工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案.doc

工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案.doc:..工程材料及成形技术基础课课后****题参考答案第一章:1-1机械零件在工作条件下对能承受哪些负荷?这些负荷对零件产生什么作用?答:机械零件在工作条件下可能承受到力学负荷、热负荷或环境介质的作用(单负荷或复合负荷的作用)。力7负荷可使零件产牛变形或断裂;热负荷可使零件产牛尺寸和体积的改变,产生热应力,热疲劳,高温墻变,随温度升高强度降低(塑性、韧性升高),承载能力下降;环境介质可使金属零件产牛腐蚀和摩擦磨损两个力血、对高分子材料产牛老化作用。1-36、?什么叫比强度?什么叫比刚度?答:Os—Ps/Fo,屈服强度,用于槊性材料。-,%残余塑性变形时的条件屈服强度,用于无明显屈服现象的材料。。b-Pb/Fo,抗拉强度,材料抵抗均匀塑性变形的最大应力值。比强度一材料的强度与其密度Z比。比刚度一材料的弹性模量与其密度之比。2-3答:晶体的缺陷有哪些?晶体的缺陷有:⑴点缺陷——空位、⑵线缺陷——位错,⑶血缺陷 品界,町导致哪些强化?思考1—1、1—,是导致固溶强化的主要原因。是导致加工硕化的主耍原因。是细品强化的主要原因。2-5答:理);⑶机械方法(搅拌、振动等)。控制液体结晶时晶粒大小的方法有哪些?。⑴增加过冷度;⑵加入形核剂(变质处2-8在铁-碳合金中主要的相是哪几个?可能产生的平衡组织有哪几种?它们的性能有什么特点?答:在铁-碳合金中固态下主要的相有奥氏体、铁素体利渗碳体。对能产生的室温平衡组织有铁素体加少量的三次渗碳体(工业纯铁),强度低鴉性好;铁素体加珠光体(亚共析钢),珠光体(共析钢),珠光体加二次渗碳体(过共析钢),综合性能好;莱氏体加珠光体加二次渗碳体(亚共品白口铸铁),莱氏体(共品白口铸铁),莱氏体加一次渗碳体(过共品白口铸铁),硬度高脆性大。-碳合金相图反映了平衡状态下铁■碳合金的成分、温度、纟fl织三者之间的关系,试冋答:(1) 随碳质量百分数的增加,铁-碳合金的硬度、塑性是增加还是减小?为什么?(2) 过共析钢中网状渗碳体对强度、塑性的影响怎样?(3) 钢有塑性而口口铁儿乎无塑性,为什么?(4) 哪个区域的恢-碳合金熔点最低?哪个区域塑性最好?*(5)哪个成分结晶间隔最小?哪个成分结晶间隔最大?答:⑴随碳质量百分数的增加,硬度增加、赠性减小。因为随碳质最百分数的增加,渗碳体量增加而硬度增加,铁素体量减少而塑性减少。即硬度只与渗碳体量多少有关,塑性只与铁素体量多少有关。(2) 过共析钢屮网状渗碳体对强度、W?性均降低。因为网状渗碳体破坏了基体的连续性导致强度下降。(3) 塑性主要与铁-碳合金中的铁素体相含量多少有关,铁素体相含量越多塑性越好。钢含碳暈低(3C<%)铁素体相含暈多形成综合力学性能好的珠光体为基体而有册性,口口铁含碳量高(3c>%),渗碳体相含量高形成换而脆的莱氏体为基体而儿乎没有塑性。(4) 共晶点成分合金(sc=%)的熔点最低,奧氏体区(GSEJNG)塑性授好(面心立方晶格)。*(5)C点共晶成分(sc=%)、组元纯铁Fe(oC=0%)及渗碳体Fe3C(oC=%)的结晶间隔最小(为零),E点(3c=%)成分结晶间隔最大。“%的钢从液态冷却到室温时的结晶过程及组织。答:g)c=%的钢属于亚共析钢,结品过程为:LfL+AfA—A+FfP+F思考2—2 2—4 2—6AA*—•J:第一早:3-1什么是珠光体、贝氏体、马氏体?它们的组织及性能有何特点?答:珠光体(P)—铁碳合金平衡状态卜,在PSK线(727°C)发生共析转变的转变产物,即铁素体片和渗碳体片交替排列的机械混合物纟R织。强度比铁素体和渗碳体都高,翔性、韧性和驶度介于铁索体和渗碳体之间。热处理后可得到在铁索体垄体上分布着粒状渗碳体的粒状珠光体,综合性能更好。贝氏体(B)—从550°C到Ms范围内中温转变、半扩散型转变的非平衡组织,即含过饱和碳的铁素体和渗碳体的非片层状混合物组织。按组织形态不同分羽毛状的上贝氏体(B上)和针片状的下贝氏体(B下)。上贝氏体脆性人无实用价值,下贝氏体的铁素体针细小,过饱和度人,碳化物弥散度人,综合性能好。马氏体(M)-Ms-MfZ间低温转变、非扩散型转变的非平衡组织,即过饱和碳的a固溶体。体心正方晶格,分板条马氏体(%,位错马氏体),强韧性较好;针状马氏体(高碳马氏休3C>%,李晶马氏体),大多硬而脆:%〜%之间为两者的混合组织。马氏体的含碳量越多,硬度越高,马氏体有弱磁性。A-M