金属工艺学 邓文英 第五版 课后习题参考答案.doc

第一章(p11)
?什么是应变?
答:应力是试样单位横截面的拉力;应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量

     在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时,试样上有部分开始变细,出现了“缩颈”。
     缩颈发生在拉伸曲线上bk段。
     不是,塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生,如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。
    
布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点?下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度?
库存钢材硬质合金刀头
锻件台虎钳钳口
布氏硬度法测试简便,缺点是测量费时,且压痕较大,不适于成品检验。
洛氏硬度法测试值较稳定,准确度较洛氏法高。;迅速,因压痕小,不损伤零件,可用于成品检验。其缺点是测得的硬度值重复性较差,需在不同部位测量数次。
硬质合金刀头,台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。
库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。
第五题
下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么?
抗拉强度它是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力.
屈服点它是指拉伸试样产生屈服时的应力。
规定残余拉伸强度
疲劳强度它是指金属材料在应力可经受无数次应力循环不发生疲劳断裂,此应力称为材料的疲劳强度。
应力它指试样单位横截面的拉力。
冲击韧度它是指金属材料断裂前吸收的变形能量的能力韧性。
HRC 洛氏硬度它是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力,使得压头与试样始终保持紧密接触,然后,向压头施加主载荷,保持数秒后卸除主载荷。以残余压痕深度计算其硬度值。
HBS 布氏硬度它是指用钢球直径为10mm,载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。
HBW 布氏硬度它是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。
第二章(p23)
(1)什么是“过冷现象”?过冷度指什么?
答:实际结晶温度低于理论结晶温度(平衡结晶温度),这种线性称为“过冷”。
理论结晶温度与实际结晶温度之差,称为过冷度。
(2)金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响?细化晶粒的途径有哪些?
答:金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。一般来说,同一成分的金属,晶粒愈细,其强度、硬度愈高,而且塑性和韧性也愈好。
细化铸态晶粒的主要途径是:
(1) 提高冷却速度,以增加晶核的数目。
(2) 在金属浇注之前,向金属液内加入变质剂(孕育剂)进行变质处理,以增加外来晶核。
此外,还可以采用热处理或塑性加工方法,使固态金属晶粒细化。

(4)填表
组织名称
代表符号
含碳量/%
组织类型
力学性能特征
铁素体
F
%~%
固溶体
强度、硬度低,塑性、韧性好。
奥氏体
A
%~%
固溶体
强度、硬度不高,塑性优良
渗碳体
C
%
化合物
硬度极高,塑性、韧性极低
珠光体
P或F+C
%
机械混合物
抗拉强度高,硬度较高,有一定的塑性和韧性
(6)分析在缓慢冷却的条件下,亚共析钢和过过共析钢的结晶过程和室温组织?
亚共析钢冷却到1点以后,开始从钢液中结晶出奥氏体,直到2点全部结晶成奥氏体。当亚共析钢继续冷却到GS线上的3点之前,不发生组织变化。当温度降低到3点之后,将从奥氏体中逐渐析出铁素体。由于铁素体的含量很低,致使剩余奥氏体的含碳量沿着GS线增加。当温度下降到4点时,剩余奥氏体的含碳量已增加到S点的对应成分。即共析成分。到达共析温度4点以后,剩余奥氏体因发生共析反应装便成珠光体,而已析出的铁素体不再发生变化。4点一下其组织不变。因此,亚共析钢的室温组织由铁素体和珠光体构成。
过共析钢冷却到1点以后,开始从钢液中结晶出奥氏体,直到2点全部结晶成奥氏体。当过共析钢继续冷却到GS线上的3点之前,不发生组织变化。当温度降低到ES线上3点之后,由于奥氏体的溶碳能力不断的降低,将由奥氏体中不断以Fe
3C形式,沿着奥氏体晶界析出多余的碳。由于析出含碳量较高的Fe3C,剩余奥氏体的含碳量将沿着它的溶解度曲线降低。当温度降低到共析温度的4点时,奥氏体达到共析成分,并转变为珠光体。此后继续降温,组织不再发生变化。因此,过共析钢的室温组织由珠光体和二次渗碳体组成。
40,第三章(p29)
?什么是正火?各自的特点和用途
退火是将钢加热,保温,然后随炉或或埋入灰中使其缓慢冷却的热处理工艺。
分为(1)完全退火,(2)球化退火,(3)去应力退火。
正火是将钢加热到Ac3以上30---50C(亚共析钢)m以上30---50C(过共析钢),保温后在空气中冷却的热处理工艺。
正火和完全退火的作用相似,也是将钢加热到奥氏体区,使钢进行重结晶,从而解决铸钢件,锻