作业1参考答案.doc

作业1一、思考题1什么是机械性能？（材料受力作用时反映出来的性能）它包含哪些指标？（弹性、强度、塑性、韧性、硬度等）各指标的含意是什么？如何测得? 2硬度和强度有没有一定的关系?为什么? （有，强度越高，硬度越高）为什么？（都反映材料抵抗变形及断裂的能力） 3名词解释：过冷度，晶格，晶胞，晶粒与晶界，同素异晶转变，固溶体，金属化合物，机械混合物。 4过冷度与冷却速度有什么关系?对晶粒大小有什么影响? （冷却速度越大过冷度越大，晶粒越细。） 5.晶粒大小对金属机械性能有何影响?常见的细化晶粒的方法有哪些? （晶粒越细，金属的强度硬度越高，塑韧性越好。孕育处理、提高液体金属结晶时的冷却速度、压力加工、热处理等） 6说明铁素体、奥氏体、渗碳体和珠光体的合金结构和机械性能。 7默绘出简化的铁碳合金状态图，并填人各区域内的结晶组织。8含碳量对钢的机械性能有何影响? 随含碳量的增加，钢的硬度升高、塑韧性下降；钢的强度先升高，当含碳量约为0.9%时，强度达到最大值，随后，强度随含碳量的增加而下降。二、填表 说明下列符号所代表的机械性能指标符 号名 称单 位Rel下屈服强度MpaReH上屈服强度MpaRp0.2规定非比例延伸强度 MpaRm抗拉强度MpaA断后伸长率HBW布氏硬度kgf/mm2HRC洛氏硬度ak冲击韧性J/cm21疲劳极限Mpa三、填空 1. 碳溶解在体心立方的-Fe中形成的固溶体 称铁素体，其符号为F ，晶格类型是 体心立方，性能特点是强度 低 ，塑性 好。2. 碳溶解在面心立方的-Fe中形成的固溶体 称奥氏体，其符号为 A ，晶格类型是 面心立方 ，性能特点是强度 低，塑性 高 。3. 渗碳体是 铁与 碳 的 金属化合物，含碳量为6.69，性能特点是硬度高，脆性 大 。4. ECF称 共晶线 线，所发生的反应称共晶 反应，其反应式是 得到的组织为 L（4.3% 1148）=A（2.11%）+Fe3C 。5. PSK称 共析线 线，所发生的反应称 共析 反应，其反应式是 A(0.77% 727 )=F(0.0218%)+ Fe3C 得到的组织为 珠光体 。6. E是 共晶点 点，P是 共析点 点， Al线即 PSK ，A3线即 GS ， Acm线即 ES 。7. 45钢在退火状态下，其组织中珠光体的含碳量是 0.77% 。8钢和生铁在成分上的主要区别是 钢的含碳量小于2.11%，生铁2.11-6.69% 在组织上的主要区别是生铁中有莱氏体，钢中没有 ，在性能上的主要区别是 钢的机械性能好，生铁硬而脆 。9 铝的晶体结构/晶格类型是 面心立方 10 和 F的晶格类型分别属于 体心立方、面心立方 11 A和Z的晶格类型分别属于 面心立方、密排六方 12 45钢在平衡结晶过程中冷却到共析温度时发生共析反应，A、F、Fe3C的碳含量分别为0.77% 0.0218% 6.69% 13 金属结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，这两个过程是 形核与长大 ，自发生核的生核率与过冷度的关系是 过冷度大，形核率高 14 金属结晶时，依附于杂质而生成的晶核叫 异质形核（非自发形核） 15 晶粒的大小称晶粒度，工程上通常把晶粒分成1、2、8等级别。8级晶粒度的晶粒比1级晶粒度的晶粒要 细小 16正的电阻温度系数的含义是 随温度的升高，电阻增加。 四、判断题(正确的打，错误的打)l. 布氏硬度计通常用于测定退火钢、正火钢的硬度，而洛氏硬度计用于测定淬火钢的硬度。如测试结果为450HBW、18HRC。( )2.纯铁在降温过程中，912发生同素异构转变，由面心立方晶格的Fe转变为体心立方晶格的。Fe。这种转变也是结晶过程，同样遵循晶核形成和晶核长大的结晶规律。( )3.钢和生铁都是铁碳合金。其中，碳的质量分数(又称含碳量)小于0.77(0.8)的叫钢，碳的质量分数大于2.06(2.11)的叫生铁。( )4.奥氏体是碳溶解在Fe中所形成的固溶体，而铁素体和马氏体都是碳溶解在Fe中所形成的固溶体。( )5. 珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物，珠光体的机械性能介于铁素体和渗碳体之间。6 当碳的质量分数为0.77(0.8)，由高温冷却到727时，铁碳合金中的奥氏体发生共晶转变，形成珠光体。( )7.冲击韧性不能直接用于设计计算。( )8.硬度与强度有一定关系，材料硬度越高，强度也越高。( )9 晶体中的位错是一种线缺陷( )10 在共晶相图中，从L中结晶出来的晶粒与从中析出的II晶粒有相同的晶体结构。( )11 凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。( ) 五、选择题 1.低碳钢所受到的拉应力( C )时，开始出现明显的塑性变形；所受到的拉应力(F )时，将发生断裂。 Ab Bb Cs Ds E达到s F达到b2.晶粒大小对钢的机械性能影响很大。通过( )可以获得细晶粒的钢。A变质处理 B加快钢液的冷却速度 C完全退火 DA、B和C3.在下列牌号的正火态钢中，(C )的b值最高，(D )的HBS值最高，(A )的和ak值最高。在它们的组织中，( D )的二次渗碳体最多，( C)珠光体最多。( A )的铁素体最多。 A20钢 B，45钢 CT8钢 DT13钢4 晶体的特性是（ ) 。A有确定的熔点，有各向异性；B无确定的熔点，有各向异性；C无确定的熔点，无各向异性；D确定的熔点，无各向异性5 固溶体的晶体结构（ ) A与溶剂相同；B与溶质相同；C与溶剂、溶质都不相同；D与溶剂相同、也可能与溶剂不同6 间隙固溶体一定是：A无限固溶体;B有序固溶体;C有限固溶体7下列说法正确的是（ )。A铜锌合金为二元合金，所以它的组织由两相组成； B合金的组织由数量、形态、大小和分布方式不同的各种相组成；C间隙固溶体一定是无限固溶体8固溶体出现枝晶偏析后可用（ )加以消除。A塑性变形 B再结晶C扩散退火D回火9共晶反应是（ ）。A一种固相同时转变为二种固相 B二种固相同时转变为一种固相 C一种液相同时转变为二种固相 D一种液相转变为一种固相10 一个合金的室温组织为+二次+(+)，它由（ )。 A二相组成 B三相组成 C四相组成 D两种组织组成物组成11在铁碳合金平衡组织中，塑性最好的是( )。 A奥氏体 B 铁素体 C渗碳体 D珠光体12下列物质由液体凝固成固体的过程是结晶过程。 A铜、氯化钠、玻璃、水银 B石蜡、玻璃、铜、铝 C铜、铝、水银、氯化钠 D铜、铝、氯化钠、石蜡13实际金属结晶时，生核和晶体长大的方式主要是( )。A自发生核和平面长大 B自发生核和树枝状长大 C非自发生核和平面长大 D非自发生核和树枝状长大14在实际生产中，细化铸造金属晶粒的主要措施是( )。A降低金属的过冷度和变质处理 B降低金属的过冷度和调质处理 C提高金属的过冷度和变质处理 D提高金属的过冷度和调质处理15在室温平衡组织中，10钢中的（ ）相的质量分数比12钢中的多。A珠光体 B渗碳体 C二次渗碳体 D铁素体16在一般情况下,若金属的晶粒细,则( )。A金属的强度高，塑性好，韧性好 B金属的强度高，塑性好，韧性差 C金属的强度高，塑性差，韧性好 D金属的强度低，塑性好，韧性好17为使铝锭晶粒细小，浇铸时应采用的模子是( )。A冷砂型 B热砂型 C冷金属型 D热金属型18在发生L+共晶反应时，三相的成分（ )。A相同 B确定 C不定 D只有L相确定 19一个合金的组织为+二次+(+)，其组织组成物为（ )。 A 、; B 、二次、 ; C 、二次、(+) ； D 、(+)20含40的合金平衡结晶到二相区内时（ )。 A固相与液相的含量都是40 B固相比液相含量高 C 液相比固相含量高 D液相含量大于4021 含60的-B合金（A、B为两种元素)平衡组织由相和相组成。此时相中含5B，相中含10A，则（ )。 A 相的质量分数为5，相的质量分数为95 B 相的质量分数为0，相的质量分数为10 C 相的质量分数为64.7，相的质量分数为35.3 D 相的质量分数为35.3，相的质量分数为64.722珠光体是一种（ ）。A 固溶体 B 机械混合物 C 共晶体23低温莱氏体是由( )两相组成的。 A奥氏体和渗碳体 B铁素体和奥氏体 C渗碳体和珠光体 D渗碳体和铁素体2412钢室温平衡组织中，二次渗碳体呈（ ）。A 层片状 B网状 C球状 D块状6