工程材料刘天模作业答案.doc

第一章作业 P14： 1.? 一铜棒的最大拉应力为70Mpa，若要承受2000kgf(19.614kN)的拉伸载荷，它的直径是多少？ 答：直径为 18.9 mm （注意单位换算，1兆帕=1牛顿每平方毫米）。 ? 5.零件设计时，是选取σ0.2（σs）还是选取σb?，应以什么情况为依据？ 答：当零件不能断裂时，以抗拉强度为依据；当零件不能产生塑性变形时，以屈服强度为依据。 ? 7常用的测量硬度的方法有几种？其应用范围如何？ 答：常用硬度测试方法有布氏硬度HBS和洛氏硬度HRC；HES测试范围是450以下，主要是硬度比较低的材料，如退火钢、正火钢、有色金属、灰口铸铁等；HRC测试范围是20～67，主要是硬度比较高的材料，如淬火钢、硬质合金等。 ? 第二章作业 ? P39： 1.?????? 从原子结合的观点来看，金属 、高分子材料和陶瓷材料有何主要区别？在性能上有何表现？ 答：金属材料：按金属键方式结合，因而具有良好的导电、导热性、塑性等；陶瓷材料：按离子键（大多数）和共价键方式结合，稳定性高，具有很高的熔点、硬度、耐腐蚀性；高分子材料：按共价键、分子键、氢键方式结合，具有一定的力学性能。 ? 3.简述金属常见的三种晶体结构的基本特点。 答：体心立方：原子数2、配位数8、致密度0.68；面心立方：原子数4、配位数12、致密度0.74；密排六方：原子数6、配位数12、致密度0.74。 ? 补充题： 1.?????? 陶瓷材料的显微组织由哪几部分构成？ 答：晶相、玻璃相、气相。 ? 2高分子材料的大分子链有几种空间形态？其性能如何？ 答：线型（包括带支链的线型）：通常呈卷曲状，特点是弹性高、可塑性好，是热塑性高聚物；?网体型：呈三维网络结构，特点是硬度高、脆性大、耐热、耐溶剂，是热固性高聚物。 ? 3.什么是大分子链的柔顺性？ 答：大分子由于单键数目很大，因而使大分子的形状有无数的可能性（称为大分子链的构象），在受到不同外力时具有不同的卷曲程度，从而表现出很大的伸缩能力，该特性称为大分子链的柔顺性，即聚合物具有弹性的原因。 ? 第三章作业 ? P50: 1.?????? 金属结晶的基本规律是什么？结晶过程是怎样进行的？ 答：金属实际结晶温度低于理论结晶温度，称为过冷现象；结晶中液态转变为固态的相变过程中有结晶潜热的放出；结晶过程包括晶核的形成和长大。 ? 2.?????? 过冷度与冷却速度有何关系？为什么金属结晶一定要有过冷度？它对晶粒大小有何影响？ 答：冷却速度越快，过冷度越大；过冷度是结晶的驱动力，没有过冷度，结晶和熔化同时进行，因而结晶不能进行到底；过冷度越大，晶粒越细。 ? 6.聚合物的加成反应和逐步聚合反应有何区别？ 答：加成反应又称链型聚合反应，单体经加聚合成高聚物，链节化学式与单体分子式相同；逐步聚合反应又称缩聚反应，具有双官能团的低分子化合物合成高聚物，同时析出水、氨等化合物。缩聚反应是逐步完成的，每一步反应的中间产物都能独立存在，反应可随时终止，又可随时恢复进行，而加成反应只有最终产物。 ? 8.试比较陶瓷粘滞成形与烧结工艺之间的区别。 答：陶瓷的粘滞成形是非晶态凝固过程，用于工业玻璃的制备，液态玻璃冷却至凝固温度，但仍然为有一定粘度的过冷液体，直至冷却到玻璃化温度以下，才完全固化；非玻璃化陶瓷材料的成形工艺是烧结，即原料制坯干燥后再进行高温焙烧，产生体积收缩，即得一定形状尺寸的陶瓷制品。 ? 第四章作业 ? P72： 2.何谓相组成物和组织组成物？请举例说明 答：相组成物是指合金的基本相结构-----固溶体和化合物，如铁素体、奥氏体、渗碳体；组织组成物是指合金的基本组织--------固溶体、化合物、机械混合物，如铁素体、渗碳体、珠光体。 ? 3.一个二元共晶反应如下：L（WB =75%）→α（WB =15%）+β（WB =95%），计算： （1）WB =50%的合金完全凝固时初晶α与共晶（α+β）的质量分数，以及共晶体中α相与β相的质量分数； （2）若已知显微组织中初晶β与共晶（α+β）各占一半，求该合金的成分。（指共晶温度时） 解：（1）初晶α与共晶（α+β）的质量分数：? α?????????? ?合金???? （α+β） └────┴────┘ ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?15??????? 50??????? 75 ? ????? ?Qα=（75-50）/（75-15）=41.7%；Q（α+β）=58.3%； ?????? ?????? 共晶体中α相与β相的质量分数：????????????????α????????? ?? （α+β）????????? ?β