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第三单元工程材料练习题一、名词解释1．工程材料工程材料主要是指结构材料，是指用于制作机械、车辆、建筑、船舶、桥梁、化工、石油、矿山、冶金、仪器仪表、航空航天、国防等领域的工程结构件的结构材料。
2．金属金属是指在常温常压下，在游离状态下呈不透明的固体状态，具有良好的导电性和导热性，有一定的强度和塑性，并具有特殊光泽的物质。
3．金属材料金属材料是由金属元素或以金属元素为主，其他金属或非金属元素为辅构成的，并具有金属特性的工程材料。
4．合金由一种金属元素同另一种或几种其他元素，通过熔化或其他方法结合在一起所形成的具有金属特性的金属材料，称为合金。
5．钢铁材料以铁或以铁为主而形成的金属材料，称为钢铁材料（或称黑色金属）。
6．非铁金属除钢铁材料以外的其它金属材料，统称为非铁金属（或称有色金属）。
7．非合金钢非合金钢（又称为碳素钢、碳钢）是指以铁为主要元素，碳的质量分数一般在2.11%以下并含有少量其他元素的钢铁材料。
8．合金钢含有一种或数种有意添加的合金元素的钢，称为合金钢。
9．铁碳合金相图铁碳合金相图是表示铁碳合金在极缓慢冷却(或加热)条件下，不同化学成分的铁碳合金，在不同温度下所具有的组织状态的一种图形。
10．耐磨钢耐磨钢是指具有良好耐磨损性能的钢铁材料的总称。
11．不锈钢不锈钢是指以不锈、耐蚀性为主要特性，且铬的质量分数至少为10.5%，碳的质量分数最大不超过1.2%的钢。
12．耐热钢耐热钢是指在高温下具有良好的化学稳定性或较高强度的钢。
13．灰铸铁灰铸铁是指碳主要以片状石墨形式析出的铸铁，因断口呈灰色，故称灰铸铁。
14．热处理热处理是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以获得预期的组织结构与性能的工艺。
15．退火退火是将工件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。
16．淬火淬火是指工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或(和)贝氏体组织的热处理工艺。
17．回火回火是指工件淬硬后，加热到A c1以下的某一温度，保温一定时间（通常为1～3h），然后冷却到室温的热处理工艺。
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。
第一章习题答案1、按优先数的基本系列确定优先数：第一个数为10，按R5系列确定后五项优先数。
解：后五项优先数是16，25，40，63，100。
第一个数为100，按R10/3系列确定后三项优先数。
解：后三项优先数是200，400，800。
2、试写出R10优先数系从1～100的全部优先数（常用值）。
解：R10优先数系从1～100的全部优先数是1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3，8，10，12.5，16，20，25，31.5，40，50，63，80，100。
3、普通螺纹公差自3级精度开始其公差等级系数为：0.50，0.63，0.80，1.00，1.25，1.60，2.00。
试判断它们属于优先数系中的哪一种?其公比是多少？解：它们属于R10 （0.50，2.00），公比是1.25。
第三章习题答案1、孔的基本尺寸D=50mm，最大极限尺寸Dmax=50.087mm，最小极限尺寸Dmin=50.025mm，求孔的上偏差ES，下偏差EI及公差TD，并画出公差带图。
解：根据公式可得孔的上偏差 ES=Dmax-D = 50.087-50 = +0.087 mm孔的下偏差 EI=Dmin-D = 50.025-50 = +0.025 mm孔的公差 TD=︱Dmax - Dmin︱=0.062 mm2、设某配合的孔径为，轴径为，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙(或过盈)、平均间隙(或过盈)和配合公差，并画出尺寸公差带图与配合公差带图。
解：(1)极限尺寸：孔：Dmax=φ15.027 Dmin=φ15轴: dmax=φ14.984 dmin=φ14.966(2)极限偏差：孔：ES=+0.027 EI=0轴：es= -0.016 ei= -0.034(3)尺寸公差：孔：TD=|ES-EI|= |（+0.027）-0|=0.027轴：Td= |es-ei|=|（-0.016）－（-0.034）|=0.018(4)极限间隙：Xmax= ES－ei=（+0.027）－（-0.034）=+0.061Xmin= EI－es=0－（-0.016）=+0.016平均间隙(5)配合公差：Tf= TD+ Td=0.027+0.018=0.045(6)尺寸公差带和配合公差带图，如图所示。
工程材料习题 <习题一>1、抗拉强度是材料在破断前所能承受的最大应力。
屈服强度是材料开始产生明显塑性变形时的最低应力。
塑性是指材料在载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力韧性材料变形时吸收变形力的能力硬度硬度是衡量材料软硬程度的指标材料表面抵抗更硬物体压入的能力。
刚度材料抵抗弹性变形的能力。
疲劳强度经无限次循环而不发生疲劳破坏的最大应力。
冲击韧性材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力。
断裂韧性材料抵抗裂纹扩展的能力。
2 、材料的弹性模量与塑性无关。
3 、四种不同材料的应力应变曲线试比较抗拉强度屈服强度刚度和塑性。
由大到小的顺序抗拉强度 2 、 1 、 3 、 4 。
屈服强度 1 、 3 、 2 、 4 。
刚度 1 、 3 、 2 、 4 。
塑性 3 、 2 、 4 、 1 。
4、常用的硬度测试方法有几种这些方法测出的硬度值能否进行比较布氏、洛氏、维氏和显微硬度。
由于各种硬度测试方法的原理不同所以测出的硬度值不能直接进行比较。
5、以下工件应该采用何种硬度试验法测定其硬度1锉刀洛氏或维氏硬度2黄铜轴套布氏硬度3供应状态的各种碳钢钢材布氏硬度4硬质合金刀片洛氏或维氏硬度5耐磨工件的表面硬化层显微硬度6、反映材料承受冲击载荷的性能指标是什么不同条件下测得的这些指标能否进行比较怎样应用这些性能指标冲击功或冲击韧性。
由于冲击功或冲击韧性代表了在指定温度下材料在缺口和冲击载荷共同作用下脆化的趋势及其程度所以不同条件下测得的这种指标不能进行比较。
冲击韧性是一个对成分、组织、结构极敏感的参数在冲击试验中很容易揭示出材料中的某些物理现象如晶粒粗化、冷脆、热脆和回火脆性等故目前常用冲击试验来检验冶炼、热处理以及各种加工工艺的质量。
此外不同温度下的冲击试验可以测定材料的冷脆转变温度。
同时冲击韧性对某些零件如装甲板等抵抗少数几次大能量冲击的设计有一定的参考意义。
7、疲劳破坏时怎样形成的提高零件疲劳寿命的方法有哪些产生疲劳断裂的原因一般认为是由于在零件应力集中的部位或材料本身强度较低的部位如原有裂纹、软点、脱碳、夹杂、刀痕等缺陷在交变应力的作用下产生了疲劳裂纹随着应力循环周次的增加疲劳裂纹不断扩展使零件承受载荷的有效面积不断减小当减小到不能承受外加载荷的作用时零件即发生突然断裂。
机械识图习题册答案第2版机械识图习题册答案第2版机械识图是一门重要的工程技术学科，它在工程设计和制造过程中起着至关重要的作用。
机械识图习题册是学习机械识图的一种常见教材，它包含了大量的习题和相应的答案。
本文将探讨机械识图习题册答案第2版的一些特点和应用。
首先，机械识图习题册答案第2版是根据机械识图习题册第2版编写的，它提供了习题册中所有习题的答案，为学生提供了方便和参考。
习题册通常包含了各种难度和类型的题目，从简单的基础题到复杂的应用题都有涉及。
而答案则提供了解题的思路和方法，帮助学生更好地理解和掌握机械识图的知识。
其次，机械识图习题册答案第2版可以作为学习工具和自测工具。
学生可以通过对比自己的答案和习题册答案来检验自己的理解和掌握程度。
如果答案正确，说明学生对机械识图的理解是正确的，可以进一步进行学习。
如果答案错误，学生可以通过对比答案找出错误的地方，并进行相应的纠正和学习。
此外，机械识图习题册答案第2版也可以作为教师教学的辅助工具。
教师可以根据习题册答案来检查学生的学习情况，了解学生对机械识图的理解和掌握情况。
同时，教师还可以根据答案中的解题思路和方法来指导学生的学习，帮助他们更好地理解和应用机械识图的知识。
然而，机械识图习题册答案第2版也存在一些限制和不足之处。
首先，答案只提供了习题的解答，而没有详细的解析和讲解。
这对于一些难题来说可能不够详细和全面，学生可能需要额外的学习资料和教师的指导才能完全理解和掌握。
其次，答案只提供了一种解题思路和方法，可能会限制学生的思维和创造力。
在实际工程设计和制造中，可能存在多种解决方案，学生需要通过实践和经验来提高自己的能力。
总的来说，机械识图习题册答案第2版是学习机械识图的一种重要工具，它可以帮助学生检验自己的学习成果，辅助教师进行教学。
然而，学生在使用答案时也需要注意其局限性，并结合其他学习资源和教师的指导来提高自己的能力。
机械识图是一门复杂而重要的学科，需要学生不断地学习和实践才能掌握。
《机械工程材料Ⅱ》课程辅导教案（2002.6.10）齐宝森姜江边洁陈传忠授课班级：动力2001.1~6班总学时36h（其中讲课34h，实验2h）山东大学课程情况登记表主教材：《机械工程材料教程》（齐宝森姜江边洁陈传忠等主编）（以下简称“教程”）；辅助教材：《大学生学习方法指南》（以下简称“指南”），《机械工程材料学习指导》（以下简称“指导”）（齐宝森陈传忠边洁徐英）；参考教材：1.《工程材料》（第2版）（郑铭新主编，请华大学出版社），2.《机械工程材料》（第2版）（王焕庭等主编，大连理工大学出版社），3.《电厂金属材料》（宋琳生主编，水电出版社），4.《机械工程材料》（沈莲主编，机械工业出版社），5.《机械工程材料》（王章忠主编，机械工业出版社），6.《材料科学基础》（刘智恩主编，西北工大出版社）等（以下简称1，2，···6）。
《机械工程材料Ⅱ》课程辅导教案0 绪论（需1h）0.1 授课的重点绪论课讲授的重点是材料科学的发展，工程材料在机械工业中的地位和作用，本课程的研究对象、目的、性质、内容梗概与相应重点章节说明，以及学习要求等。
使学习者在课程伊始，对《机械工程材料》课程的特点就有足够了解与认识，以便能有的放矢地制定自己的学习计划、选择恰当的学习方法。
0.2 基本要求1.了解学习本课程的目的与重要性；2.明确本课程的研究对象，主要内容及重点章节；3.牢记贯穿本课程的“纲”——材料的化学成分（化学组成）、组织结构与性能之间的相互关系与变化规律。
4.充分认识本课程的性质及学习方法等。
0.3 学习方法指导学习本课程，要紧紧抓住“材料的化学成分→加工工艺→组织、结构→性能→应用”之间的相互关系及其变化规律这个“纲”。
纲举目张，《机械工程材料》课程的各个部分、各章内容都是以此“纲”为主线索而展开的。
希望学习者在开始学习本课程就应充分认识到此点，并在学习过程中，始终牢牢把握住这个“纲”。
机械制图习题集答案第二版机械制图习题集答案第二版机械制图是工程设计中不可或缺的一环，它通过图纸的形式将设计师的构思转化为可实施的工程方案。
在学习机械制图的过程中，习题集是非常重要的辅助工具。
本文将介绍一本备受推崇的机械制图习题集答案第二版，旨在帮助读者更好地掌握机械制图的知识和技能。
该习题集答案第二版是在第一版的基础上进行了全面修订和更新。
它包含了大量的练习题和对应的详细解答，涵盖了机械制图的各个方面，从基本的几何图形构造到复杂的三维模型绘制，从常见的投影方法到特殊的视图投影，从标注和尺寸到剖视图和装配图。
这本习题集答案不仅适用于初学者，也适合那些希望提高自己机械制图水平的人士。
在习题集答案的编排上，作者采用了循序渐进的方式，从简单到复杂，从易到难。
每个练习题都附有详细的解答过程和思路，读者可以通过对比自己的答案，找出错误和改进的空间。
此外，习题集答案还附有大量的示意图和实例，帮助读者更好地理解和掌握机械制图的基本原理和技巧。
习题集答案的内容丰富多样，既有理论知识的讲解，也有实际案例的分析。
例如，在讲解视图投影时，习题集答案会介绍不同的投影方法，如正投影、斜投影和透视投影，以及它们在不同情况下的应用。
在讲解剖视图时，习题集答案会详细解释剖视图的构造方法和标注规则，以及如何通过剖视图来展示零件的内部结构和细节。
这些理论知识的讲解和实际案例的分析相结合，使读者能够更好地理解和应用机械制图的技巧。
习题集答案不仅注重理论知识的传授，也注重实践技能的培养。
在每个练习题的解答过程中，习题集答案会引导读者使用常见的绘图工具和软件，如AutoCAD和SolidWorks，来完成图纸的绘制和编辑。
通过实际操作，读者可以更加熟悉这些工具和软件的使用方法，提高自己的绘图技能。
总之，机械制图习题集答案第二版是一本非常实用的工具书，它不仅提供了大量的习题和解答，还注重理论知识和实践技能的培养。
通过学习和掌握这本习题集答案，读者可以更好地理解和应用机械制图的知识和技巧，提高自己的工程设计水平。
２０１１年３９卷第５期 广州化工 ・１５９・ 工程材料复习思考（下） 田 宇，邓安强，樊静波，夏广军 术
（宁夏大学机械工程学院，宁夏银川７５００２１） 摘 要：根据本教研室实际教学情况，用科学方法论的思维对教材《机械工程材料》第６—１４章做了较为系统的分析，使学生在 繁琐的知识点中把握本课程最本质、最重要的内容。取得初步效果。 关键词：工程材料；科学方法论；初步效果
Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ“Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ”（ｓｅｃｏｎｄ） ＴＩＡＮ Ｙｕ，ＤＥＮＧ Ａｎ—ｑｉａｎｇ，ＦＡＮ ｊｉｎｇ—ｂｏ，ＸＩＡ Ｇｕａｎｇ一 ｎ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｉｎｇｘｉａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎｉｎｇｘｉａ Ｙｉｎｃｈｕａｎ ７５００２ １，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｉｎ ｏｕｒ ｔｅａｃｈｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｓｉｘｔｈ ｔｏ ｔｈｅ ｆｏｕｒｔｅｅｎｔｈ ｃｈａｐｔｅｒｓ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉｄｌｓ ｗｅｒｅ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ ｔｈｉｎｋｉｎｇ ＳＯ ａｓ ｔｏ ｌｅｔ ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｋｎｏｗ ｔｈｅ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ａｎｄ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｃｏｎｔｅｎｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｐｏｉｎｔｓ．Ｔｈｅ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ｇｏｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ；ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ；ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｒｅｓｕｌｔｓ
工程材料是机械大类专业学科基础课程，该课程知识点多 且杂，涉及的概念及原理多，是一门理论及实验均极强的课程。 因此，如何复习该门课程十分重要。下面结合教材《机械工程材 料》…（王章忠主编，第二版），按照教材章节整理一下复习思路。
《机械基础（第二版）习题册》参考答案第一章：机械基础概述1.1 机械的定义机械是一种将能量转换为力和运动的装置，用于完成各种任务。
1.2 机械基础的重要性机械基础是学习和理解机械工程的基础，它包括机械工程的基本原理和基本知识。
1.3 机械基础的组成机械基础包括力学、热学、材料力学和机械设计等多个学科领域。
第二章：力学2.1 力的定义与表示力是物体之间相互作用的结果，通常用矢量表示。
2.2 力的分类力可以分为接触力和非接触力两类，接触力包括摩擦力、张力等，非接触力包括重力、电磁力等。
2.3 力的作用效果力的作用效果包括平衡、静力学平衡和动力学平衡等。
第三章：热学3.1 温度和热量温度是物体内部分子热运动的强弱程度的度量，热量是物体间传递的能量。
3.2 热传递热传递包括导热、对流和辐射三种方式。
3.3 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律，表明能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总能量不变。
第四章：材料力学4.1 弹性和塑性材料的力学性质包括弹性和塑性，弹性材料在受力后会恢复原状，塑性材料则会发生形变。
4.2 杨氏模量杨氏模量是衡量材料刚度的参数，它描述了单位应力引起的单位应变。
4.3 受力分析受力分析是研究力的大小和方向的方法，可以用来计算物体在各个方向上的受力情况。
第五章：机械设计5.1 机械设计的基本原则机械设计的基本原则包括安全、可靠、经济和可维护等。
5.2 机械设计的流程机械设计的流程包括需求分析、方案设计、详图设计和制造等几个阶段。
5.3 机械设计的常用工具机械设计的常用工具包括计算机辅助设计(CAD)软件和有限元分析(FEA)软件等。
以上是对《机械基础（第二版）习题册》的参考答案的简要介绍，具体内容请参考相关习题册。
希望以上内容能够帮助你更好地理解和学习机械基础知识。
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=210000MPa，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。
s 第一章作业 1－3 现有一碳钢制支架刚性不足，采用以下三种方法中的哪种方法可有效解决此问题？为什么？①改用合金钢；②进行热处理改性强化；③改变该支架的截面与结构形状尺寸。 答：选③，改变该支架的截面与结构形状尺寸。因为金属材料的刚度决定于基体金属的性质，当基体金属确定时，难于通过合金化、热处理、冷热加工等方法使之改变。 1－4 对自行车座位弹簧进行设计和选材，应涉及到材料的哪些主要性能指标？ 答：强度、弹性、疲劳极限。 1－9 传统的强度设计采用许用应力[σ]= σ0.2/n,为什么不能一定保证零件的安全性？有人说：“安全系数n越大，零件工作时便越安全可靠。”，你怎样认识这句话？ 答：传统的强度设计采用[σ]= σ0.2/n ，都是假设材料是均匀无缺陷的，而实际上材料中存在着既存或后生的微小宏观裂纹，因此在实际的强度设计中还应考虑材料抵抗脆性断裂的力学性能指标—断裂韧度（KI），只考虑许用应力[σ]= σ0.2/n是不能保证零件的安全性的。“n越大，零件越安全”也是不对的，因为[σ]= σ0.2/n,n增大就会使[σ]降低而牺牲材料的强度，将塑性和韧性取大一些，导致[σ]偏低而零件的尺寸与重量增加，浪费了原材料。 1－11 一般认为铝、铜合金的耐蚀性优于普通钢铁材料，试分析在潮湿性环境下铝与铜的接触面上发生腐蚀现象的原因。 答：潮湿环境下铝与铜的接触面上会发生电化学腐蚀，因为这时铝与铜的接触面因电极电位不同存在着电极电位差而发生电化学腐蚀。 第二章作业 2－1常见的金属晶体结构有哪几种？它们的原子排列和晶格常数有什么特点？ －Fe、 －Fe、Al、Cu、Ni、Cr、V、Mg、Zn各属何种结构？ 答：常见晶体结构有3种： ⑪体心立方： －Fe、Cr、V ⑫面心立方： －Fe、Al、Cu、Ni ⑬密排六方：Mg、Zn 2-2 已知 －Fe的晶格常数（a=3.6 ）要大于 －Fe的晶格常数（a=2.89 ）,但为什么 －Fe冷却到912℃转变为 －Fe时体积反而增大？ 答： －Fe冷却到912℃转变为 －Fe时体积增大，是因为转变之后面心立方的 －Fe转变为体心立方的 －Fe时致密度变小。 －Fe －Fe
晶胞原子数4 晶胞原子数2 转变之后 －Fe的体积为3.633(47.83)＜ 2个 －Fe 的体积2×2.893(48.27)。 2－3 1g Fe在室温和1000℃时各含有多少个晶胞？ 答：Fe在室温下为体心立方，晶胞原子数为2， 这时1gFe的晶胞数＝(1/56×6.02×1023)/2=5.38×1021个 在1000℃时为面心立方，晶胞原子数为4， 这时1gFe的晶胞数＝(1/56×6.02×1023)/4＝2.69×1021个 2－4已知铜的原子直径为2.56 ，求其晶格常数，并计算1mm3铜中的原子数。 答： a = a= × = × =3.62 原子数＝4×晶胞数＝4× ＝8.4×1019个 2－6 总结说明实际金属晶体材料的内部结构特点。 答：实际金属晶体材料内部存在晶体缺陷： ⑪点缺陷：空位、间隙原子、置换原子 ⑫线缺陷：位错 ⑬面缺陷：晶界、亚晶界 第三章作业 3－2 如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下，所得铸件晶粒的大小； ⑪金属模浇注与砂模浇注；⑫高温浇注与低温浇注；⑬铸成薄壁件与铸成厚壁件；⑭浇注时采用振动与不采用振动；⑮厚大铸件的表面部分与中心部分。 答：晶粒大小：⑪金属模浇注的晶粒小 ⑫低温浇注的晶粒小 ⑬铸成薄壁件的晶粒小 ⑭采用振动的晶粒小 ⑮厚大铸件表面部分的晶粒小 3－3 Si、C、N、Cr、Mn、B等元素在 －Fe中各形成哪些固溶体？ 答：Si、Cr、Mn形成置换固溶体，C、N、B形成间隙固溶体。 3－4间隙固溶体与间隙化合物在晶体结构与性能上有何区别？举例说明。 答：间隙固溶体的晶体结构与组成合金的一个金属组元的结构相同，它是
溶质原子进入金属溶剂晶格的间隙时形成的固溶体，如：F和A，形成间隙固溶体可以提高金属的强度和硬度，起到固溶强化的作用。间隙化合物的晶体结构与组元的结构不同，间隙化合物是由H、B、C、N等原子半径较小的非金属元素（以X表示）与过渡族金属元素（以M表示）结合，且半径比rX/rM＞0.59时形成的晶体结构很复杂的化合物，如Fe3C,间隙化合物硬而脆，塑性差。 3－7 为什么铸造合金常选用接近共晶成分的合金？为什么要进行压力加工的合金常选用单相固溶体成分的合金？ 答：共晶成分的合金熔点低，凝固温度区间最小，流动性好，适于铸造。单相固溶体成分的合金强度均匀，塑性好，便于压力加工。 3－8 为什么钢锭希望减少柱状晶区，而铜锭、铝锭往往希望扩大柱状晶区？ 答：在柱状晶区，柱状晶粒彼此间的界面比较平直，气泡缩孔很小，组织比较致密。但当沿不同方向生长的两组柱状晶相遇时，会形成柱晶间界。柱晶间界是杂质、气泡、缩孔较密集地区，是铸锭的脆弱结合面，故钢锭应减少柱状晶区，以避免在热轧时开裂。对塑性好的铜锭、铝锭不会因热轧而开裂，故往往希望扩大柱状晶区。 4－3 冷塑性变形与热塑性变形后的金属能否根据其显微组织加以区别？ 答：可以通过显微组织来判断是冷塑性变形还是热塑性变形，冷塑性变形后的晶粒形状呈扁平形或长条形，热塑性变形后的晶粒是等轴晶粒。 4－4 在常温下为什么细晶粒金属强度高，且塑性、韧性也好？试用多晶体塑性变形的特点予以解释。 答：晶粒细小而均匀，不仅常温下强度较高，而且塑性和韧性也较好，即强韧性好。 原因是： （1）强度高：Hall-Petch公式。晶界越多，越难滑移。 （2）塑性好：晶粒越多，变形均匀而分散，减少应力集中。 （3）韧性好：晶粒越细，晶界越曲折，裂纹越不易传播。 4－5 金属铸件能否通过再结晶退火来细化晶粒？为什么？ 答：再结晶退火必须用于经冷塑性变形加工的材料，其目的是改善冷变形后材料的组织和性能。再结晶退火的温度较低，一般都在临界点以下。若对铸件采用再结晶退火，其组织不会发生相变，也没有形成新晶核的驱动力(如冷变形储存能等)，所以不会形成新晶粒，也就不能细化晶粒。 4－8 钨在1000℃变形加工，锡在室温下变形加工，请说明它们是热加工还是冷加工
（钨熔点是3410℃，锡熔点是232℃）？ 答：W、Sn的最低再结晶温度分别为: TR(W) =（0.4～0.5)×(3410+273)－273 =（1200～1568）(℃)＞1000℃ TR(Sn) =（0.4～0.5)×(232+273)－273 =（-71～-20）(℃) ＜25℃ 所以W在1000℃时为冷加工，Sn在室温下为热加工 思考题 比较冲击韧度、断裂韧度的异同点和它们用来衡量材料韧性的合理性。 答：相同点：冲击韧度和断裂韧度都反映了材料在塑性变形和断裂的全过程中吸收能量的能力。不同点：冲击韧度一般只用来评定中低强度钢的韧性，仅反映材料在一次大能量冲击加载条件下的抵抗变形与断裂的能力，只适用于均匀的无缺陷材料。而断裂韧度是评定材料抵抗脆性断裂的力学性能指标，表征了材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。 第五章作业 5-4 根据Fe-Fe3C相图计算，室温下，分别为0.2％和1.2％的钢中组织组成物的相对量。 (1) =0.2% P%·0.77%=0.2% P%=26% ，F%=74% (2) =1.2% P%·0.77%+(1-P%)·6.69%=1.2% P%=92.7% ，Fe3CⅡ％=7.3% 5-5 某仓库中积压了许多退火状态的碳钢，由于钢材混杂不知其化学成分，现找出一根，经金相分析后发现组织为珠光体和铁素体，其中珠光体占75％。问此钢的碳含量大约为多少？ 答： ＝P%·0.77%＝75％×0.77％＝0.5775％ 测试题 某碳钢，相组成中，F％＝93％。求：（1）C％＝？属哪种钢？（2）组织组成物的百分比？ 答：（1）C％＝（1－F％）×6.69％＝7％×6.69％＝0.4683％，属亚共析钢 （2） =P％·0.77％ ,P％＝60.8％，F％＝1－P％＝39.2％ 第六章作业 6-2 如下图所示，T12钢加热到Ac1以上，用图示的各种方法冷却，分析各自得到的组织。 答: a 水中淬火 M＋Fe3C b 分级淬火 M＋Fe3C c 油中淬火 M＋T＋Fe3C d 等温淬火 B下＋Fe3C e 正火 S＋Fe3C f 完全退火 P＋Fe3C g 等温退火 P＋Fe3C
6-3 为改善可加工性，确定下列钢件的预备热处理方法，并指出所得到的组织： （1）20钢钢板 （2）T8钢锯条 （3）具有片状渗碳体的T12钢钢坯 答: (1) 20钢钢板：正火 S+F； (2) T8钢锯条：球化退火 球状P； (3) 具有片状渗碳体的T12钢钢坯: 球化退火 球状P＋Cm 6-4 将同一棒料上切割下来的4快45钢试样，同时加热到850℃，然后分别在水、油、炉、空气中冷却，说明：各是何种热处理工艺？各获得什么组织？排列一下硬度的大小顺序。 答：(1) 水冷：淬火 M (2) 油冷：淬火 M+T (3) 炉冷：退火 P+F (4) 空冷：正火 S+F 硬度顺序：(1)＞(2) ＞(4) ＞(3) 6-5 残留奥氏体对钢淬火后的性能有何影响？用什么方法可以减少残留奥氏体的数量？ 答: 残留奥氏体不仅降低了淬火钢的硬度和耐磨性，而且在工件的长期使用过程中，残留奥氏体还会发生转变，使
