工程材料课后答案9

1、精品作业01力学性能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？(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磨损。硬度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P151-445HRC 90HRB 800HV、240HBS,甲、乙、丙、丁四种材料的硬度分别为试比较这四种材料硬度的高低。答:45HRCHVHV2 106(112 HRC)2

2、2 106(112 45)244590HRBHBHB7300130 HRB7300130 90183所以，800HV>45HRC>240HBS>90HRB丙,甲>丁>乙作业02a金属结构与结晶判断题F1.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，则强度越高、塑性越低。选择题b1.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c3.晶体中的位错属于：a.体缺陷b.面缺陷c.线缺陷d.点缺陷填空题1 .晶体与非晶体结构上最根本的区别是，晶体

3、内原子排列是有规则周期性的.2 .丫-Fe的一个晶胞原子数=4o3 .a-Fe、Al、Cu、Ni、V、MgZn各属何种晶体结构：体心立方a-Fe、V；面心立方Al、Cu、Ni；密排六方Mg>Zn。4 .实际金属晶体中存在点、线、面三种缺陷，引起晶格一畸变5 .结晶过程是靠两个密切联系的基本过程来实现的，它们是：形核和_晶核长大。6 .当对金属液体进行变质处理时，变质剂可起到增加一晶核一数量的作用。7 .过冷度是指理论结晶温度与_实际结晶温度之差。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，细化晶粒常采用提高过冷度、变质处理和振动结晶等措施。感谢下载载(2)两相的相对重量

4、(3)两相的质量作业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提高，这种现象叫固溶强化其原因是一晶格畸变，引起变形抗力增加。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相同，间隙相的晶格类型与任一组元都不同。3 .共晶转变的特点是转变过程温度恒定不变。4 .与纯金属相比，合金具有更_高_的强度、硬度。问答题将20kg纯铜和30kg纯馍熔化后慢冷至T1温度，求此时:(1)液、固两相L和“的化学成分答：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尸50%wa(Ni)=80%(2)两相的相对重量为：液相mL=(80-6

5、0)/(80-50)67%固相m”=1-67%=33%(2)两相的质量为：液相ML=50X67%33(kg)固相m”=50-33=17(kg)作业02cFe-C相图判断题F1.铁素体的本质是碳在“-Fe中的间隙相。T2.珠光体P实质上是由铁素体F和渗碳体Fe3c两个相组成。F3.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。选择题a1.奥氏体是：a.碳在丫-Fe中的间隙固溶体b.碳在a-Fe中的间隙固溶体c.碳在a-Fe中的置换固溶体b2.珠光体是一种：a.单相固溶体b.两相

6、混合物c.Fe与C的化合物问答题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用口铁素体F组成P的C含量Xp=0.77%F的C含量XF=0%(1)珠光体的相对重量PP的体积分数=80%铁素体的相对重量F=1-P=1-80%=20%(2)钢的C含量X=XpP+XfF=0.77%X80%+0%X20%=0.62%选择题a1.奥氏体A向珠光体P的转变是：a.扩散型转变b.非扩散型转变c.半扩散型转变c2.共析钢的过冷A在550350c的温度区间等温转变时，所形成的组织是：a.索氏体Sb.下贝氏体B下c.上贝氏体B上d.珠光体Pc3

7、.马氏体M的硬度取决于：a.冷却速度b.转变温度c.碳含量填空题1 .在过冷奥氏体等温转变产物中，所口丁都是层片状的珠光体型组织，彳1T的层片间距较小2 .用光学显微镜观察，上B的组织特征呈一羽毛J犬，而下B则呈黑色针状。3 .马氏体的显微组织形态主要有一板条状、片.（针）状两种。其中板条状M的韧性较好。问答题直径为10mm的共析钢小试样加热AG+30C,用图示的冷却曲线进行冷却,各得到的什么组织，属于什么热处理方法？答：a: M+A'单液淬火b: M+A'分级淬火c: T+M+A'油冷淬火d: 下B等温淬火e: S正火f: P球化退火g: P等温退火作业03b热处理工

8、艺判断题F1.高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。F2.表面淬火既能改变钢的表面组织，也能改变心部组织和性能。F3.经退火后再高温回火的钢，能得到回火S组织，具有良好的综合机械性能。T4.钢的淬透性高，则其淬透层的深度也越大。选择题Ab1.淬硬性好的钢具有：a.高的合金元素含量b.高的含C量c.低的含C量a2.对形状复杂、截面变化大的零件进行淬火时，应选用：a.高淬透性钢b.中淬透性钢c.低淬透性钢选择题Bb3.直径为10mm的40钢的常规淬火温度大约为：(Ac3=780C)a.750Cb.850Cc.920ca4.上述正确淬火后的显微组织为：a.Mb.F+Mc.M+Pb5.完全退

9、火主要适用于：a.共析钢b.亚共析钢c.过共析钢b6.钢的回火处理是在：a.退火后进行b.淬火后进行c.正火后进行c7.20钢的渗C温度范围是：a.600650cb.800820cc.900950cd.10001050Cc8.钢的淬透性主要取决于：a.C含量b.冷却介质c.合金元素填空题1 .球化退火的主要目的是降低硬度，提高切削性及韧性，它主要适用于过共析钢。2 .亚共析钢和过共析钢的正常淬火温度范围分别是Ac3+3050c和Ac1+3050c。3 .淬火钢进行回火的目的是减少或消除淬火应力，调整力学性能,稳定工件的组织和尺寸。回火温度越高，钢的强度与硬度越低。4 .钢的淬透性越高，则其C曲

10、线的位置越靠右，说明临界冷却速度越小。叱日衿作业04a钢-结构钢判断题F1.所有的合金元素都能提高钢的淬透性。F2.合金元素对钢的强化效果主要是固溶强化。填空题1. 除Co、Al外，几乎所有的合金元素都使Ms点下降。2. 20钢属于优质碳素结构或渗碳钢，可制造冲压、焊接件或小型渗碳件。3. Q345(16Mn)是低合金高强度结杓钢，可制造一桥梁一。4. 40Cr是合金调质钢，可制造车床齿轮。5. 20CrMnTi是合金渗碳钢，最终热处理工艺是一渗碳+淬火+低温回火6. 60Si2Mn是合金弹簧钢钢。匚作业04b工具-特殊钢判断题F1.T8钢比T12和40钢有更好的淬透性和淬硬性。F2.T8钢与

11、20MnVB相比，淬硬性和淬透性都较低。F3.调质钢的合金化主要是考虑提高其红硬性。F4.高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成型。T5.高速钢采用很高温度淬火，其目的是使碳化物尽可能多地溶入A中，从而提高钢的红硬性。T6.A型不锈钢可采用加工硬化提高强度。F7.A不锈钢的热处理工艺是淬火后低温回火处理。T8.GCr15钢制造的高精度丝杠于淬火后进行冷处理，可消除残余A,以提高尺寸稳定性。填空题1. T12是碳素工具钢，可制造锯条、量规。2. 9SiCr是合金量具刃具钢，可制造.板牙、一丝锥3. 5CrMnMo是_热但！具_钢，可制造中型锤锻模4. Cr12MoV是冷史更具钢，可制造冷冲模。5.

12、 1Cr13杲M型不锈钢钢,可制造汽轮机叶片。作业05铸铁判断题F1.可锻铸铁在高温时可以进行锻造加工。T2.球墨铸铁可通过调质处理和等温淬火工艺提高其机械性能。F3.可以通过球化退火使灰铸铁变成球墨铸铁。填空题1 .影响石墨化的主要因素是化学成分和冷却速度。2 .灰铸铁中C主要以片状的石墨形式存在。3 .可锻铸铁中石墨的形态为团絮状。4 .球墨铸铁中石墨的形态为一球状一,应力集中效应一小一,所以其强度、塑韧性较灰铸铁高。5 .HT200牌号中HT”表示灰铸铁,200”表示（rb>200MMm2。6 .生产球墨铸铁常选用稀土Mg作球化剂。7 .形状复杂的大型铸铁件在500600c进行时效

13、处理，目的是消除内应力作业06非铁金属填空题1. H59属于普通黄铜，59”表示含Cu59%。2. ZCuSn10P1属于铸造Sn青铜，10”表示含Sn10%。3. QBe2属于Be青铜2"表示含Be2%。4. ZChSnSb11-6属于Sn基轴承合金,11"表示含Sb11%5. LC4属于超硬Al合金，LF21属于防锈Al合金。6. 铝合金件淬火后于140c进行时效处理，目的是提高强度。7. 下列材料常用的强化方法：紫铜冷变形强化（加工硬化）45钢一一固溶强化（淬火）HT350孕育处理LY12时效强化ZL102变质处理作业13选材1.欲做下列零件，试为其各选一材料。（待选

14、材料：ZChPb16-16-2、Q195、45、65Mn、T13）答：小弹簧65Mn高速轴承一一ZChPb16-16-2螺钉Q195锂刀T13齿轮第2、3题的待选材料：H68、20CrMnTi、T10、GCr9、60Si2Mn、45、15MnV、2Cr13、LC6、40Cr、Cr12MoV2 .某汽车变速箱齿轮，要求bb>1050MPa,Ak>52J,齿面硬度HRC58，试选一材料，制定最终热处理工艺及加工工艺路线及加工工艺路线。答：选材20CrMnTi力学性能db>1080MPa,Ak>55J,齿面HRC>5864。热处理工艺930c渗C+850C油淬+870c油淬+200c回火3 .某连杆螺栓，要求db>950MPa,(Ts>700MPa,Ak>45J,试选一材料，制定最终热处理工艺及加工工艺路线答：选材40Cr力学性能db>980MPa,(Ts>785MPa,AK>47Jo热处理工艺一一850c油淬+520c回火(水或油冷)渗C钢的热处理、力学性能（摘自GB/T30771999）p90淬透性钢号凑一次淬火，c第二次淬火，c机械性能sMPabMPaaKj低20Cr880水油780820水油5408