第五章----金屬的塑性變形與再結(jié)晶作業(yè)題答案

1、2021/3/111 第四章作業(yè)答案第四章作業(yè)答案-1 滑移：滑移： 1：名詞解釋：滑移；加工硬化；織構(gòu)；纖維組織。：名詞解釋：滑移；加工硬化；織構(gòu)；纖維組織。 解：解： 晶體的一部分沿著一定晶面和晶向相對于另一晶體的一部分沿著一定晶面和晶向相對于另一 部分發(fā)生滑動的現(xiàn)象。部分發(fā)生滑動的現(xiàn)象。 如如滑移示意圖滑移示意圖 加工硬化：加工硬化： 對金屬進行塑性變形，隨著變形程度增加，金對金屬進行塑性變形，隨著變形程度增加，金 屬的強度、硬度增加與塑性、韌性下降的現(xiàn)象。屬的強度、硬度增加與塑性、韌性下降的現(xiàn)象。 2021/3/112 第四章作業(yè)答案第四章作業(yè)答案-2 纖維組織：纖維組織： 解：解：

2、對金屬進行塑性變形，隨著變形程度增加對金屬進行塑性變形，隨著變形程度增加 （50%70%，使金屬兩向受力，單向延伸），使金屬兩向受力，單向延伸）， 金屬內(nèi)部晶粒被壓成金屬內(nèi)部晶粒被壓成纖維狀組織纖維狀組織。 2021/3/113 ：結(jié)晶結(jié)晶是液態(tài)金屬冷卻到一定溫度時，原子是液態(tài)金屬冷卻到一定溫度時，原子 從無序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛行驙顟B(tài)，金屬從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫w從無序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛行驙顟B(tài)，金屬從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫w 的過程。的過程。 第四章作業(yè)答案第四章作業(yè)答案-3 2：名詞比較：名詞比較： ：再結(jié)晶、重結(jié)晶與結(jié)晶。：再結(jié)晶、重結(jié)晶與結(jié)晶。 ：再結(jié)晶晶核長大與再結(jié)晶晶粒長大。：再結(jié)晶晶核長大與再結(jié)晶晶粒長大。 ：

3、冷加工與熱加工。：冷加工與熱加工。 解：解： 2021/3/114 再結(jié)晶再結(jié)晶：金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上，由畸變晶：金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上，由畸變晶 粒通過形核與長大而形成新的無畸變的等軸小晶粒的粒通過形核與長大而形成新的無畸變的等軸小晶粒的 過程（均為固態(tài)，發(fā)生于形變金屬，沒有相變）。過程（均為固態(tài)，發(fā)生于形變金屬，沒有相變）。 第四章作業(yè)答案第四章作業(yè)答案-3 解：解： 重結(jié)晶重結(jié)晶：固態(tài)金屬（合金）加熱或冷卻通過相變：固態(tài)金屬（合金）加熱或冷卻通過相變 點（相變溫度）時，從一種晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶點（相變溫度）時，從一種晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶 體結(jié)構(gòu)的過程（均為固態(tài)，不限于形變金屬

4、，有相體結(jié)構(gòu)的過程（均為固態(tài)，不限于形變金屬，有相 變）。變）。 2021/3/115 第四章作業(yè)答案第四章作業(yè)答案-4 ：再結(jié)晶晶核長大再結(jié)晶晶核長大一般指金屬加熱到再結(jié)晶一般指金屬加熱到再結(jié)晶 溫度以上，由畸變晶粒通過形核與長大而形成新的無溫度以上，由畸變晶粒通過形核與長大而形成新的無 畸變的等軸小晶粒的過程，形成等軸細小晶粒?；兊牡容S小晶粒的過程，形成等軸細小晶粒。 解：解： 再結(jié)晶晶粒長大再結(jié)晶晶粒長大一般指金屬再結(jié)晶過程完成后繼一般指金屬再結(jié)晶過程完成后繼 續(xù)保溫（或升溫），晶粒晶界自發(fā)移動，使晶粒繼續(xù)續(xù)保溫（或升溫），晶粒晶界自發(fā)移動，使晶粒繼續(xù) 長大，使力學性能下降的過程。長大

5、，使力學性能下降的過程。 ：熱加工：熱加工：再結(jié)晶溫度以上的變形加工。再結(jié)晶溫度以上的變形加工。 冷加工：冷加工： 再結(jié)晶溫度以下的變形加工。再結(jié)晶溫度以下的變形加工。 2021/3/116 第四章作業(yè)答案第四章作業(yè)答案-5 細晶粒金屬不但強度高，而且塑性韌性也細晶粒金屬不但強度高，而且塑性韌性也 好的緣由：好的緣由： 3：為什么細晶粒金屬不但強度高，而且塑性韌性：為什么細晶粒金屬不但強度高，而且塑性韌性 也好？試用多晶體塑性變形特點加以說明。也好？試用多晶體塑性變形特點加以說明。 解：解： ：塑性提高塑性提高 晶粒小細小晶粒小細小,單位體積內(nèi)晶粒數(shù)目多單位體積內(nèi)晶粒數(shù)目多,同樣變形量下同樣變

6、形量下, 變形分散在更多的晶粒內(nèi)進行；變形更均勻變形，降變形分散在更多的晶粒內(nèi)進行；變形更均勻變形，降 低裂紋的形成與發(fā)展可能性，使低裂紋的形成與發(fā)展可能性，使塑性提高塑性提高。 2021/3/117 第四章作業(yè)答案第四章作業(yè)答案-6 解：解： ：提高強度：提高強度 晶粒細小晶粒細小,單位體積內(nèi)晶粒數(shù)目多單位體積內(nèi)晶粒數(shù)目多,單位體積內(nèi)晶單位體積內(nèi)晶 界面積增加，阻礙變形與裂紋擴展，界面積增加，阻礙變形與裂紋擴展，提高強度提高強度。 ：提高韌性：提高韌性 晶粒細小晶粒細小,阻礙裂紋的產(chǎn)生與擴展，使阻礙裂紋的產(chǎn)生與擴展，使金屬在斷金屬在斷 裂前能吸收更多的能量提高強度，提高韌性裂前能吸收更多的能

7、量提高強度，提高韌性。 2021/3/118 第四章作業(yè)答案第四章作業(yè)答案-7 鋁再結(jié)晶溫度鋁再結(jié)晶溫度T再 再=0.4 660=264 4：將一根熔點：將一根熔點Tm=660經(jīng)形變?yōu)榻?jīng)形變?yōu)?0%的冷拔鋁長的冷拔鋁長 棒插入盛裝冰水的水槽中，并維持水溫不變，另一棒插入盛裝冰水的水槽中，并維持水溫不變，另一 端加熱至端加熱至500，保溫一個小時后，停止加熱，待，保溫一個小時后，停止加熱，待 試樣完全冷卻后，試分析鋁棒長度方向上的組織和試樣完全冷卻后，試分析鋁棒長度方向上的組織和 硬度分布情況。硬度分布情況。 解：解： 如如鋁棒長度方向上的組織分布情況鋁棒長度方向上的組織分布情況 如如鋁棒長度方

8、向上的硬度分布情況鋁棒長度方向上的硬度分布情況 2021/3/119 形變?yōu)樾巫優(yōu)?0%的冷拔鋁長棒按題示裝置加熱，的冷拔鋁長棒按題示裝置加熱， 鋁棒長度方向上溫度分布如組織分布情況鋁棒長度方向上溫度分布如組織分布情況 圖所示，圖所示， D區(qū)域與區(qū)域與C附近區(qū)域溫度遠低于回復溫度，保持原始附近區(qū)域溫度遠低于回復溫度，保持原始 纖維組織不變，纖維組織不變，B區(qū)域溫度已達到再結(jié)晶溫度，組織區(qū)域溫度已達到再結(jié)晶溫度，組織 為細小等軸晶粒，為細小等軸晶粒， B到到A之間區(qū)域，隨溫度增高，呈之間區(qū)域，隨溫度增高，呈 愈來愈大的等軸晶粒。愈來愈大的等軸晶粒。 第四章作業(yè)答案第四章作業(yè)答案-7 解：解： 如

9、如組織分布情況組織分布情況 組織：組織： 2021/3/1110 第四章作業(yè)答案第四章作業(yè)答案-8 再結(jié)晶溫度（再結(jié)晶溫度（DB區(qū)域，回復與回復溫度區(qū)域，回復與回復溫度 以前區(qū)域）之前，鋁長棒機械性能（硬度）沒有明以前區(qū)域）之前，鋁長棒機械性能（硬度）沒有明 顯變化（僅有極少數(shù)偏離平衡位置原子回到平衡位顯變化（僅有極少數(shù)偏離平衡位置原子回到平衡位 置或向平衡位置靠近，畸變程度基本未得到緩減，置或向平衡位置靠近，畸變程度基本未得到緩減， 形變強化作用依然存在）。形變強化作用依然存在）。 B區(qū)域溫度達再結(jié)晶區(qū)域機械性能（硬度）明顯區(qū)域溫度達再結(jié)晶區(qū)域機械性能（硬度）明顯 下降（畸變程度得到緩減，形

10、變強化消除）。下降（畸變程度得到緩減，形變強化消除）。 B到到A之間區(qū)域，隨溫度增高，晶粒長大機械性之間區(qū)域，隨溫度增高，晶粒長大機械性 能（硬度）下降（細晶強韌化，粗晶粒強度韌性下能（硬度）下降（細晶強韌化，粗晶粒強度韌性下 降）。如降）。如硬度分布情況硬度分布情況 圖圖 性能：性能： 解：解： 2021/3/1111 第種方法較為理想，經(jīng)熱鐓（形變），齒坯內(nèi)第種方法較為理想，經(jīng)熱鐓（形變），齒坯內(nèi) 部組織流線與輪廓匹配良好如部組織流線與輪廓匹配良好如齒坯內(nèi)部組織流線齒坯內(nèi)部組織流線 圖，流線方圖，流線方 向與切應力（沖擊力）方向垂直，并與正應力方向一致如向與切應力（沖擊力）方向垂直，并與正

11、應力方向一致如齒齒 輪破壞示意圖輪破壞示意圖；、；、 方法內(nèi)部組織流線被切斷（不連續(xù)），方法內(nèi)部組織流線被切斷（不連續(xù)）， 且流線方向與切應力（沖擊力）方向一致，并與正應力方向且流線方向與切應力（沖擊力）方向一致，并與正應力方向 垂直。垂直。 第四章作業(yè)答案第四章作業(yè)答案-9 5：用以下三種方法制成齒輪，那種方法較為理想？：用以下三種方法制成齒輪，那種方法較為理想？ ：用厚鋼板切成圓餅，再加工成齒輪。：用厚鋼板切成圓餅，再加工成齒輪。 ：由粗棒料切下圓餅，再加工成齒輪。：由粗棒料切下圓餅，再加工成齒輪。 ：用圓棒熱鐓成圓餅，再加工成齒輪。：用圓棒熱鐓成圓餅，再加工成齒輪。 解：解： 2021/

12、3/1112 本章作業(yè)題答案結(jié)束本章作業(yè)題答案結(jié)束 2021/3/1113 滑移示意圖滑移示意圖 作業(yè)作業(yè)1 滑移示意圖 PP P P PP 剪切面積S 2021/3/1114 晶粒形貌晶粒形貌 還原還原 正常晶粒亞結(jié)構(gòu) 釬維組織 2021/3/1115 重結(jié)晶重結(jié)晶 還原還原 S +A +L F+A P+ Fe3C P+F L+Fe3C Le L+A A Le F Fe3C L 6.69% F Fe-Fe3C二 元 相 圖 Fe W F先 W A 0.77% 1 2 3 4 5 A 0.60% A 0.77% + F先 先0.0218% E： 4-5點點，從奧氏體，從奧氏體A中中 析出先鐵素體析出先鐵素體F先 先。 。 2021/3/1116 鋁棒長度方向上的組織分布情況鋁棒長度方向上的組織分布情況 作業(yè)作業(yè)4 作業(yè)作業(yè)4 A 區(qū)域 500 264 D B B D A 0 C C C B D A 2021/3/111