机械工程材料第二版答案

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1、机械工程材料第二版答案【篇一:机械工程材料（于永泗齐民_第七版）课后习题答 案】第一章1- 1、可否通过增加零件尺寸来提高其弹性模量：不能，弹性模量的 大小主要取决于材料的本性，除随温度升高而逐渐降低外，其他强化 材料的手段如热处理、冷热加工、合金化等对弹性模量的影响很小。 所以不能通过增大尺寸来提高弹性模量。1- 3、和两者有什么关系？在什么情况下两者相等？为应力强度因子, 为平面应变断裂韧度，为的一个临界值，当增加到一定值时，裂纹便 失稳扩展，材料发生断裂，此时，两者相等。1- 4、如何用材料的应力-应变曲线判断材料的韧性？所谓材料的韧性 是指材料从变形到断裂整个过程所吸收的能量，即拉伸曲

2、线（应力- 应变曲线）与横坐标所包围的面积。2- 1、从原子结构上说明晶体与非晶体的区别。原子在三维空间呈现规 则排列的固体称为晶体，而原子在空间呈无序排列的固体称为非晶 体。晶体长程有序，非晶体短程有序。2- 2、立方晶系中指数相同的晶面和晶向有什么关系？相互垂直。2- 4、合金一定是单相的吗？固溶体一定是单相的吗？合金不一定是单 相的，也可以由多相组成，固溶体一定是单相的。3- 1、说明在液体结晶的过程中晶胚和晶核的关系。在业态经书中存在 许多有序排列飞小原子团，这些小原子团或大或小，时聚时散，称为 晶胚。在以上，由于液相自由能低，晶胚不会长大，而当液态金属冷 却到以下后，经过孕育期，达到

3、一定尺寸的晶胚将开始长大，这些能 够连续长大的晶胚称为晶核。3- 2、固态非晶合金的晶化过程是否属于同素异构转变？为什么？不 属于。同素异构是物质在固态下的晶格类型随温度变化而发生变化， 而不是晶化过程。3- 3、根据匀晶转变相图分析产生枝晶偏析的原因。枝晶偏析：在 一个枝晶范围内或一个晶粒范围内，成分不均匀的现象叫做枝晶偏 析。结合二元匀晶转变相图可知，枝晶偏析产生的原因是固溶体合 金的结晶只有在“充分缓慢冷却”的条件下才能得到成分均匀的固溶 体组织。然而在实际生产中，由于冷速较快，合金在结晶过程中，固 相和液相中的原子来不及扩散，使得先结晶出的枝晶轴含有较多的高 熔点元素，而后结晶的枝晶中

4、含有较多低熔点元素。冷速越快，液 固相间距越大，枝晶偏析越严重。体-le+二次渗碳体+p。室温组织:le+二次渗碳体+p。3-6、说明fe-c合金中5种类型渗碳体的形成和形态特点。体：由液 相直接析出，黑色的片层。二次渗碳体：含碳量超过0.77%的铁碳 合金自1148C冷却至727C时，会从奥氏体中析出二次渗碳体。沿奥 氏体晶界呈网状排列。三次渗碳体：铁碳合金自727C向室温冷却的 过程中，从铁素体析出的为三次渗碳体。不连续网状成片状分布于铁 素体晶界。共晶渗碳体：共晶白口铸铁由液态冷却到1148C是发生共析钢共晶反应，产生共晶奥氏体和共晶渗碳体。为白色基体。液体在发生共析转变时，由奥氏体相析

5、出铁素体和共析渗碳体。为黑 色的片层。3-7、说明金属实际凝固时，铸锭的3中宏观组织的形成机制。铸锭 的宏观组织由表层细晶区、柱状晶区和中心等轴晶区3个晶区组成。 表层细晶区：当高温的液体金属被浇注到铸型中时，液体金属首先 与铸型的模壁接触，一般来说，铸型的温度较低，产生很大的过冷度， 形成大量晶核，再加上模壁的非均匀形核作用，在铸锭表面形成一层 厚度较薄、晶粒很细的等轴晶区。柱状晶区：表层细晶区形成以后, 由于液态金属的加热及凝固时结晶潜热的放出，使得模壁的温度逐渐 升高，冷却速度下降，结晶前沿过冷度减小，难以形成新的结晶核心，结晶只能通过已有晶体的继续生长来进行。由于散热方向垂直于模 壁，

6、因此晶体沿着与散热方向相反的方向择优生长而形成柱状晶区。 中心等轴晶区：当柱状晶区长大到一定程度，由于冷却速度进一步 下降及结晶潜热的不断放出，使结晶前沿的温度梯度消失，导致柱状晶的长大停止。当心部液体全部冷却至实际结晶温度一下时，以杂志 和被冲下的晶枝碎片为结晶核心均匀长大，形成粗大的等轴晶区。【篇二：机械工程材料试题2+答案】卜一、名词解释（共15分，每小题3分）1.奥氏体（a）2回复3固溶体4自然时效5加工硬化二、填空题（共20分，每空1分）1=)1石墨为片状的灰口铸铁称为铸铁，石墨为团絮状的灰口铸铁称为 铸铁，石墨为球状的灰口铸铁称为铸铁。其中铸铁的韧性最高, 因而可以锻造。2. 陶瓷

7、材料中的气相是指，在 程中形成的，它了陶瓷的强度。3根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为、和三种。4工程中常用的特殊性能钢有, 等。5金属的断裂形式有和两种。6金属元素在钢中形成的碳化物可分为、两类。7常见的金属晶体结构有、和三种。三、选择题（共 25分，每小题1 分）1.40钢钢锭在1000C左右轧制，有时会发生开裂，最可能的原因是 ()a温度过低；b温度过高；c.钢锭含磷量过高；d钢锭含硫量过高2下列碳钢中，淬透性最高的是0a20 钢；b.40 钢；c.t8 钢；d.t12 钢3ni在1cr18ni9ti钢中的主要作用是04w18cr4v钢锻造后，在机械加工之前应进行0a完全退火；b球化退火

8、；c去应力退火；d再结晶退火5下列材料中，最适合制造机床床身的是0a.40 钢； b.t12 钢；c.ht300； dkth300-066下列材料中，最适合制造气轮机叶片的是a. 1cr13 钢；b 1cr17 钢；c3cr13 钢；d.4cr13 钢7下列材料中，最适合制造飞机蒙皮的是0azalsi12； b2a50（l日牌号 ld5）； c.zalmg10； d.2a12（l日牌号 ly12）=J8下列材料中，最适合制造盛放氢氟酸容器的是()ina. 1cr17； b. 1cr18ni9ti； c聚四氟乙烯； d.sio29下列材料中，最适合制造汽车板弹簧的是()a.60si2mn； b.

9、5crnimo；ccr12mov；dgcr1510下列材料中，最适合制造汽车火花塞绝缘体的是0a.al2o3； b聚苯乙烯；c聚丙烯；d饱和聚酯11 铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷 加工，只需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是()a铁总是存在加工硬化，而铜没有；b铜有加工硬化现象，而铁没 有；c铁在固态下有同素异构转变；而铜没有d铁和铜的再结晶温度不 同12常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和0a铁素体-奥氏体不锈钢;b马氏体-奥氏体不锈钢；c莱氏体不锈d贝氏体不锈钢13以下哪种铸铁的断口呈灰黑色？()a马口铁；b白口铸铁；c麻口铸铁；d灰铸铁 1

10、4用于制造渗碳零件的钢称为0。a.结构钢；b.合金钢；c渗碳钢；d工具钢15 马氏体组织有两种形态()。a.板条、树状；b板条、针状；c.树状、针状；d索状、树状16实际生产中，金属冷却时()。c理论结晶温度总是大于实际结晶温度；d实际结晶温度和理论结晶 温度没有关系17 零件渗碳后，一般需经过()才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。a淬火+低温回火；b正火；c调质；d淬火+高温回火18c曲线右移使淬火临界冷却速度0,淬透性()。a减小、增大；b减小、减小；c增大、减小；d增大、增大19机械制造中，t10钢常用来制造()。a容器；b刀具；c轴承；d齿轮20.钢经表面淬火后将获得（）。a一定深度的

11、马氏体；b全部马氏体；c下贝氏体；d上贝氏体21gcrl5simn钢的含铬量是：（）a 15%； b1 5%；c.0. 15%； d0015%22铅在常温下的变形属：（）a冷变形；b弹性变形；c热变形；d既有冷变形也有热变形23、黄铜是以（）为主加元素的铜合金。a铅b铁c锡d锌24、在fe-fe3c和图中，奥氏体冷却到es线时开始析出（）。a铁素体b珠光体c二次渗碳体d莱氏体25、从金属学的观点来看，冷加工和热加工是以（）温度为界限区 分的。a结晶b再结晶c相变d25C四、判断题（共10分，每小题1分）1回火托氏体和托氏体皆由铁素体和渗碳体两个相构成，因而其性能 相同。（2冷却速度越快，钢的淬

12、透性越高。（）3钢的淬透性越高，产生焊接裂纹的倾向越大。（）4铝合金也可以象钢那样通过淬火明显提高其硬度。05所有强化金属的手段，都在提高强度的同时降低了韧性。06可锻铸铁中的团絮状石墨是浇注球墨铸铁时石墨球化不良的结果。07.一定加热温度下，奥氏体晶粒长大倾向小的钢称为本质细晶粒钢。()8所谓过量弹性变形，是指零件发生了塑性变形。（）9铝极易氧化，故铝制品的抗氧化失效能力极差。（）10弹簧钢淬火后采用中温回火是想提高钢的弹性模量。0五、简答题（共30分，每题10分）1简述奥氏体晶粒对钢在室温下组织和性能的影响。2简述回火的目的。3何谓碳钢中的铁素体、渗碳体、珠光体？他们的力学性能各有何特点？

13、）参考答案一、名词解释3 固溶体：组成合金的组元，在固态时相互溶解，所形成的单一均 匀的物质。4 自然时效：自然时效是指经过冷、热加工或热处理的金属材料， 于室温下发生性能随时间而变化的现象。5 加工硬化：金属材料随着冷塑变形程度的增大，强度和硬度逐渐 升高，塑性和韧性逐渐 降低的现象称为加工硬化或冷作硬化。二、填空题1、普通灰口；可锻；球墨；2、气孔；烧结；降低。3、固体渗碳 气体渗碳4、不锈钢 耐热钢 耐磨刚5、延性断裂6、合金渗碳体特殊碳化物7、体心立方晶格密排六方晶格三、选择题1.d; 2c; 3c; ; 5c; 6.a; 7d; 8c; 10.a; 11c; 13d; 14c; 15

14、b; 17a; 18.a; 19b; 20a;21b 23.d; 24c四、判断题五、简答题1、答：奥氏体晶粒细小时，冷却后转变产物的组织也细小，其强度 与塑性韧性都较高，冷脆转变温度也较低；反之，粗大的奥氏体晶粒, 冷却转变后仍获得粗晶粒组织，使钢的力学性能（特别是冲击韧性） 降低，甚至在淬火时发生变形、开裂。2、答：回火的目的是:（1）降低零件脆性，消除或降低内应力;（2）获得所要求的力学性能；（3）稳定尺寸；（4）改善加工性。3、答:渗碳体一 与铁形成的间隙化合物，硬而脆。珠光体一素体与渗碳体形成的层片状交替排列的机械混合物, 良好的综合力学性能。处理后变形小，尺寸稳定，表面硬度为606

15、4hrc,用crwmn钢制造;其工序如下：热轧钢棒下料t球化退火粗加工 f淬火、低温回火f精加工T时效T精磨。试分析: 1.用crwmn钢的原因。2.分析工艺安排能否达到要求，如何 改进？丝杠是机床重要的零件之一，应用于进给机构和调节移动机构，它 的精度高低直接影响机床的加工精度、定位精度和测量精度，因此要求它具有高精度和高的稳定性、高的耐磨 性。在加工处理过程中，每一工序都不能产生大的应力和大的应变；为保证使用过程中的尺寸稳定，需尽可能消除 工件的应力，尽可能减少残余奥氏体量。丝杠受力不大，但转速很高，表面要求有高的硬度和耐磨性，洛氏硬度为 6064 hrc。根据精密丝杠的上述要求，选用crwmn钢较为合适。 其原因如下：(1) crwmn钢是高碳合金工具钢，