机械工程材料习题集答案
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机械工程材料习题集答案机械工程材料是机械设计和制造过程中不可或缺的一部分,它们决定了机械产品的性能、可靠性和成本。
以下是一些机械工程材料习题集的答案,供学生参考学习。
习题一:金属材料的分类及其特性答案:金属材料通常分为铁基合金(如钢和铸铁)、非铁金属(如铝、铜、钛合金等)。
铁基合金具有较高的强度和硬度,广泛应用于结构材料和机械零件。
非铁金属则具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性,常用于电气设备和高温环境。
习题二:合金化对金属材料性能的影响答案:合金化是通过在基体金属中添加其他元素来改善材料性能的过程。
合金元素可以提高材料的强度、硬度、韧性和耐腐蚀性。
例如,碳钢中的碳含量增加会提高其硬度,但同时会降低其韧性。
习题三:材料的疲劳特性答案:材料在反复加载和卸载的过程中,即使应力水平低于材料的屈服强度,也可能发生疲劳破坏。
疲劳特性包括疲劳极限、S-N曲线(应力-寿命曲线)等,它们描述了材料在不同应力水平下的疲劳寿命。
习题四:材料的热处理工艺答案:热处理是改变金属材料性能的一种工艺,包括退火、正火、淬火和回火等。
通过控制加热和冷却过程,可以改善材料的硬度、韧性和耐磨性。
习题五:材料的腐蚀与防护答案:材料在特定环境下可能发生化学或电化学腐蚀。
常见的腐蚀类型包括均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂等。
防护措施包括使用耐腐蚀材料、涂层保护、阴极保护等。
习题六:非金属材料的应用答案:非金属材料如塑料、橡胶、陶瓷和复合材料,在机械工程中有广泛的应用。
它们具有良好的绝缘性、低密度和特定的化学稳定性,适用于轻质结构、密封件和高温环境。
习题七:材料的断裂韧性答案:断裂韧性是材料抵抗裂纹扩展的能力,通常用KIC表示。
高断裂韧性的材料在受到冲击或应力集中时,更不容易发生断裂。
习题八:复合材料的结构和性能答案:复合材料是由两种或两种以上不同材料组合而成的新型材料,具有各向异性的特点。
它们结合了各组分材料的优点,如高强度、高刚度和低密度,广泛应用于航空航天、汽车和体育器材等领域。
第十四章零件图一、填空题1.根据零件在机器或部件上的应用频率,一般可将零件分为件、件和件。
2. 零件的功能结构主要指包容、、、、、密封等方面。
一、填空题1.根据零件在机器或部件上的应用频率,一般可将零件分为标准件、常用件和一般零件。
2.零件的功能结构主要指包容、支承、连接、传动、定位、密封等方面。
一、填空题3.由于铸造零件表面相交处有铸造圆角,使表面的交线变得不很明显,这种交线通常称为。
4.在铸造工艺过程中,为了将从砂型中顺利取出,在铸件的内外壁上沿起模方向设计出起模。
一、填空题3.由于铸造零件表面相交处有铸造圆角,使表面的交线变得不很明显,这种交线通常称为过渡线。
4.在铸造工艺过程中,为了将模样从砂型中顺利取出,在铸件的内外壁上沿起模方向设计出起模斜度。
一、填空题5.为便于零件装配及保护装配面,一般轴端和孔端都加工。
6.零件进行切削或磨削加工时,常在加工表面的轴肩、台肩处先加工出槽或槽。
一、填空题5.为便于零件装配及保护装配面,一般轴端和孔端都加工倒角。
6.零件进行切削或磨削加工时,常在加工表面的轴肩、台肩处先加工出退刀槽或越程槽。
一、填空题7.钻孔时,钻头的轴线应尽量于被加工的表面,钻不通孔时,在孔的末端应画成度锥坑。
8.根据零件的结构特点和连接关系,决定了尺寸标注的三种形式为式、式和式。
一、填空题7.钻孔时,钻头的轴线应尽量垂直于被加工的表面,钻不通孔时,在孔的末端应画成120度锥坑。
8.根据零件的结构特点和连接关系,决定了尺寸标注的三种形式为链状式、坐标式和综合式。
一、填空题9.零件图中技术要求主要包括表面、极限与、几何、热处理及其他有关制造的要求。
10.表面粗糙度是评定零件表面质量的重要指标,通常由、两个参数描述,其值越小,加工成本越高。
一、填空题9.零件图中技术要求主要包括表面粗糙度、极限与配合、几何公差、热处理及其他有关制造的要求。
10.表面粗糙度是评定零件表面质量的重要指标,通常由Ra、Rz两个参数描述,其值越小,加工成本越高。
机械工程材料习题集第一章材料的性能一、是非题(1)一切材料的硬度越高,其强度也越高。
( )(2)静载荷是指大小不可变的载荷,反之则一定不是静载荷。
( ) (3)所有的金属材料均有明显的屈服现象。
( ) (4)HRC测量方便,能直接从刻度盘上读数。
( )(5)生产中常用于测量退火钢、铸铁及有色金属的硬度方法为布氏硬度法。
( )(6)材料的强度高,其塑性不一定差。
( )(7)材料抵抗小能量多次冲击的能力主要取决于材料的强度。
( )(8)只要零件的工作应力低于材料的屈服强度,材料不会发生塑性变形,更不会断裂。
( )(9)蠕变强度是材料的高温性能指标。
( )(10)断裂韧性是反应材料抵抗裂纹失稳扩展的性能指标。
( )二、选择题(1)机械零件在正常工作情况下多数处于( )。
A.弹性变形状态 B.塑性变形状态 C.刚性状态 D.弹塑性状态(2)下列四种硬度的表示方法中,最恰当的是( )。
A.600~650 HBSB.12~15 HRC C.:170~230 HBS D.80~90 HRC(3)工程上希望材料的屈服比高些,目的在于( )。
A.方便设计 B.便于施工C.提高使用中的安全系数 D.提高材料的有效利用率 (4)ak值小的金属材料表现为( )。
A.塑性差 B.强度差 C.疲劳强度差 D.韧性差 (5) 下面( )不是洛氏硬度法的优点。
A.测量迅速简便 B.压痕小c.适应于成品零件的检测 D.硬度范围的上限比布氏、维氏硬度高(6)国家标准规定,对于钢铁材料进行疲劳强度试验时,取应力循环次数为( ) 所对应的应力作为疲劳强度。
A.10 B.10 C.10 D.10(7)涂层刀具表面硬度宜采用( )法进行测量。
A.布氏硬度(HBS) B.布氏硬度(HBW) C.维氏硬度 D.洛氏硬度三、填空题(1)材料常用的塑性指标有和,其中用 ___ 来表示塑性更接近材料的真实变形。
6789(2)在外力作用下,材料抵抗和的能力称为强度。
1 材料的性能1 、抗拉强度:材料反抗最大均匀塑性变形的能力。
2 、硬度:材料表面反抗局部微量塑性变形的能力。
3 、刚度:材料反抗弹性变形的能力。
2 材料的结构1 、晶胞:晶胞是能代表晶格中原子罗列规律的最小几何单元。
2 、致密度:晶胞中原子体积与晶胞体积的比值。
3 、晶体各向异性:晶体中不同晶面或者晶向上的原子密度不同,从而造成晶体不同方向上的性能不同的现象。
4 、指出固溶体和金属化合物在晶体结构和机械性能方面的区别。
答:固溶体仍保持溶剂的晶格类型。
而金属化合物为新的晶格,它与任一组元均不相同。
固溶体普通是塑性、韧性好,强度、硬度低;金属化合物是硬度高,塑性、韧性差。
5、常见的金属化合物有______________、_______________和_______________ 三种类型。
(正常价化合物;电子化合物;间隙化合物和间隙相)_______________、6、金属的晶粒愈细小,则金属的强度、硬度愈塑性韧性愈_______________,这种现象称为_______________强化。
(高;好;细晶)7、原子在溶剂晶格中的分布不同,可将固溶体分为_______________固溶体和_______________ 固溶体。
(间隙;臵换)_______________,8、按合金的相结构分,铁碳合金中的铁素体属于渗碳体属于_______________。
(固溶体;金属化合物)_______________化学成份、_______________9、在合金中具有结构且与其他部份隔开的均匀组成部份叫做相。
(同一 ;同一)_______________ 缺陷,位错属于10 、晶界和亚晶界属于_______________缺陷。
(面;线)__________缺陷、__________11、晶体缺陷,按几何特征可分为缺陷和__________缺陷三种类型。
(点;线;面)12、与固溶体相比,金属化合物具有高硬度、低塑性。
机械工程材料习题(含答案)第一篇:机械工程材料习题(含答案)一、填空题1.为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理(D)A、等温退火 B、完全退火 C、球化退火 C、正火2、钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲线右移,从而(B)A、增大VKB、增加淬透性C、减小其淬透性 C增大其淬硬性3、金属的塑性变形主要是通过下列哪种方式进行的(C)A、晶粒的相对滑动 B、晶格的扭折 C、位错的滑移 D、位错类型的改变4、高碳钢淬火后回火时,随回火温度升高其(A)A、强度硬度下降,塑性韧性提高B、强度硬度提高,塑性韧性下降C、强度韧性提高,塑性韧性下降D、强度韧性下降,塑性硬度提高5、过共析钢的正常淬火加热温度应该选择在(A)A、Acl+30—50C B、Ac3+30—50C C、Accm+30—50C D、T再+30—50C6、常见的齿轮材料20CrMnTi的最终热处理工艺应该是(D)A、调质 B、淬火+低温回火 C、渗碳 D、渗碳后淬火+低温回火7、常见的调质钢大都属于(B)A、低碳低合金钢B、中碳低合金钢C、高碳低合金钢D、低碳中合金钢8、某一中载齿轮决定用45钢制造,其最终热处理采用下列哪种方案为宜(C)A、淬火+低温回火B、渗碳后淬火+低温回火C、调质后表面淬火D、正火9、某工件采用单相黄铜制造,其强化工艺应该是(C)A、时效强化 B、固溶强化 C、形变强化 D、热处理强化10、在Fe-Fe3C合金中,其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为(D)A、0.0008%B、0.021%C、0.77%D、2.11%11、在Fe-Fe3C合金的退火组织中,含珠光体量最多的合金的碳含量为(B)A、0.02%B、0.77%C、2.11%D、4.3%12、下列钢经完全退火后,哪种钢可能会析出网状渗碳体(D)A、Q235 B、45 C、60Si2Mn D、T1213、下列材料中不宜淬火的是(D)A、GCr15 B、W18Cr4V C、40Cr D、YT1514、下列二元合金的恒温转变中,哪个是共析转变(C)A、L+α→βB、L→α+βC、γ→α+βD、α+β→γ15、下列合金钢中,耐蚀性最好的是(D)A、20CrMnTi B、40Cr B、W18Cr4V D、1Cr18Ni9Ti16、下列合金中,哪种合金被称为巴氏合金(B)A、铝基轴承合金 B、铅基轴承合金 C、铜基轴承合金 D、锌基轴承合金17、对球墨铸铁进行高温正火的目的是为了得到下列哪种组织(C A、F+G B、F+P+G C、P+G D、Ld+G18、为降低低碳冷轧钢板的硬度,宜采用下列哪种工艺(D)A、完全退火 B、球化退火 C、再结晶退火 D、等温退火19、感应加热表面淬火的淬硬深度,主要决定于因素(D)A、淬透性 B、冷却速度 C、感应电流的大小 D、感应电流的频率 20、下列材料中耐热性最好的是(C)A、GCr15B、W18Cr4V)C、1Cr18Ni9TiD、9SiCr21、过共析钢的退火组织是(C)A、F+Fe3CIIIB、F+PC、P+Fe3CIID、P+Fe3CIII22、下列钢经淬火后硬度最低的是(A)A、Q235 B、40Cr C、GCr15 D、45钢23、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是(D)A强化基体 B、提高其韧性 C、消除应力 D、消除碳化物24、滚动轴承钢GCr15的最终热处理应该是(A)A、淬火+低温回火B、渗碳+淬火+低温回火C、淬火+中温回火D、氮化+淬火+低温回火25、对工件进行分级淬火的目的是(C)A、得到下贝氏体B、减少残余奥氏体量C、减少工件变形D、缩短生产周期26、钢获得下列哪种组织时有最佳的综合机械性能(D)A、M+K B、P+F C、B下 D、M+P27、某中等载荷齿轮拟选用45钢制造,其可能的最终热处理工艺应该是(B)A、淬火+低温回火B、调质+表面淬火C、渗碳+淬火+低温回火D、淬火+中温回火28、为了提高45钢的综合机械性能,应进行(B)A、正火B、调质C、退火D、淬火+中温回火29等温退火相对于一般退火工艺而言,更能(A)A、减少工件变形B、消除应力 C、细化晶粒D、缩短退火周期 30、高速钢淬火后进行多次回火的主要目的是(B)A、消除残余奥氏体,使碳化物入基体B、消除残余奥氏体,使碳化物先分析出 C、使马氏体分解,提高其韧性 D、消除应力,减少工件变形31、金属产生时效强化的主要原因是(D)A、形成了高密度位错B、晶格发生畸变C、晶格类型发生改变D、析出亚稳定第二相粒子32、钢中的二次渗碳体是指从(B)中析出的渗碳体A、从钢液中析出的B、从奥氏体中析出的C、从铁素中析出的D、从马氏体中析出的33、碳钢的下列各组织中,哪个是复相组织(A)A、珠光体B、铁素体 C、渗碳体 D、马氏体34、能够无限互溶的两组元素所构成的二元合金相图必定是(A)A、匀晶相图B、共晶相图C、包晶相图D、共析相图35、钢件出现下述哪种缺陷时,难以用热处理来消除(B)A、晶内偏析 B、纤维组织 C、晶粒粗大 D、网状渗碳体36、钢的下列组织中热稳定性最差的是(C)A、珠光体B、马氏体 C、回火屈氏体 D、回火索氏体37、对片状马氏体而言,下列说法哪个是错误的(A)A、是位错马氏体 B、是孪晶马氏体 C、是过饱和的a固溶体 D、具有高的强度38、下列各材料中淬火时最容易产生淬火裂纹的材料是(C)A、45钢 B、20CrMnTi C、16Mn D、W18Cr14V39、下列诸因素中,哪个是造成45钢淬火硬度偏低的主要原因(A)A、加强温度低于Ac3 B、加热温度高于AC3 C、保温时间过长D、冷却速度大于VK 40、亚共晶白口铸铁的退火组织中,不可能有下列中的哪种组织(C)A、二次渗碳体B、共析渗碳体C、一次渗碳体D、共晶渗碳体41、过共析钢进行下列哪种热处理可能会造成网状渗碳体析出(A)A、完全退火 B、再结晶退火 C、正火 D、去应力退火42、下列指标中,哪个是只决定了钢的成份的性能(D)A、淬透性 B、淬硬性C、淬透层深度D、临界冷却速度VK43、分级淬火的目的是为了(D)A、得到B下B、增加马氏体的量C、减少残余奥氏体D、减少工件变形开裂44、过共析钢因过热而析出网状渗碳体组织时,可用下列哪种工艺消除(C)A、完全退火B、等温退火C、球化退火D、正火45、下列诸材料中淬透性最好的是(A)A、20CrMnTi B、40CrC、GCr15D、Q235 46.下列诸材料中热硬性最好的是(C)A.T12B.9SiCrC.W18Cr4VD.YG3 47.为降低低碳冷轧钢板的硬度,宜采用下列哪种工艺(C)A.完全退火B.球化退火C.再结晶退火D.等温退火48.下列诸材料被称为低变形钢适合作冷作模具的是(B)A.9SiCr B.CrWMn C.Cr12MoV D.5CrMnMo 49.高速钢经最终热处理后的组织应该是(C)A.M+KB.M+A+KC.M回+A+KD.S回+A+K 50.白口铸铁件不具有下列哪个性能(A)A.高强度B.高硬度C.高耐磨性D.高脆性 51.对球墨铸铁件进行下列哪种热处理可得到铁素体基球铁(C)A.低温正火B.高温正火C.高温退火D.等温退火52.下列诸铝合金中,不能进行时效强化的是(A)A.LF21 B.LY11 C.LC6 D.LD10 53.下列各工程塑料中,进行注射成型比较困难的是(D)A.聚氯乙烯B.ABS塑料C.聚四氟乙烯D.氨基塑料54.40Cr钢的碳含量范围是(C)A.约40%B.约4%C.约0.4%D.约0.04% 55.冷加工金属经再结晶退火后,下列说法哪个是错误的?(C)A.其晶粒形状会改变B.其机械性能会发生改变C.其晶格类型会发生改变D.其晶粒大小会发生改变56.对纯金属而言,下列说法哪个是错误的(A)A,不会在恒温下结晶 B.不会发生相变 C.都能进行形变强化 D.都能进行时效强化57.对过共析钢不能进行下列哪种退火处理(A)A.完全退火B.再结晶退火C.等温退火D.去应力退火 58.普通灰口铸铁组织中,不应有下列哪种渗碳体出现?(C)A.一次渗碳体B.二次渗碳体 C.三次渗碳体 D.一次渗碳体和二次渗碳体59.对亚共析钢进行完全退火,其退火温度应为(D)A.低于Ac1温度B.高于Ac1温度而低于Ac3温度C.等于Ac3温度D.Ac3+30至50度60.T8钢奥氏体化后进行油淬,其组织为(C)A.MB.M+A残C.M+B下+A残D.M+T+A残61.马氏体的硬度主要决定于其(A)A.碳含量B.合金元素含量C.冷却速度D.过冷度 62.热锻模的最终热处理工艺应该是(C)A.淬火+低温回火B.淬火+中温回火C.调质D.调质后表面淬火63.下列合金中,铬元素含量最少的是(A)A.GCr15B.CrL12C.1Cr13D.1Cr18Ni9Ti 64.下列合金中,含碳量最少的钢是(D)A.GCr15B..Cr12MoVC.1Cr13D.1Cr18Ni9Ti 65.下列铝合金中,被称为硅铝明的是(A)A.ZL102B.ZL202C.ZL301D.ZL402 66.钢的淬透性主要决定于其(C)A.碳含量B.合金元素含量C.冷却速度D.过冷度四.填空题1.在Fe-Fe3C合金中,含有二次渗碳体最多的合金是含碳为2.11 %的钢,其二次渗碳体的最大含量为22.64 %.2.冷变形金属在加热时发生的三个过程依次为回复,再结晶和晶粒长大。
机械工程材料习题集答案机械工程材料习题集答案机械工程材料是机械工程学科中的重要基础课程,对于学生的学习和理解起着重要的作用。
在学习过程中,习题集是一个很好的辅助工具,可以帮助学生巩固知识、提高解题能力。
本文将为大家提供一些机械工程材料习题集的答案,希望对大家的学习有所帮助。
1. 问题:什么是材料的弹性模量?如何计算?答案:材料的弹性模量是衡量材料抵抗形变的能力的物理量。
它反映了材料在受力作用下产生的弹性变形程度。
弹性模量可以通过杨氏模量(Young's modulus)进行计算,公式为E = σ/ε,其中E为弹性模量,σ为应力,ε为应变。
2. 问题:什么是材料的屈服强度?如何确定材料的屈服强度?答案:材料的屈服强度是指材料在受力作用下开始发生塑性变形的应力值。
确定材料的屈服强度可以通过拉伸试验来进行。
拉伸试验时,将试样加以拉伸,记录下应力-应变曲线,通过该曲线的拐点即可确定材料的屈服强度。
3. 问题:什么是材料的断裂韧性?如何计算材料的断裂韧性?答案:材料的断裂韧性是指材料在受力作用下抵抗断裂的能力。
计算材料的断裂韧性可以通过冲击试验来进行。
冲击试验时,将试样进行冲击加载,记录下冲击载荷与位移之间的关系曲线,通过该曲线的面积即可计算出材料的断裂韧性。
4. 问题:什么是材料的硬度?如何测量材料的硬度?答案:材料的硬度是指材料抵抗局部塑性变形的能力。
测量材料的硬度可以通过洛氏硬度试验、巴氏硬度试验等方法进行。
这些试验都是通过在材料表面施加一定的载荷,然后测量产生的印痕大小或者印痕深度来确定材料的硬度。
5. 问题:什么是材料的疲劳强度?如何确定材料的疲劳强度?答案:材料的疲劳强度是指材料在循环应力作用下发生疲劳破坏的强度。
确定材料的疲劳强度可以通过疲劳试验来进行。
疲劳试验时,将试样进行循环加载,记录下应力与循环寿命之间的关系曲线,通过该曲线的拐点即可确定材料的疲劳强度。
通过以上习题的答案,我们可以更好地理解和掌握机械工程材料的相关知识。
第 1 章材料的性能 、选择题1. 表示金属材料屈服强度的符号是( B ) A.σ B.σs C.σb D.σ-12. 表示金属材料弹性极限的符号是(A ) A.σeB.σsC.σbD.σ-13. 在测量薄片工件的硬度时,常用的硬度测试方法的表示符号是(B ) A.HB B.HRC C.HV D.HS4. 金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫( A ) A. 强度 B. 硬度 C. 塑性 D. 弹性二、填空1. 金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗(变形 )或(破坏 )的能力。
2. 金属塑性的指标主要有(伸长率)和(断面收缩率)两种。
3. 低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、 (塑性变形)和(断裂)三个阶段。
4. 常用测定硬度的方法有(布氏硬度测试法) 、(洛氏硬度测试法)和维氏硬度测试法。
5. 疲劳强度是表示材料经(无数次应力循环)作用而(不发生断裂时)的最大应力值。
三、是非题1. 用布氏硬度测量硬度时,压头为钢球,用符号 HBS 表示。
2. 用布氏硬度测量硬度时,压头为硬质合金球,用符号HBW 表示。
3. 金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。
四、改正题1. 疲劳强度是表示在冲击载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。
2. 渗碳件经淬火处理后用 HB 硬度计测量表层硬度 。
3. 受冲击载荷作用的工件,考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。
4. 衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。
5. 冲击韧性是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。
五、简答题6. 在立方晶系中 , 指数相同的晶面和晶向 (B ) A.相互平行 B. 相互垂直 C. 相互重叠 D. 毫无关联7. 在面心立方晶格中 , 原子密度最大的晶面是 (C ) A.(100) B.(110) C.(111) D.(122)将冲击载荷改成交变载荷 将 HB 改成 HR 将疲劳强度改成冲击韧性 将冲击韧性改成断面收缩率 将载荷改成冲击载荷1. 说明下列机械性能指标符合所表示的意思:σ σs:屈服强度 HRC :洛氏硬度(压头为金刚石圆锥)σb : 抗拉强度HBS:布氏硬度(压头为钢球) 第 2 章材料的结构一、选择题1. 每个体心立方晶胞中包含有( B )个原子2. 每个面心立方晶胞中包含有( C )个原子3. 属于面心立方晶格的金属有( C )4. 属于体心立方晶格的金属有( B )5. 在晶体缺陷中,属于点缺陷的有( A )s 、σ 0.2 、 HRC 、σ -1 、σ b 、δ 5、 HBS 。
作业01 力学性能 参考答案一、下列情况分别是因为哪一个力学性能指标达不到要求?1. 紧固螺栓使用后发生塑性变形。
( 屈服强度 )2. 齿轮正常负荷条件下工作中发生断裂。
( 疲劳强度 )3. 汽车紧急刹车时,发动机曲轴发生断裂。
( 冲击韧度 )4. 不锈钢圆板冲压加工成圆柱杯的过程中发生裂纹。
( 塑性 )5. 齿轮工作在寿命期内发生严重磨损。
( 硬度 )二、下列现象与哪一个力学性能有关?1. 铜比低碳钢容易被锯割。
( 硬度 )2. 锯条易被折断,而铁丝不易折断。
( 塑性 )p151-4 甲、乙、丙、丁四种材料的硬度分别为45HRC 、90HRB 、800HV 、240HBS ,试比较这四种材料硬度的高低。
答: 45HRC →HV : 90HRB →HB : 183901307300HRB 1307300HB ≈-=-=所以,800HV >45HRC >240HBS >90HRB作业02a 金属结构与结晶 参考答案一、判断题( × )1. 凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。
( × )2. 室温下,金属晶粒越细,则强度越高、塑性越低。
二、选择题( b )1. 金属结晶时,冷却速度越快,其实际结晶温度将:a. 越高b. 越低c. 越接近理论结晶温度( b )2. 为细化晶粒,可采用:a. 快速浇注b. 加变质剂c. 以砂型代金属型(c )3. 晶体中的位错属于:a. 体缺陷b. 面缺陷c. 线缺陷d. 点缺陷三、填空题1. 晶体与非晶体结构上的最根本的区别是,晶体内原子排列是:(有规则、周期性的)。
2. γ-Fe的一个晶胞原子数=(4 )。
3. α-Fe、Al、Cu、Ni、V、Mg、Zn各属何种晶体结构:体心立方:(α-Fe、V );面心立方:(Al、Cu、Ni );密排六方:(Mg、Zn )4. 实际金属晶体中存在:(点、线、面)三种缺陷,引起晶格(畸变)。
5. 结晶过程是靠两个密切联系的基本过程来实现的,它们是:(形核)和(晶核长大)。
机械工程材料习题金属材料及热处理工程材料试题答案复习思考题11.写出下列力学性能符号所代表的力学性能指标的名称和含义。
Akv、ψ、δ5 、σb 、σ0.2 、σs 、σe、σ 500、HRC、HV、σ-1、σ、HBS、HBW、E。
2.钢的刚度为20.7×104MPa,铝的刚度为6.9×104MPa。
问直径为2.5mm,长12cm 的钢丝在承受450N的拉力作用时产生的弹性变形量(Δl)是多少?若是将钢丝改成同样长度的铝丝,在承受作用力不变、产生的弹性变形量(Δl)也不变的情况下,铝丝的直径应是多少?3.某钢棒需承受14000N的轴向拉力,加上安全系数允许承受的最大应力为140MPa。
问钢棒最小直径应是多少?若钢棒长度为60mm、E=MPa,则钢棒的弹性变形量(Δl)是多少?4.试比较布氏、洛氏、维氏硬度的特点,指出各自最适用的范围。
下列几种工件的硬度适宜哪种硬度法测量:淬硬的钢件、灰铸铁毛坯件、硬质合金刀片、渗氮处理后的钢件表面渗氮层的硬度。
5.若工件刚度太低易出现什么问题?若是刚度可以而弹性极限太低易出现什么问题?6.指出下列硬度值表示方法上的错误。
12HRC~15HRC、800HBS、58HRC~62HRC、550N/mm2HBW、70HRC~75HRC、200N/mm2HBS。
7.判断下列说法是否正确,并说出理由。
(1)材料塑性、韧性愈差则材料脆性愈大。
(2)屈强比大的材料作零件安全可靠性高。
(3)材料愈易产生弹性变形其刚度愈小。
(4)伸长率的测值与试样长短有关,δ5>δ10(5)冲击韧度与试验温度无关。
(6)材料综合性能好,是指各力学性能指标都是最大的。
(7)材料的强度与塑性只要化学成分一定,就不变了。
复习思考题21.解释下列名词:晶格、晶胞、晶粒、晶界、晶面、晶向、合金、相、固溶体、金属化合物、固溶强化、第二相弥散强化、组元。
2.金属的常见晶格有哪三种?说出名称并画图示之。
目录1.1材料的使用性能 (2)2.1 纯金属的晶体结构与结晶 (2)2.2 合金的相结构与结晶 (4)3.1 钢的热处理原理 (9)3.2 钢的整体热处理 (11)3.3 钢的表面热处理/热处理工艺设计 (14)4.1 钢铁中的元素及其作用 (15)4.2 工业用钢 (17)4.3 工程铸铁 (20)8 选材及热处理 (22)1.1材料的使用性能一、填空题1.金属材料的性能包括使用性能和,前者包括力学性能和等。
2.材料主要的工艺性能主要有、、、、等。
2.1 纯金属的晶体结构与结晶一、填空题1.常见金属的晶格类型有体心立方晶格、、三种。
铜为,锌为,α-Fe为。
2.每个体心立方晶胞在晶核中实际含有个原子,致密度为。
3.根据几何形态特征,可将晶体缺陷分为、和面缺陷三类。
其中间隙原子属于,位错属于,晶界属于。
4. 是结晶的必要条件。
金属实际结晶温度总是低于理论结晶温度的现象,称为;冷却速度越快,金属的实际结晶温度。
5.纯金属结晶的过程是一个和的过程。
6.实际金属结晶时,其形核方式有和两种,其中,又称为变质处理。
7.生产中常用的细化晶粒的方法有、以及附加振动等。
二、是非题[ ]1.晶体是指原子呈规则排列的固态,例如,纯铁、玻璃等。
[ ]2.日常所见的金属都是单晶体。
[ ]3.金属面心立方晶格的致密度比体心立方晶格的致密度高。
[ ]4.实际金属中存在着点、线、面缺陷,从而使得金属的强度和硬度均下降。
[ ]5.在室温下,金属的晶粒越细,则其强度越高,塑性越低。
[ ]6.液态金属结晶时的冷却速度越快,过冷度就越大,形核率和长大率都增大,故晶粒就粗大。
三、选择题1.增加冷却速度,可使金属结晶的过冷度。
A.提高B.降低C.不变D.不确定2.实际生产中,金属冷却时。
A.理论结晶温度总是低于实际结晶温度B.理论结晶温度总是高于实际结晶温度C.理论结晶温度总是等于实际结晶温度D.理论结晶温度与实际结晶温度无关四、简答题1.实际金属晶体中存在哪些缺陷,对性能有什么影响?2、什么是过冷度?影响过冷度的主要因素是什么?3.分析纯金属冷却曲线中出现“过冷现象”和“平台”的原因?4.何为细晶强化,影响晶粒尺寸的因素是什么,如何控制晶粒尺寸?2.2 合金的相结构与结晶一、填空1、合金是指由两种或两种以上化学元素组成的具有特性的物质;铁碳合金的组元是和。
习题集参考答案Ch1 金属的晶体结构 三、1. bcc 、fcc 、hcp ,bcc 、fcc 、hcp 。
2. 致密度,配位数3. 2/a 2 、1.4/a 2、2.31/a 2;1/a 、 1.4/a 、 0.58/a 。
{111}、<110>。
4. 多、晶体缺陷。
5. fcc 、hcp 。
6. 4、42a 、12、0.74。
7. 空位、间隙原子;位错;晶界和亚晶界。
8. [121]、(121)9. 畸变,升高,下降。
10.晶体中已滑移的部分,未滑移部分。
11.⊥、∥12.位错线和。
1;无数。
Ch2纯金属的结晶三、 1. 低于理论结晶温度才结晶,理论结晶温度-实际结晶温度。
2. 形核与长大。
3. 大、细、高、好。
4. 液、固相自由能差,液相过冷。
5. 平面、密排面。
6. 表面细等轴晶、柱状晶、中心粗等轴晶。
7. 偏析、疏松、气孔、夹杂物。
8.(1)细,(2)细,(3)细。
四、五、三、1. 滑移、孪生,滑移2. 原子密度最大。
3. {110},6,<111>,2,12;{111},4,<110>,3,12。
Fcc ,滑移方向较多。
4. λφστcos cos s k =或λφτσcos cos ks =,小,软位向。
5. 晶界、晶体位向差,较高。
6. 提高,升高,下降。
再结晶退火。
7. 织构。
8. 回复、再结晶、晶粒长大。
9. 去应力退火,200-3000C 。
10. 去应力退火。
11. 再结晶退火,降低硬度、恢复塑性。
12. 再结晶温度。
低于再结晶温度,高于再结晶温度。
13. 偏析、杂质、夹杂物,热加工纤维组织(流线)。
14. 优于。
Ch4 合金的相结构与二元合金相图三、1. 固溶体;金属化合物2. 溶剂,溶质,溶剂。
3. 溶质,溶剂;置换固溶体、间隙固溶体。
4. 升高,提高,下降。
5. 正常价化合物;电子化合物;间隙化合物。
6. 平衡,平衡、状态。
7. 合金,两条边界线。
8. 差,树枝,差,多,少。
9. 晶格结构。
10. 三,水平。
11. 机械混合物,数量、形态、分布。
12. 共晶、包晶、共析。
13. 固溶强化、细晶强化、弥散强化、时效硬化。
14. Ⅲ,Ⅱ;Ⅰ, Ⅲ;Ⅱ,Ⅰ。
Ch5 铁碳合金三、1. δ-Fe,γ-Fe,α-Fe;bcc,fcc,bcc。
2. α、Fe3C,2。
3. 5,L、δ、γ、α、Fe3C。
4. 3,HJB、ECF、PSK;包晶、共晶、共析。
5. ﹤0.0218%,α+Fe3CⅢ。
6. 4.3%,P=40.4%、Fe3C共晶=47.8%、Fe3CⅡ=11.8%。
7. 0.47%8. 单相γ,塑,锻压。
9. 共晶,莱氏体,铸造。
10. α=88.78%,Fe3C共析=11.22。
11. 1.3%C。
12. PSK、GS、ES。
13. C,α-Fe,bcc。
14. Fe3CⅡ,P。
15. α,P。
16. Si、Mn、P、S;P、S,P、S。
17. 杂质P、S含量。
18. ﹤0.25%;0.25-0.6%;﹥0.6。
Ch6 钢的热处理三、1. 加热、保温、冷却,组织。
2. 扩散,扩散。
3. Ac1、Ac3、Accm;Ar1、Ar3、Arcm。
4. 加热温度、保温时间、原始组织、化学成分。
5. 快,高、长。
6. 8,1、8。
1-4,5-8。
7. α、Fe3C;片层间距不同。
8. 低,好。
9. 化学成分,奥氏体化条件。
10. 扩散型,半扩散型,非扩散型。
11. 板条状,﹤0.2%,位错;针状,﹥1.0%,孪晶。
12. α条间;α内,好。
13. 过冷奥氏体等温转变曲线,TTT;过冷奥氏体等连续转变曲线图。
14. 晶体结构,C%,过饱和固溶体。
15. 低,多。
16. 晶格畸变量的大小,C%。
17. 水;油。
18. 获得全部M的冷却速度,好。
19. C%,化学成分、奥氏体化条件。
20. 低温回火,时效,消除应力。
21. 等温淬火。
22. Ac3、Accm,空冷。
23. M+F,偏低。
24. 正火、球化退火;再结晶退火,定型处理;去应力退火。
25. Ac1,M+K+A’(少量),M+A’(大量),K,A’,A晶粒粗大。
26. 淬透性,距水冷端10-15mm处硬度为HRC36。
27. 调质,S回,表面淬火+低温回火,M回。
28. P球或P+Fe3C,B下+Fe3C粒,B下+M+Fe3C粒+A’(少量),M+Fe3C粒+A’(少量)。
29. M+A’(少量),M+B+A’(少量),F+M+B+A’(少量),F+P 。
30. T8,T12。
31. 淬火+高温回火;S 回。
32. 0.4-0.5%。
33. 分解、吸附、扩散。
34. 双液淬火。
35. 过共析,共析,亚共析。
36. 0.7,0.15。
37. 氰化,软氮化。
Ch7 合金钢 三、1. 扩大,上升,下降。
2. 右,降低,提高。
3. 二。
4. S 、P 、Pb 、Ca ;改善切削性能。
5. 油,消除第二类回火脆性。
6. 去应力(定型),淬火+中温回火。
7. 降低硬度,淬火,组织准备。
8. 低碳,中碳,高碳。
9. P 球,Fe 3C 。
10. W :产生二次硬化、提高红硬性;Cr :提高淬透性;V :细化晶粒。
成型,改善碳化物分布(打碎鱼骨状碳化物); 5600C ,3; M 回、K 、A ’;高硬度、高耐磨性、高红硬性。
11. M ,提高,二次淬火。
12. (1)提高淬透性;提高电极电位;(2)细化晶粒;消除晶间腐蚀。
13. 化学,电化学;氧化、氢蚀、化学介质;微电池,电化学。
14. M ,F ,A 。
15. 固溶、稳定化、去应力。
16. (略) 17. A ,良好的耐冲击磨损;冲击及。
18. 碳化物的弥散硬化,A ’→M 的二次淬火。
19. 在较高温度(如500-6000C )仍保持高硬度和耐磨性。
Ch8 铸铁 三、1. C 、Si ;S 、P 。
2. 化学成分(C 、Si ,Mn ,S ,P );冷却速度。
3. Fe3C,石墨;高,高。
4. 良好的铸造性、减摩性、减震性、切削加工性,低的缺口敏感性。
5. 共晶转变,A ,共析转变。
6. Fe,石墨。
7. 片状,团絮状,球状。
8. 普通灰口铸铁,石墨,片状,减震性,床身。
9. 球化剂,孕育剂。
10. F ,F+P ,P 。
11. “氧化”,“生长”。
Cr 、Al 、Si 。
Ch9 有色金属及其合金 三、1. 形变铝合金,铸造铝合金。
2. 冷压力加工(加工硬化)。
3. 固溶,α过饱和,时效。
4. 黄铜,青铜。
6. 轴承合金。
7. 软,硬;硬,软。
8. LY12-硬铝合金;ZL104-铸造铝合金;LF2-防锈铝合金;H68-黄铜;Ch10 工程非金属材料 三、1. 塑料;橡胶;流动树脂(工艺状态)。
2. 结晶型;无定形(非结晶)。
3. 丙烯晴、丁二烯、苯乙烯。
4. 热固性,热塑性。
5. 压塑成型、注塑成型、挤塑成型、吹塑成型、浇注成型。
6. 加聚反应;缩聚反应。
7. 填充剂、增塑剂、固化剂、稳定剂。
8. 天然橡胶、合成橡胶。
9. 塑炼、混炼、成型、硫化。
硫化。
10. 玻璃化温度(Tg )与粘流化温度(Tf )。
11. 变色、发粘、发脆、变硬及龟裂。
原有性能、使用寿命。
12. 晶体相、玻璃相、气相。
13. 点缺陷(缺位、间隙原子),线缺陷(位错),面缺陷(晶界、亚晶界)。
14. 粘土、石英、长石,粉碎、成型和烧结。
15. 基体,增强材料。
Ch11 选材及工艺路线三、1. 硬度,硬度。
2. 切削加工、铸造、压力加工、焊接、热处理。
3. 碳钢,铸铁。
4. 加工余量。
5. 调质。
6. 硬而耐磨,韧性好。
感应加热表面淬火+低温回火;渗碳、淬火+低温回火。
7. 170-230,正火;退火;球化退火。
四、五、。