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1、金属材料与热处理习题册答案11成分 组织 热处理 性能2 光泽 延展性 导电性 导热性 合金3 成分 热处理 性能 性能思考题答：机械工人所使用的工具、刀、夹、量具以及加工的零件大都是金属材料，所以了解金属材料与热处理的相关知识。对我们工作中正确合理地使用这些工具；根据材料特点正确合理地选择和刃磨刀具几何参数；选择适当的切削用量；正确选择改善零件工艺性能的方法等都具有非常金属材料与热处理习题册答案绪论填空题重要的指导意义。第一章 金属的结构与结晶填空题1 非晶体 晶体 晶体2 体心立方 面心立方 密排六方 体心立方 面心立方 密排六方3 晶体缺陷 间隙 空位 置代 刃位错 晶界 亚晶界4 无序
2、 液态 有序 固态5 过冷度6 冷却速度 冷却速度 低7 形核 长大8 强度 硬度 塑性9 固 一种晶格 另一种晶格10 静 冲击 交变11 弹性 塑性 塑性12 材料内部 与外力相对抗13 内力 不同14 外部形状 内部的结构判断题1 2345678 9101112131415选择题1 A2C B A3B名词解释1答：晶格是假想的反映原子排列规律的空间格架；晶胞是能够完整地反映晶体晶格特征的最小几何单元。2答：只由一个晶粒组成的晶体称为单晶体；由很多的小晶体组成的晶体称为多晶体。3答：弹性变形是指外力消除后，能够恢复的变形；塑性变形是指外力消除后，无法恢复的永久性的变形。4答：材料在受到外部
3、载荷作用时，为保持其不变形，在材料内部产生的一种与外力相对抗的力，称为内力；单位面积上所受的内力就称为应力思考与练习1 冷却曲线上有一段水平线，是说明在这一时间段中温度是恒定的。结晶实际上是原子由一个高能量级向一个较低的能量级转化的过程，所以在结晶时会放出一定的结晶潜热，结晶潜热使正在结晶的金属处于一种动态的热平衡，所以纯金属结晶是在恒温下进行的。2生产中常用的细化晶粒的方法有：增加过冷度、采用变质处理和采用变质处理等。金属结晶后，一般是晶粒愈细，强度、硬度愈高，塑性、韧性也愈好，所以控制材料的晶粒大小具有重要的实际意义。3（1）金属模浇铸的晶粒小于砂型浇铸的晶粒（2）铸成薄件的晶粒小于铸成厚
4、件的晶粒（3）浇铸时采用振动的晶粒小于不采用振动的晶粒4味精、冰糖、云母、食盐及各类金属均是晶体。5（略）6反复弯折处逐渐变硬，弯折越来越困难直至断裂。原因是反复弯折使铁丝局部塑性变形量增大，产生了变形强化的现象。7有。因为切削加工中切屑分离的过程，实际上是刀具与被切削工件之间发生强烈挤压和摩擦的过程，在这一过程中，已加工表面和切屑都会发生塑性变形而产生加工硬化现象。切屑产生加工硬化现象会变得难以排出，已加工表面产生加工硬化现象会使后续加工变得困难。第二章金属的性能填空题1物理性能 化学性能 力学性能 铸造性能 锻造性能 焊接性能 切削加工性能 热处理性能2静 塑性变形 断裂3屈服强度 抗拉强
5、度ReL Rm4屈服强度（ReL） 条件屈服强度（Rp0.2）531400N 53000N6永久性变形 伸长率（A） 断面收缩率（Z）758% 76%85 硬质合金7355.25 1015 布氏 5009冲击10ReL Rm HRC A Z k R 1判断题1234567891011121314选择题1B2C3B4C5A名词解释1 衡量材料抵抗塑性变形能力的指标。2 衡量材料抵抗断裂能力的指标。3 材料抵抗局部变形特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。4 金属材料适应不同加工工艺方法的能力。思考与练习1（略）2材料 常用硬度测量法 硬度值符号铝合金半成品 布氏硬度或洛氏硬度B标尺 HBW或HRB一
6、般淬火钢 洛氏硬度C标尺 HRC铸铁 布氏硬度 HBW表面氮化层 维氏硬度 HV3解：因是环形链条，故链条的截面积S0=2（d2/4）=2(3.14202/4)=628(mm2)Fm= Rm?S0=300628=188400 (N)由此可知该该链条能承受的最大载荷是188400N。4答：自行车的中轴在工作时主要受扭转载荷和交变载荷，故所用材料需要较高的硬度和强度；而自行车的链盒需要通过冲压成形故所用材料需要较好的塑性和韧性。5答：由于齿轮在工作时受交变载荷，而车床导轨所受为静载荷。故齿轮容易发生疲劳破坏。第三章 铁碳合金填空题1其它金属 非金属金 属特性2相3固溶体 金属化合物 混合物4间隙固
7、溶体 置换固溶体5相互作用 金属特性 熔点 硬度 脆性6铁素体 奥氏体 渗碳体珠光体 莱氏体7铁素体 奥氏体8塑性 韧性 强度 硬度9铁素体 奥氏体 渗碳体 珠光体 莱氏体102.11% 0.77%11成分 状态 组织 温度12F A Fe3C P Ld Ld130.0218%2.11% 亚共析钢温 铁素体 珠光体 共析钢 珠光体 过共析钢 珠光体 二次渗碳体14铁素体 渗碳体15奥氏体 渗碳体 奥氏体 珠光体 珠光体 渗碳体 低温莱氏体162.11% 特意加入的17硅 锰 硫 磷 硅 锰 硫 磷180.25% 0.25%0.6% 0.6%19结构钢 中碳钢 优质钢20工具 高碳 高级优质判断
8、题1234567891011121314151617181920选择题1B2A3C4B5C6C7B8B9C10C A B11C12C D B13A14B15A16AB17C18A C B19A C B20C名词解释：1共晶转变与共析转变共晶转变是指结晶时由液相中同时结晶出两种不同的固相；共析转变则是由一个固相中同时析出两种不同的固相。2固溶强化与加工硬化在固溶体形成过程中，溶质原子溶入后都会使溶剂晶格发生畸变，从而使合金对变形的抗力增加，而使金属材料强度、硬度提高的现象称为固溶强化；冷塑性变形时使晶粒的外形发生变化外，还会使晶粒内部的位错密度增加，晶格畸变加剧，从而使金属随着变形量的增加，使其
9、强度、硬度提高，而塑性、韧性下降。这种现象称为“形变强化”或“加工硬化”。308F脱氧状态不完全（沸腾钢）含碳量为0.08% 的优质碳素结构钢。445含碳量为0.45% 的优质碳素结构钢。565Mn含碳量为0.65% 具有较高含锰量的优质碳素结构钢。6T12A含碳量为1.2%的高级优质碳素工具钢。7ZG340640屈服强度不小于340MP，抗拉强度不小于640MP的铸钢。8Q235A?F屈服强度不小于235MP，质量等级为A级，脱氧状态不完全（沸腾钢）的碳素结构钢。思考与练习1（略）2特性点 含义 温度（） 含碳量（%）A 纯铁的熔点 1538 0E 碳在Fe中的最大溶解度点 1148 2.1
10、1G 纯铁的同素异构转变点Fe Fe912 0C 共晶点，LC （A+Fe3C）1148 4.3S 共析点AS （F+ Fe3C）727 0.77D 渗碳体的熔点 1227 6.69特性线 含义ACD 液相线此线之上为液相区域，线上点为对应成分合金结晶时的开始温度。ECF 共晶线，LC （A+Fe3C）PSK 共析线，亦称A1线。AS （F+ Fe3C）AECF 固相线此线之下为固相区域，线上点为对应成分合金的结晶终了温度。GS 亦称A3线。冷却时从不同含碳量的奥氏体中析出铁素体的开始线。ES 亦称Acm线。碳在Fe中的溶解度曲线。3（1）由相图可知，随含碳量增加钢中的硬质相渗碳体的比例随之增
11、加，所以1%的铁碳合金比含碳量0.5 %的铁碳合金硬度高。（2）由相图可知，当把钢加热到10001250，其组织恰好处于单一的奥氏体状态，此时钢材的塑性好，塑性抗力小，所以最适合进行锻轧加工。（3）由相图可知，靠近共晶成分的铁碳合金的结晶温度区间较小，结晶温度最低。所以流动性好，且结晶时不易出现偏析现象。4不能。因为它们的工作性质不同，受力情况有很大不同它们的加工工艺也不同。所以必须选择性能不同的材料制造。5因为白口铸铁中的基本相主要是渗碳体，又硬又脆很难进行切削加工。所以一般不能直接作为机加工零件的材料，但铸造犁、铧等农具则可以很好的利用其硬度高耐用磨性好的这一优点。第四章 钢的热处理填空题
12、1 固态加热 保温 冷却 组织结构 铁具有同素异构转变2 退火 正火 淬火 回火 表面淬火 表面化学热处理3 形成 晶粒长大4 加热温度 保温时间5 珠光体型 贝氏体型 马氏体型6 温度越低或过冷度越大 抗力 强度 硬度7 上贝氏体 下贝氏体 下贝氏体8 170230HBW 正火 球化退火9 临界冷却速度V临 Mf 残余奥氏体10 针状 硬度高而脆性大 板条状 强度 韧性 含碳量 含碳量11 油 水 盐水 碱水 增加 水 油12 单液淬火法、双介质淬火、马氏体分级淬火贝氏体等温淬火13 铁的晶格 碳原子的扩散 碳 -Fe 间隙固溶体14 氧化与脱碳、过热和过烧、变形与开裂、硬度不足与节软点15 回火处理 稳定组织 消除内应力16 强度、硬度 塑性、韧性 低温回火、中温回火 高温回火17 淬火+高温回火 综合力学性能18 火焰加热表面淬火 感应加热表面淬火 电接触表面加热淬火 激光加热表面淬火19 分解 吸收 扩散 表面渗碳 表面渗氮 表面碳氮共渗20 为预备热处理 最终热处理选择题1C2B3A4B？5C6B7A8C9A10B11B12C13C？14C B15D B16C17C？18C19A20B
