[试题]机械工程材料课后习题答案(2)

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1、1.解释下列名词点缺陷,线缺陷,而缺陷,亚晶粒,亚晶界,刃型位错,单晶体,多晶体,过冷度,自发形核,非自发形核,变质处理,变质剂。答:点缺陷:原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小,主要指空位间隙原子、置换原子等。线缺陷:原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大,而在其余两个方向上的尺寸很小。如位错。面缺陷:原了排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大,而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。亚晶粒:在多晶体的每一个晶粒内,晶格位向也并非完全一致,而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小品块,它们相互镶嵌而成品粒,

2、称亚晶粒。亚晶界:两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。刃型位错:位错可认为是晶格中i部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部分多岀一半原子而,多余半原子而的边缘好像插入品体中的一把刀的刃口,故称“刃型位错”。单晶体:如果一块晶休,具内部的晶格位向完全一致,则称这块晶体为单晶体。多晶体:由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。过冷度:实际结品温度与理论结品温度之差称为过冷度。口发形核:在一定条件下,从液态金属中直接产生,原子呈规则排列的结晶核心。非白发形核:是液态金

3、属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。变质处理:在液态金属结品询,特意加入某些难熔固态颗粒,造成人量可以成为非口发晶核的固态质点,使结晶时的晶核数冃大大增加,从而提高了形核率,细化晶粒,这种处理方法即为变质处理。变质剂:在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。固溶强化:通过溶入某种溶质元素形成固溶体而便金属的强度,硕度升高的现象叫做固溶强化原因:品格畸变过冷度与冷却速度有何关系?它对金属结晶过程有何影响?对铸件晶粒大小有何影响?答:①冷却速度越大,则过冷度也越大。②随着冷却速度的增大,则晶体内形核率和氏大速度部加快,加速结晶过程的

4、进行,但当冷速达到一定值以示则结晶过程将减慢,因为这时原子的扩散能力减弱。③过冷度增人,AF大,结晶张动力大,形核率和长人速度都大,且N的增加比G增加得快,提高了N与G的比值,品粒变细,但过冷度过大,对品粒细化不利,结晶发生困难。9•在铸造生产中,采用哪些措施控制晶粒大小?在生产中如何应用变质处理?答:①采川的方法:变质处理,钢模铸造以及在砂模屮加冷铁以加快冷却速度的方法来控制品粒大小。②变质处理:在液态金属结品前,特意加入某些难熔固态颗粒,造成大量可以成为非口发品核的固态质点,使结品时的品核数FI大大增加,从而提高了形核率,

5、细化晶粒。③机械振动、搅拌。10•试比较共析碳钢过冷奥氏体等温转变曲线与连续转变曲线的异同点。答:首先连续冷却转变曲线与等温转变曲线临界冷却速度不同。其次连续冷却转变曲线位于等温转变曲线的右下侧,月•没冇C曲线的下部分,即共析钢在连续冷却转变时,得不到贝氏体组织。这是因为共析钢贝氏体转变的孕育期很长,当过冷奥氏体连续冷却通过贝氏体转变区内尚未发生转变时就已过冷到M$点而发生马氏体转变,所以不出现贝氏体转变。5•珠光体类型组织有哪几种?它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点?答:(1)三种。分别是珠光体、索氏体和屈氏体。(2

6、)珠光体是过冷奥氏体在550°C以上等温停留时发生转变,它是由铁索体和渗碳体组成的片层相间的组织。索氏体是在650〜600°C温度范围内形成层片较细的珠光体。屈氏体是在600〜550°C温度范围内形成片层极细的珠光体。珠光体片间距愈小,相界而积愈大,强化作用愈大,因而强度和硬度升高,同时,由于此时渗碳体片较薄,易随铁素体一起变形而不脆断,因此细片珠光体又具冇较好的韧性和塑性。23.指出下列工件的淬火及回火温度,并说明其回火后获得的组织和大致的硬度:(1)45钢小轴(要求综合机械性能);(2)60钢弹簧;(3)T12钢锂刀。答:

7、(1)45钢小轴(要求综合机械性能),工件的淬火温度为850°C左右,冋火温度为500°C〜650°C左右,其冋火后获得的组织为冋火索氏体,大致的硬度25〜35HRCo选择下列零件的热处理方法,并编写简明的工艺路线(各零件均选用锻造毛坯,并且钢材具有足够的淬透性):(1)某机床变速箱齿轮(模数m=4),要求齿面耐磨,心部强度和韧性要求不高,材料选用45钢;(2)某机床主轴,要求有良好的综合机械性能,轴径部分要求耐磨(HRC50-55),材料选用45钢;(3)镇床镇杆,在重载荷下工作,精度要求极高,并在滑动轴承中运转,要求镇杆表

8、面有极高的硬度,心部有较高的综合机械性能,材料选用38CrMoALAo答:(1)下料一锻造一正火一粗加工一精加工一局部表而淬火+低温回火一精磨—成品(2)下料一锻造一正火一粗加工一调质一精加工一局部表面淬火+低温回火f精磨f成品(3)卜料一锻造一退火一粗加I调质一精加I氮化一

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