機械工程材料作業(yè)答案

1、第一章第一章材料的結構與金屬的結晶材料的結構與金屬的結晶1解釋下列名詞：變質處理P28；細晶強化P14；固溶強化P17。5為什么單晶體具有各向異性P12，而多晶體在一般情況下不顯示各向異性P13？答：因為單晶體內部的原子都按同一規(guī)律同一位向排列，即晶格位向完全一致。而在多晶體的金屬中，每個晶粒相當于一個單晶體，具有各項異性，但各個晶粒在整塊金屬中的空間位向是任意的，整個晶體各個方向上的性能則是大量位向各不相同的晶粒性能的均值。6在實際金

2、屬中存在哪幾種晶體缺陷P13？它們對力學性能有何影響P14？答：點缺陷、線缺陷、面缺陷。缺陷的存在對金屬的力學性能、物理性能和化學性能以及塑性變形、擴散、相變等許多過程都有重要影響。7金屬結晶的基本規(guī)律是什么P25？鑄造(或工業(yè))生產中采用哪些措施細化晶粒？舉例說明。P27~P28答：金屬結晶過程是個形核、長大的過程。（1）增大過冷度。降低金屬液的澆筑溫度、采用金屬模、水冷模、連續(xù)澆筑等。（2）變質處理。向鋁合金中加入鈦、鋯、硼；在鑄鐵

3、液中加入硅鈣合金等。（3）振動和攪拌。如機械振動、超聲波振動、電磁攪拌等。第二章第二章金屬的塑性變形與再結晶金屬的塑性變形與再結晶1解釋下列名詞：加工硬化P40；再結晶P43；纖維組織P38。2指出下列名詞的主要區(qū)別：重結晶、再結晶P43答：再結晶轉變前后的晶格類型沒有發(fā)生變化，故稱為再結晶；而重結晶時晶格類型發(fā)生了變化。另外，再結晶是對冷塑性變形的金屬而言，只有經過冷塑性變形的金屬才會發(fā)生再結晶，沒有經過冷塑性變形的金屬不存在再結晶的

4、問題。5為什么常溫下晶粒越細小，不僅強度、硬度越高，而且塑性、韌性也越好？P38答：晶粒愈細，單位體積內晶粒數(shù)就愈多，變形是同樣的變形量可分散到更多的晶粒中發(fā)生，以產生比較均勻的變形，這樣因局部應力集中而引起材料開裂的幾率較小，使材料在斷裂前就有可能承受較大的塑性變形，得到較大的伸長率和具有較高的沖擊載荷抗力。6用冷拔銅絲制作導線，冷拔后應如何處理？為什么？P42答：應該利用回復過程對冷拔銅絲進行低溫退火。因為在回復階段，變形金屬的顯微

5、組織沒有明顯變化，纖維狀外形的晶粒仍存在，故金屬的強度、硬度和塑性韌性等力學性能變化不大，某些物理、化學性能恢復，如電阻降低、抗應力腐蝕性能提高等，同時殘留應力顯著降低。7已知金屬W、Fe、Cu、鉛Pb的熔點分別為3380℃、1538℃、1083℃、327℃，試估算這些金屬的再結晶溫度P43。T再≈0.4T熔3有尺寸和形狀完全相同兩個NiCu合金鑄件，一個含Ni10%，另一個含Ni50%，鑄后緩冷，問固態(tài)鑄件中哪個偏析嚴重？為什么P93

6、？怎樣消除偏析P82？答：含10%Ni合金鑄件偏析比較嚴重。有銅鎳相圖可知，10%Ni合金的結晶溫度區(qū)間范圍大于50%Ni合金，50%Ni合金結晶溫度高。因此，在鑄件自然冷卻過程中，結晶溫度范圍大的合金，成分變化大，結晶溫度低的，偏析嚴重。一般采用擴散退火或均勻化退火處理來消除偏析。5為什么鑄造合金常選用具有共晶成分或接近共晶成分的合金？用于壓力加工的合金選用何種成分的合金為好？P93答：因為共晶成份的合金結晶的成分間隔與溫度間隔較小，

7、結晶的成分間隔與溫度間隔越小，合金的鑄造性能就越好。壓力加工性能好的合金通常是單相固溶體，因為它強度較低，塑性好，變形均勻且不易開裂。而由兩相混合物組成的合金，由于兩項的強度和塑性不同，變形大時兩相的界面易開裂，特別是組織中存在較多的脆性化合物時，壓力加工性能更差。6合金的工藝性能與相圖的關系有哪些？P93~P94、P111答：1，合理的確定溫度2，可推測合金的鑄造性能3，指導加壓力加工工藝范圍4，熱處理工藝：①各熱處理加工都要參考合金

8、相圖選擇。②可了解合金熱處理可能性。第五章第五章鐵碳合金鐵碳合金4計算碳含量為ωC0.20%的碳鋼在室溫時珠光體和鐵素體的相對量。P79P1096已知珠光體的硬度=180HBS，δ=20%，鐵素體的硬度=80HBS，δ=50%，試計算含碳量為ωC0.45%碳鋼的硬度和伸長率。P927一塊低碳鋼，一塊白口鐵，它們的形狀、大小一樣，請說出有哪些簡便的方法能把它們區(qū)分開來。P110答：（1）互相刻畫，哪快金屬上留下明顯的畫痕就說明哪塊是低碳鋼

9、，則另一塊就是白口鐵。（2）用錘子砸，變形量大的就是低碳鋼，變形量小的就是白口鐵。9從流動性、收縮性和偏析傾向考慮，哪種成分的鐵碳合金鑄造性能最好？試分析碳含量為ωC0.45%的碳鋼的鑄造性能如何？P111答：純鐵和共晶成份的鐵碳合金其凝固區(qū)間為零，故它們的流動性好，分散縮孔少，可使縮孔集中在冒口內，有可能得到致密的鑄件。另外，共晶成份合金結晶溫度較低，流動性也較好，偏析傾向較小。所以共晶成份合金鑄造性能最好。含碳量為Wc0.45％的碳