機(jī)械工程材料課后習(xí)題答案

1?可否通過增加零件的尺寸來提高其彈性模量：不能，彈性模量主要取決與材料的本性，除隨溫度升高而逐漸降低外，其他強(qiáng)化手段如熱處理，冷加工，合金化等對彈性模量的影響很小。2?工程上的延伸率與選取的樣品長度有關(guān)，為什么：延伸率=(L1-L2)/10,當(dāng)式樣d0不變時(shí)，L0增加，則延伸率下降，只有當(dāng)LO/dO為常熟市，延伸率才有可比性。3?如何用材料的應(yīng)力--應(yīng)變曲線判斷材料的韌性：所謂的材料韌性是指材料從變形到斷裂整個(gè)過程所吸收的能量，即拉伸曲線與橫坐標(biāo)所包圍的面積。4?從原子結(jié)構(gòu)上說明晶體與非晶體的區(qū)別：院子在三維空間呈現(xiàn)規(guī)則排列的固體成為晶體，而原子在空間里無序排列的固體成為非晶體。晶體長程有序，非晶體短程無序。5?立方晶系重指數(shù)相同的晶面與晶向有什么關(guān)系：互相垂直。6.合金一定單相的嗎，固溶體一定是單相的嗎：合金不一定是單相的，也可以由多相組成，固溶體一定是單相的。7?固態(tài)非晶合金的晶化過程是否屬于同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，為什么：不屬于，同素異構(gòu)是物質(zhì)在固態(tài)下的晶格類型隨溫度變化而發(fā)生變化。8?根據(jù)勻晶轉(zhuǎn)變相圖分析產(chǎn)生枝晶偏析的原因：由勻晶轉(zhuǎn)變相圖可以知道，固溶體合金的結(jié)晶只有在充分緩慢冷卻的條件下才可能得到成分均勻的固溶體組織。然而在實(shí)際生產(chǎn)中，由于冷速較快，合金在結(jié)晶過程中固相和液相中的原子來不及擴(kuò)散，使得線結(jié)晶出的枝晶軸含有較多的高熔點(diǎn)元素，而后結(jié)晶的枝晶間含較多的低熔點(diǎn)元素，在一個(gè)枝晶范圍內(nèi)或一個(gè)晶粒范圍內(nèi)成分出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象，成為枝晶偏析。9.結(jié)合相圖分析含0.45%、1.2%和3.0%的Fe-C合金在緩慢冷卻過程中的轉(zhuǎn)變及溫室下的組織：0.45%C：L—L+8—L+8+y—L+y—+c—P+Y+a，室溫組織：P+a1.2%C：L—L+y—Y—Y+二次滲碳體—F+Y+二次滲碳體一二次滲碳體，室溫組織：P+二次滲碳體3.0%C：L—L+y—L+Y+Le—Y+Le+二次滲碳體—P+Y+二次滲碳體+—次滲碳體一Le'+二次滲碳體+P，室溫組織：Le'+二次滲碳體+P10?為什么室溫下金屬的晶粒越細(xì)，強(qiáng)度、硬度越高，韌性、塑性也越好：因?yàn)榻饘俚木ЯＴ郊?xì)，晶界總面積額越大，位錯(cuò)障礙越多，需協(xié)調(diào)的具有不同未向的晶粒越多，金屬塑性變形的抗力越高，從而導(dǎo)致金屬的強(qiáng)度和硬度越高；合金的晶粒越細(xì)，單位體積內(nèi)晶粒數(shù)目越多，同時(shí)參與變形的晶粒數(shù)目越多，變形越均勻，推遲了裂紋的形成與擴(kuò)展，使得在斷裂前發(fā)生了較大的塑性變形，在強(qiáng)度和硬度同時(shí)參加的情況下，所以合金晶粒越細(xì)，其蘇醒和韌性也越好。黃銅鑄件上的數(shù)碼不慎擦掉如何辨別數(shù)碼：加熱使其再結(jié)晶的方法可以使原來數(shù)碼再顯現(xiàn)，因?yàn)榇蜃謺r(shí)會使鑄件打字處產(chǎn)生塑性變形，有預(yù)變形存在，通過加熱再結(jié)晶課使晶?；謴?fù)到預(yù)變形之前的形態(tài)，便可現(xiàn)出數(shù)碼。合金鑄件的晶粒粗大，能否再結(jié)晶退火來細(xì)化晶粒：不能，因?yàn)殍T件沒有產(chǎn)生預(yù)變性，就不能用再結(jié)晶的方法。齒輪餅胚的加工方法：選擇由熱軋鋼棒墩成圓餅，因?yàn)檫@樣可以控制鋼的纖維素的走向與受力方向一致。用冷拉鋼絲繩吊運(yùn)剛出爐熱處理工件去淬火，但在此過程中鋼絲繩發(fā)生斷裂的原因：因?yàn)闊崽幚砉ぜ泻芨叩臏囟?，冷拉鋼絲繩接觸后相當(dāng)于使之再結(jié)晶，晶粒會恢復(fù)到以前的狀態(tài)，因而強(qiáng)度會降低。在冷拔鋼絲時(shí)進(jìn)行中間退火原因：因?yàn)樵诶浒芜^程中會產(chǎn)生很大的應(yīng)力，在以后使用中需要把這些應(yīng)力消除，使用中間退火會細(xì)化晶粒，產(chǎn)生預(yù)變形，使強(qiáng)度和硬度提升，消除應(yīng)力選取的溫度應(yīng)該小于再結(jié)晶溫度。用冷拔高碳鋼絲纏繞螺旋彈簧，最后要進(jìn)行低溫去應(yīng)力定型退火：因?yàn)樵诶浒芜^程中會產(chǎn)生很大的應(yīng)力，退火保證彈簧不會由于應(yīng)力不穩(wěn)定而恢復(fù)原形，同時(shí)對彈簧的定型處理可以保證彈簧的彈力。17?反復(fù)彎折退火鋼絲，會感到越彎越硬最后斷裂的原因：反復(fù)彎折會使晶粒變細(xì)，因而硬度提高，同時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力，使塑形降低，從而被折斷。判斷：1.馬氏體是硬而脆的相錯(cuò)，馬氏體是硬的相，不是脆的相，滲透體才是2?過冷奧氏體的冷卻速度大于Vk時(shí)，冷卻速度越大，所得的馬氏體硬度越高錯(cuò)，馬氏體硬度取決于含碳量，與冷卻速度無關(guān)3?鋼中的合金元素含量越高，其淬火獲得越高錯(cuò)，合金元素對淬透性的影響大，但對硬度影響不大4?本質(zhì)細(xì)晶粒鋼的晶?？偙缺举|(zhì)粗晶粒鋼的晶粒細(xì)錯(cuò)，晶粒的大小與加熱溫度和保溫時(shí)間有關(guān)。本質(zhì)細(xì)晶粒鋼只是加熱時(shí)長大的趨向比本質(zhì)粗晶粒鋼小，但不代表本身比本質(zhì)粗晶粒鋼的晶粒細(xì)5.同種鋼材在同樣的加熱條件下，總是水冷比油冷的淬透性好，小件比大件淬透性好錯(cuò)，鋼的淬透性取決于其臨界冷卻速度，與工件尺寸和冷卻介質(zhì)無關(guān)生產(chǎn)中常把加熱到淬火溫度的鉗工扁鏟的刃部放入水中急冷卻片刻后，出水停留會，再整體放入冷卻水中，說明兩次水冷的作用和冷卻后的組織：第一次，獲得馬氏體。第二次，上半部分的刀體的余熱給刀刃加熱，獲得回火馬氏體，相當(dāng)于低溫回火。20.20鋼不適合表面淬火，因?yàn)槠溆捕炔粔?，進(jìn)行表面淬火會使工件的表面硬度和耐磨性降低。45鋼不適合滲碳處理，因?yàn)闈B碳使低碳鋼工件表面獲得較高的碳濃度。鋼經(jīng)表面淬火或滲碳后，表面殘余的應(yīng)力是壓應(yīng)力。因?yàn)楸砻娴蜏?，收縮后心部的高溫區(qū)產(chǎn)生塑性變形，冷卻后內(nèi)部部分彈性變形恢復(fù)。分辨45鋼的淬火件和調(diào)質(zhì)件：用銼刀銼，因?yàn)榇慊鸺容^硬，銼刀很難銼動；調(diào)質(zhì)件的硬度低，可以銼動。鋼的質(zhì)量劃分（硫、磷）：磷會使鋼在低溫下塑性降低，產(chǎn)生冷脆；硫會使鋼在高溫下產(chǎn)生熱脆。這兩種元素的含量必須嚴(yán)格控制，所以以它們的含量來分。合金鋼：是指為了提咼鋼的性能，在碳鋼的基礎(chǔ)上有意加入一定量的合金元素所獲得的鐵基合金。加入鋼中合金元素的作用：Cr-含量高、不銹鋼；含量低，提高強(qiáng)度Mn-提高耐磨性，細(xì)化晶粒合金鋼根據(jù)添加的元素可獲得高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨性、耐腐蝕性的鋼，同時(shí)可提高加工性能和機(jī)械性能。26.20CrMnTi與T12鋼的淬透性和淬硬性有何差別，為什么：20CrMnTi是滲碳鋼（低碳鋼）：淬透性好，淬硬性差；T12為高碳鋼：淬透性差，淬硬性好。什么是石墨化？影響石墨化的因素有哪些?說明鑄鐵各階段石墨化過程中的組織變化。鑄鐵中的碳原子析出形成石墨的過程成為石墨化。影響因素有：化學(xué)成分、冷卻速度。鑄鐵石墨化分為兩個(gè)階段：1?包括結(jié)晶時(shí)一次石墨，二次石墨。共晶石墨的析出和加熱時(shí)一次滲碳體，二次滲碳體及共晶滲碳體的分解。2.包括冷卻時(shí)共析石墨的析出和加熱時(shí)共析滲碳體的分解。機(jī)床床身采用灰口鑄鐵，消除內(nèi)應(yīng)力退火。柴油機(jī)曲軸采用石墨鑄鐵，淬火加低溫回火。液壓泵殼體采用灰鑄鐵，表面淬火。犁鏵采用可鍛鑄鐵，石墨化加退火。冷凍機(jī)缸套采用球墨鑄鐵，淬火加回火。球磨機(jī)襯板采用白口鑄鐵。實(shí)際生活中，有些鑄鐵件表面，棱角和突緣硬度較高難以機(jī)械加工，為什么？如何處理？這些地方在澆鑄時(shí)與其他接觸冷卻速度較快，形成了共晶白口狀態(tài)，故較硬，可退火處理。30?指出下列灰口鑄鐵的類別，數(shù)字含義及用途：HT200灰鑄鐵HT代表其代號，200為抗拉壓強(qiáng)度值為200Mpa,—般用于汽缸體、缸蓋、機(jī)床等oKTH350—10KTH為黑心可鍛鑄鐵，最低抗拉壓強(qiáng)度為350Mpa，最