材料成型基础课后习题答案

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1、1作业1一、思考题1．什么是机械性能？（材料在载荷作用下所表现出来的性能）它包含哪些指标?（强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度）2．名词解释：过冷度（理论结晶温度与实际结晶温度之差），晶格（把每一个原子假想为一个几何原点，并用直线从其中心连接起来，使之构成空间格架），晶胞（在晶格中存在能代表晶格几何特征的最小几何单元），晶粒（多晶体由许多位向不同，外形不规则的小晶体构成的，这些小晶体称为晶粒），晶界（晶粒与晶粒之间不规则的界面），同素异晶转变固溶体（合金在固态下由组元间相互溶解而形成的相），金属化合物（若新相得晶体结构不

2、同于任一组元，则新相师相元间形成的化合物），机械混合物3．过冷度与冷却速度有什么关系?对晶粒大小有什么影响?冷却速度越大过冷度越大，晶粒越细。4.晶粒大小对金属机械性能有何影响?常见的细化晶粒的方法有哪些?晶粒越细，金属的强度硬度越高，塑韧性越好。孕育处理、提高液体金属结晶时的冷却速度、压力加工、热处理等5．含碳量对钢的机械性能有何影响?第38-39页6说明铁素体、奥氏体、渗碳体和珠光体的合金结构和机械性能。二、填表说明下列符号所代表的机械性能指标符号名称单位物理意义ζs屈服极限Mpaζb抗拉强度Mpaε应变无δ延伸率

3、无HB布氏硬度kgf/mm2HRC洛氏硬度无ak冲击韧性J/cm2ζ—1疲劳强度Mpa以相和组织组成物填写简化的铁碳相图此题新增的此题重点LL+AL+Fe3CAA+FFA+Fe3CF+Fe3C2图1--1简化的铁碳合金状态图三、填空1.碳溶解在体心立方的α-Fe中形成的固溶体称铁素体，其符号为F，晶格类型是体心立方晶格，性能特点是强度低，塑性好。2.碳溶解在面心立方的γ-Fe中形成的固溶体称奥氏体，其符号为A，晶格类型是面心立方晶格，性能特点是强度低，塑性好。3.渗碳体是铁与碳的金属化合物，含碳量为6.69％，性能特点

4、是硬度很高，脆性很差。4.ECF称共晶转变线，所发生的反应称共晶反应，其反应式是得到的组织为L（4.3%1148℃）=A（2.11%）+Fe3C。5.PSK称共析转变线，所发生的反应称共析反应，其反应式是得到的组织为A(0.77%727℃)=F(0.0218%)+Fe3C。6.E是共晶点，P是共析点，Al线即PSK线，A3即GS线，Acm即ES线。7.45钢在退火状态下，其组织中珠光体的含碳量是0.77％。8.钢和生铁在成分上的主要区别是钢的含碳量小于2.11%，生铁2.11-6.69%，在组织上的主要区别是生铁中有莱

5、氏体，钢中没有，在性能上的主要区别是钢的机械性能好，生铁硬而脆。10α－Fe和γ－Fｅ的晶格类型分别属于体心立方晶格面心立方晶格11Aｌ和Zｎ的晶格类型分别属于面心立方晶格密排六方晶格1245钢在平衡结晶过程中冷却到共析温度时发生共析反应，A、F、Fe3C的碳含量分别为0.77%0.0218%6.69%13金属结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，这两个过程是形核和长大，自发生核的生核率与过冷度的关系是过冷度越大，自发形核的生核率就越高14金属结晶时，依附于杂质而生成的晶核叫非自发形核或不均匀形核15晶粒的大小

6、称晶粒度，工程上通常把晶粒分成1、2、�6�7�6�78等级别。8级晶粒度的晶粒比1级晶粒度的晶粒要细（1-4粗晶粒5-8细晶粒）16电阻温度系数的含义是电阻温度升高1度时，电阻值相应的变化量17.钢的渗碳是在低碳钢或低碳合金钢的表面层渗入碳，以提高钢的表面硬度及耐磨性的一种工艺方法。此题新增的四、判断题(正确的打√，错误的打×)l.布氏硬度计通常用于测定退火钢、正火钢的硬度，而洛氏硬度计用于测定淬火钢的硬度。如测试结果为217HBS、18HRC。(×)2.纯铁在降温过程中，912℃发生同素异构转变，由面心立方晶格的γ

7、—Fe转变为体心立方晶格的。α—Fe。这种转变也是结晶过程，同样遵循晶核形成和晶核长大的结晶规律。(√)3.钢和生铁都是铁碳合金。其中，碳的质量分数(又称含碳量)小于0.77％(0.8％)的叫钢，碳的质量分数大于2.06％(2.11％)的叫生铁。(×)4.奥氏体是碳溶解在γ—Fe中所形成的固溶体，而铁素体和马氏体都是碳溶解在α—Fe中所形成的固溶体。(√)5.珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物，珠光体的机械性能介于铁素体和渗碳体之间。(√)6当碳的质量分数为0.77％(0.8％)，由高温冷却到727℃时，铁碳合金中的奥

8、氏体发生共晶转变，形成珠光体。(×)7.冲击韧性不能直接用于设计计算。(√)8.硬度与强度有一定关系，材料硬度越高，强度也越高。(×)9晶体中的位错是一种线缺陷(√)10在共晶相图中，从L中结晶出来的β晶粒与从α中析出的βII晶粒有相同的晶体结构。(√)11凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。(×)五、选择题1.低碳钢所受到的