工程材料和成型技术课后作业参考题答案

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1、工程材料及成型技术作业01力学性能02a金属结构与结晶02b合金结晶与相图02cFe-C相图03a热处理基础03b热处理工艺04a钢-结构钢04b工具-特殊钢05铸铁06非铁金属08a铸造理论08b砂型铸造08c特种铸造09a锻压理论09b自由锻、模锻09c冲压10a焊接理论10b焊接方法10c焊接材料、结构13选材作业01力学性能（1）紧固螺栓使用后发生塑性变形。屈服强度（2）齿轮正常负荷条件下工作中发生断裂。疲劳强度（3）汽车紧急刹车时，发动机曲轴发生断裂。冲击韧度（4）不锈钢圆板冲压加工成圆柱杯的过程中发生裂纹。塑性（5）齿轮工作在寿命期内发生严重

2、磨损。硬度b1-1.下列情况分别是因为哪一个力学性能指标达不到要求？b1-2下列现象与哪一个力学性能有关？（1）铜比低碳钢容易被锯割。硬度（2）锯条易被折断，而铁丝不易折断。塑性P151-4甲、乙、丙、丁四种材料的硬度分别为45HRC、90HRB、800HV、240HBS，试比较这四种材料硬度的高低。答：45HRCHV90HRBHBHB＜400时，HB≈HV240HBS≈240HV＜445HV所以，800HV＞45HRC＞240HBS＞90HRB作业02a金属结构与结晶判断题1.凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。F2.室温下，金属晶粒越细，则

3、强度越高、塑性越低。F选择题1.金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将：a.越高b.越低c.越接近理论结晶温度b2.为细化晶粒，可采用：a.快速浇注b.加变质剂c.以砂型代金属型b3.晶体中的位错属于：a.体缺陷b.面缺陷c.线缺陷d.点缺陷c填空题1.晶体与非晶体结构上最根本的区别是,晶体内原子排列是。有规则、周期性的2.γ-Fe的一个晶胞原子数=。43.α-Fe、Al、Cu、Ni、V、Mg、Zn各属何种晶体结构：体心立方；面心立方；密排六方。α-Fe、VAl、Cu、NiMg、Zn4.实际金属晶体中存在三种缺陷，引起晶格。点、线、面畸变5.结晶过

4、程是靠两个密切联系的基本过程来实现的，它们是：和。形核晶核长大6.当对金属液体进行变质处理时，变质剂可起到增加数量的作用。晶核7.过冷度是指温度与温度之差。理论结晶开始结晶8.在实际应用中，细晶粒金属材料往往具有较好的常温力学性能，细化晶粒常采用、和振动结晶等措施。提高过冷度变质处理作业02b合金结晶与相图填空题1.溶质溶入使固溶体的强度和硬度，这种现象叫，其原因是畸变，引起变形抗力增加。提高固溶强化晶格2.间隙固溶体与间隙相的区别是：间隙固溶体的晶格类型与溶剂同，间隙相的晶格类型与任一组元都同。相不3.共晶转变的特点是转变过程温度。恒定不变4.与纯

5、金属相比，合金具有更的强度、硬度。高问答题将20kg纯铜和30kg纯镍熔化后慢冷至T1温度，求此时：(1)液、固两相L和α的化学成分　(2)两相的相对重量　(3)两相的质量答：整个合金含Ni的质量分数为:X=30/(20+30)=60%(1)两相的化学成分：wL(Ni)=50%wα(Ni)=80%(2)两相的相对重量为：液相mL=(80-60)/(80-50)　　　≈67%固相mα=1-67%=33%abc(2)两相的质量为：液相ML=50×67%≈33(kg)固相mα=50-33=17(kg)作业02cFe-C相图判断题1.铁素体的本质是碳在α-Fe

6、中的间隙相。F2.珠光体P实质上是由铁素体F和渗碳体Fe3C两个相组成。T3.在铁碳合金平衡结晶过程中，只有碳含量为4.3%的铁碳合金才能发生共晶反应。F4.退火状态（接近平衡组织）的亚共析钢中，碳含量为0.45%比0.20%的塑性和强度都高。F选择题1.奥氏体是：a.碳在γ-Fe中的间隙固溶体b.碳在α-Fe中的间隙固溶体c.碳在α-Fe中的置换固溶体a2.珠光体是一种：a.单相固溶体b.两相混合物c.Fe与C的化合物b问答题A1.设珠光体P的硬度HP=200HBS，伸长率δP=20%；铁素体F的硬度HF=80HBS，伸长率δF=50%。计算碳含量X（

7、wC）=0.45%碳钢的硬度H和伸长率δ。答：P的C含量XP=0.77%F的C含量XF≈0%(1)C钢中P和F的相对重量F=(XP-X)/(XP-XF)=(0.77-0.45)/(0.77-0)≈42%P=1-42%=58%(2)C钢的硬度H=HPP+HFF=200×58%+80×42%=150(HBS)C钢的伸长率δ=δPP+δFF=20%×58%+50%×42%=33%00.450.77XFXXP问答题B2.用显微镜观察某亚共析钢，估计其中的含珠光体的体积分数为80%，估算此钢的碳含量。答：亚共析钢室温组织是由珠光体P和铁素体F组成P的C含量XP

8、=0.77%F的C含量XF≈0%(1)珠光体的相对重量P≈P的体积分数=80%铁