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1、-工程材料及成形技术课程习题集班级：_*：_*：_2021年2月5月习题一 工程材料的性能一、名词解释s： b：E：-1：k：HB：HRC：二、填空题1、材料常用的塑性指标有 和 两种，其中用 表示塑性更接近材料的真实变形。2、检验淬火钢成品的硬度一般用洛氏硬度HRC，而布氏硬度是用于测定较软材料的硬度。3、零件的外表加工质量对其 疲劳 性能有很大影响。4、表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是ak ，其单位是 J/cm2 。5、在外力作用下，材料抵抗 塑性变形 和断裂的能力称为强度。屈服强度与 抗拉强度 比值，工程上成为屈强比。三、选择题1、在设计拖拉机缸盖螺钉时，应选用的强度指标是 A As
2、 bb c-12、有一碳钢支架刚性缺乏，解决方法是 C A用热处理法强化 b另选合金钢 c增加截面积3、材料的脆性转化温度应在使用温度 B A以上 b以下 c相等4、在图纸上出现如下硬度技术条件标注，其中哪种是正确的. B AHB500 bHRC60 cHRC18四、简答题1、以下各种工件应采取种硬度试验法来测定其硬度.写出硬度符号锉刀： HRC 黄铜轴套：HB供应状态的各种非合金钢钢材：HB 硬质合金刀片：HV耐磨工件的外表硬化层： HV 调质态的机床主轴：HRC铸铁机床床身：HB 铝合金半成品 HB2、在机械设计中多用哪两种强度指标.为什么.常用s： b：原因：大多数零件工作中不允有塑性变
3、形。但从零件不产生断裂的平安考虑，同时也采用抗拉强度。3、设计刚度好的零件，应和什么因素有关.1依据弹性模量E选材，选择E大的材料2在材料选定后，主要影响因素是零件的横截面积，不能使构造件的横截面积太小。一些横截面积薄弱的零件，要通过加强筋或支撑等来提高刚度。交作业时间：习题二 金属的晶体构造一、名词解释单晶体的各向异性：位错：细晶强化：二、 填空题1、晶体与非晶体的根本区别是晶体具有固定熔点，原子排列有规律，各向异性。2、晶体缺陷有点缺陷：空位/间隙原子线缺陷：位错和面缺陷：晶界。3、位错分为两种，一种是刃型位错，另一种是螺型位错 ，多于半个原子面是刃型位错 位错所特有的。4、-Fe，-Fe
4、的一个晶胞的原子数分别为4和2。三、是非题正确的画，错误的画1、因为单晶体是各向异性的，所以实际应用的金属材料在各个向上的性能也是不一样的。 2、金属多晶体是由多结晶向一样的单晶体组成的。 3、金属理想晶体的强度比实际晶体的强度高。 4、晶体缺陷的共同之处是它们都引起晶格畸变。 5、位错就是原子排列有规则的错排现象。 四、作图题画出体心立和面心立晶体中原子排列最密的晶面和晶向，写出它们的晶面和晶向指数。交作业时间：习题三 金属的结晶一、名词解释自发形核：细晶强化：变质处理：二、填空题1、结晶过程是依靠两个密切联系的根本过程来实现的，这两个过程是 形核 和核长大 。2、在金属学中，通常把金属从液
5、态过渡为固体晶态的转变称为结晶 而把金属从一种固体晶态过渡为另一种固体晶态的转变成为同素异构转变 。3、过冷度是指实际结晶温度与理论结晶温度的差值 ，其表示符号为 T=Tm-Tn。4、过冷是结晶的 必要条件。5、典型铸锭构造的三个晶区分别为 外表细晶区 中间柱状晶区和中心等轴晶区。三、是非题正确的画，错误的画1、但凡由液态凝固成固体的过程都是结晶过程。 2、金属由液态转变为固态的结晶过程，就是由短程有序状态向长程有序状态转变的过程。 3、当晶核长大时，随着过冷度增大，晶核的长大速度增大。但当过冷度很大时，晶核长度速度很快减小。 4、过冷度的大小主要取决于冷却速度和金属的本性。 四、选择题1、金
6、属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将 b A越高 b.越低 c.越接近理论结晶温度2、铸造条件下，冷却速度越大，则aa. 过冷度越大，晶粒越细 b. 过冷度越大，晶粒越粗c. 过冷度越小，晶粒越细3、从液态转变为固态时，为了细化晶粒，可采用b a. 快速浇注 b. 加变质剂 c. 以砂型代替金属型五、简答题1、如果其他条件一样，试比较在以下铸造条件下铸件晶粒大小a金属型浇注与砂型浇注：金属型浇注晶粒细小，金属型导热性好，增加了冷速b变质处理与不变质处理：变质处理晶粒细小，增加了晶核数目。c铸成薄铸件与铸成厚铸件：薄铸件晶粒细小，薄铸件冷却速度快d浇注时采用震动和不采用震动。采用振动的晶粒细
7、小，破碎的晶粒增加了晶核。2、试画出纯金属的冷却曲线，分析曲线中出现平台原因。平台原因：结晶时释放的结晶潜热补偿了金属向外界的散热，到达平衡。交作业时间：习题四 合金构造和二元合金相图一、 名词解释相：组织：固溶体：金属化合物：枝晶偏析：固溶强化：二、 填空题1、合金的相构造有固溶体和金属化合物两大类，其中前者具有较高的塑性性能，适宜做根本相，后者具有较高的硬度，适宜做强化相。2、能提高金属材料强度和硬度的同时，又不显著降低其塑性和韧性的强化法称为固溶强化。3、固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度高。4、固溶体出现枝晶偏析后，可采用扩散退火加以消除。5、共晶反响表达式为L固定成分的液体=恒温固
8、定成分+固定成分同时析出两种固体 共晶反响的特点是：恒温，析出相为液相，析出物为两种固相且同时析出，称为共晶体，有独特的形貌。液相，固相均有固定的成分6、具有匀晶型相图的单相固溶体合金塑性性能好。7、固溶体的晶体构造取决于溶剂，金属化合物的晶体构造与组成它的任组元都不一样，是一种新相。三、 是非题正确的画，错误的画1、在共晶相图中，从液体中析出的相与从相中析出的相，具有一样的晶体构造。 2、一个合金的室温组织为+，它是由三相组成。3、杠杆定律只适合于两相区。 4、凡组织组成物都是以单相状态存在于合金中。5、在合金结晶过程中析出的初生晶和二次晶均具有一样的晶体构造，但具有不同的组织形态。四、 选
9、择题1、 固溶体的晶体构造与aa.溶剂一样 b. 溶质一样 c.与其他晶型一样2、固溶体的性能特点是Ca. 塑韧性高，强度，硬度低 b. 塑韧性低，强度，硬度高 c.综合性能好3、金属化合物相的性能特点是Ca. 熔点高，硬度低 b.硬度高，熔点低 c.熔点高，硬度高4、在发生共晶反响时，三相的成分ba.一样 b.确定 c.不确定5、在固溶体合金结晶过程中，产生枝晶偏析的原因是由于d a. 液固相线间距很小，冷却缓慢 b. 液固相线间距很小，冷却速度大c. 液固相线间距很大，冷却缓慢 d. 液固相线间距很大，冷却速度大6、二元合金中，铸造性能最好的合金是ba. 固溶体合金 b. 共晶合金 c.共
10、析合金 d.包晶合金五、 计算和作图题1、 一个二元共晶反响如下：L75%B15% B+95% B（1） 含50%B的合金凝固后，求：（a） 初晶与共晶体+的质量百分数（b） 相与相的质量百分数（2） 假设共晶反响后，初晶和+共晶各占一半，求该合金的成分。L75%B15% B+95% B（1） 含50%B的合金凝固后，属于亚共晶的成分围求a初晶与共晶体+的质量百分数W% = 75-50/75-15% = 25/60% = 42%W+% = 100-42% = 58%b相与相的质量百分数W% = 95-50/95-15% = 45/80% = 56%W% = 100-56% = 44%2假设共晶
11、反响后，初晶和+共晶各占一半，求该合金的成分。该合金属于过共晶，设合金成分为*，W/ W+% = 1 = 95-*/*-75% 2* %= *% = 85%2、A组元熔点600与B组元熔点500在液态无限互溶，在300时，含40%B的液态合金发生共晶反响。在固态时，A在B中最大溶解度为30%，室温时为10%，但B在固态和室温时均不溶于A，试作出该A-B合金相图，并分析含20%A，45%A，80%A合金的结晶过程。共晶反响式：L40%B=300A+30%Aa20%A 匀晶+二次析出 L L+Ab45%A，过共晶，匀晶，共晶，二次析出L L+A+A+A+c80A% ，亚共晶，匀晶，共晶L L+AA
12、+A+A+A+交作业时间：习题五 铁碳相图一、 名词解释同素异晶转变珠光体莱氏体二、 填空题1、珠光体的本质是F和Fe3C的呈片层状的机械混合物。2、Fe3C的本质是Fe和C组成的一种复杂间隙相化合物。3、铁素体F的晶体构造为BCC，奥氏体A的晶体构造为FCC。4、共析成分的铁碳合金室温平衡组织是P，其组成相为F+Fe3C。5、在铁碳合金室温平衡组织中，含Fe3C最多的合金成分为2.11%C，含Le最多的合金成分为 4.3% ，含Fe3C最多的合金成分为 0.0218% 。6、含碳量大于0.77%的铁碳合金从1148冷却至727时，将从奥氏体中析出 Fe3C，其分布特征为 网状。7、在缓慢冷却
13、条件下，含碳0.8%的钢比含碳1.2%的钢硬度低，强度高。8、在实际生产中，假设将钢热锻或热轧时，必须把钢加热到 单相A状态。三、 是非题正确的画，错误的画1、20钢比T12钢的含碳量要高。 2、Fe3C和Fe3C的形态与晶体构造都不一样。 3、在退火状态，45钢比20钢的硬度和强度都高。 4、在铁碳合金平衡结晶过程中，只有成分为4.3%的铁碳合金才发生共晶反响。 。5、在铁碳合金中，只有过共析钢的平衡组织中才有二次渗碳体存在。四、 选择题1、 奥氏体是 a a.碳在-Fe中的间隙固溶体 b. 碳在-Fe中的间隙固溶体c.碳在-Fe铁中的有限固溶体。2、珠光体是一种b a.单相固溶体 b.两相混
