工程材料与热加工习题.docVIP

PAGE PAGE 6 材料的种类与性能 金属的晶体结构与结晶 二元合金相图及应用 金属的塑性变形与再结晶 钢的热处理 合金钢 铸铁 有色金属 其他工程材料 机械零件的失效分析与选材 铸造 锻压 焊接 毛坯的选择 第1章 材料的种类与性能 习 题 1. 简答题 (1) 根据化学成分、结合键的特点，工程材料是如何分类的？主要差异表现在哪里？ (2) 什么是材料的力学性能，力学性能主要包括哪些指标? (3) 什么是强度？什么是塑性？衡量这两种性能的指标有哪些？各用什么符号表示? (4) 什么是硬度，HBS、HBW、HRA、HRB、HRC 各代表用什么方法测出的硬度?各 种硬度测试方法的特点有何不同？ (5) 什么是冲击韧度？ (6) 什么是疲劳现象？什么是疲劳强度？ (7) 简述各力学性能指标是在什么载荷作用下测试的？ (8) 用标准试样测得的材料的力学性能能否直接代表材料制成零件的力学性能，为 什么？ 2. 计算题 现有标准圆形长、短试样各一根，原始直径d0=10mm，经拉伸试验测得其伸长率δ5 、 δ10 均为25%，求两试样拉断时的标距长度？这两试样中哪一个塑性较好？为什么？ 第2章 金属的晶体结构与结晶 习 题 1. 名词解释 (1) 晶格；(2) 过冷度；(3) 同素异构转变；(4) 相；(5) 组织；(6) 固溶强化。 2. 简答题 (1) 常见的金属晶格结构有哪几种？Cr、Mg、Zn、W、V、Fe、Al、Cu 等各具有哪种 晶格结构？ (2) 实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷？它们对金属的性能有哪些影响？ (3) 简述固溶体、金属化合物在晶体结构与力学性能方面的特点？ 第3章 二元合金相图及应用 习 题 1. 名词解释 (1) 相图；(2) 枝晶偏析；(3) 共晶反应；(4) 共析反应。 2. 简答题 (1) 二元合金相图表达了合金的哪些关系？各有哪些实际意义？ (2) 试分析共晶反应、包晶反应和共析反应的异同点。 (3) 说明珠光体和莱氏体在含碳量、相结构及其相对量、显微组织和性能上有何不同。 (4) 说明下列各渗碳体的生成条件：一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗 碳体、共析渗碳体。 (5) 为什么铸造合金常选用接近共晶成分的合金，而压力加工合金常选用单相固溶体 成分合金？ (6) 铁碳合金相图在生产实践中有何指导意义？ 3.图3.32为Pb-Sn 二元合金相图 (1) 指出组织中βⅡ质量分数最多、最少的成分点；共晶体最多、最少的成分点；最容 易和最不容易产生枝晶偏析的成分点。 (2) 说明含Sn 量为50%的合金在下列温度时，组织中有哪些相？并求出相的相对量。 ① 高于300℃；② 刚冷到183℃共晶转变尚未开始；③ 在 (3) 分析wSn＝70%的合金，从液态缓慢冷却至室温的结晶过程，并计算室温下组织组 成物和相组成物的相对量。 图3.32 Pb―Sn 二元合金相图 4. 作图、分析与计算 已知A 组元(熔点600℃)与B 组元(熔点500℃)在液态无限互溶；在固态300 溶于B 的最大溶解度为30%。室温时为10%，但B不溶于A，在300℃时，wB＝40% 态合金发生共晶反应。 (1) 作A-B二元合金相图。 (2) 分析wA＝20%的合金结晶过程，并确定室温下组织组成物和相组成物的相对量。 5. 根据铁碳合金相图，说明产生下列现象的原因 (1) 含碳量wC为1.0%的钢比含碳量wC为0.5%的钢的硬度高。 (2) 在室温下，含碳量wC为0.8%的钢其强度比含碳量wC为1.2%的钢高。 (3) 莱氏体的塑性比珠光体的塑性差。 (4) 在1 100℃，含碳量为0.4%的钢能进行锻造，含碳量为4.0% (5) 钢适宜于通过压力加工成形，而铸铁适宜于通过铸造成形。 6. 计算题 一堆钢材由于混杂，不知道化学成分，现抽出一根进行金相分析，其组织为铁素体和 珠光体，其中珠光体的面积大约占40%，问此钢材的含碳量大约为多少? 第4章 金属的塑性变形与再结晶 习 题 1. 名词解释 (1) 滑移与孪生；(2) 加工硬化；(3) 回复；(4) 再结晶；(5) 热加工与冷加工。 2. 简答题 (1) 用手来回弯折一根铁丝时，开始感觉省劲，后来逐渐感到有些费劲，最后铁丝被 弯断。试解释过程演变的原因？ (2) 当金属继续冷拔有困难时，通常需要进行什么热处理？为什么？ (3) 热加工对金属组织和性能有什么影响？钢材在热加工(如锻造)时，为什么不产生加 工硬化现象？ (4) 锡在20℃、钨在1 100℃时的塑性变形加工各属于哪种加工？为什么？(锡的熔点 为232℃，钨的熔点为3 380 第5章 钢的热处理 习 题 1. 选择题 (1) T8钢(共析钢)过冷奥氏体高温转变产物为( )。 A. 珠光体、上贝氏体 B. 上贝