1、工程材料习题参考答案第一章.习题参考答案1-1、名词解释1、b抗拉强度-金属材料在拉断前的最大应力，它表示材料对最大均匀塑性变形的抗力。2、s屈服强度-表示材料在外力作用下开始产生塑性变形的最低应力，表示材料抵抗微量塑性变形的能力。3、0.2屈服强度-试样产生0.2%残余应变时的应力值为该材料的条件屈服。4、伸长率-塑性的大小用伸长率表示。5、HBS布氏硬度-以300Kg的压力F将直径D的淬火钢球压入金属材料的表层，经过规定的保持载荷时间后，卸除载荷，即得到一直径为d的压痕。6、HRC洛氏硬度-是以120o 的金刚石圆锥体压头加上一定的压力压入被测材料，根据压痕的深度来度量材料的软硬，压痕愈深
2、，硬度愈低。7、 1 （对称弯曲疲劳强度 -表示 应力 对称时， 试样对称弯曲疲劳强度。8、K1C （断 性 -应力强度 的 值。 1-2、试 布氏硬度、洛氏硬度、 氏硬度 用 用 1、布氏硬度 用 火 火 的 金属 金属工件， 用 、硬（450HB 的材料。2、洛氏硬度 用 测工件currency1表的硬“层的硬度， 用 淬火 的钢 金钢工件 用 表fi “fl fi的工件。3、 氏硬度 用 件表硬“层、层 材料的硬度， 用 火 火 体淬火工件。 第 章.习题参考答案2-1、名词解释体- （ currency1” 一定的形 作规的 的体。2、体-的 是 规、 在一的体。3、体- 一 的体。4
3、、 体- 的体 。5、 - 小体 规 的 外形。2-2、 间 、 、体 用金属的体 是 ， 径、 度 1、间 -为 体 的 形 , 体 的 为 ,用直 来,使之 一 间 。2、 -这表示体 形式的间 。 - 的最基本的元。4、 用金属的体 ：体 立 ： 1 、 径 r = ;2 、 83 、 度 度24/33 / a324/3（31/2 /4 a 3 / a3 0 68 立 :1 、 径 r =21/2 /4 a 2 、 123 、 度nu/v44/33/ a344/3（21/2 /4 a 3/ a3 0 74六 :1 、 径 r = 1/2a 2 、 123 、 度nu/v64/33 /3
4、a3Sin600C/23/2 0 742-3. fi体 实际体?为 体呈 向异性而 体在大 情况下没 向异性现象?1、fi体-是 一定规 的体，内部体 一 ，且 好 损的， 向异性。2答：实际体为 体， 许 同 向的小 ，且许 体缺陷，如 缺陷（ 、溶，缺陷（ 错 ，缺陷（ 等 ， 伪 向同性。3、体呈 向异性是 体在 同向上的 度 同，在 同 向上的 力 同， 而弹性模量也 同，显示 向异性。体在大 情况下没 向异性现象, 为 体是 大量彼此 向 同的 ， 体 的 向紊乱， 向异性显示 来， 果使 体呈现 向同性currency1称伪 向性。2-4、 同异转变 试以铁为例说明之 答：同异转变
5、是一金属 两currency1两以上的体 ，这金属的 同体 改变的现象。p18如铁在 之后继续冷却时，会发生 的变“， 一 转变为另一 -Fe 1394 -Fe 921 -Fe 。2-5、在实际体 存在着哪类缺陷 答：在实际体 存在着：1. 缺陷（ 、溶 2、缺陷（ 错：刃型 错 螺型 错 3、缺陷（ 、亚 等 2-10、为 金属 时一定要过冷度 冷却速度与过冷度的关系是 答：在平衡温度，液体与体 动平衡 ，此时，液体的 速度与体的熔“速度相等。也就是 金属 平衡温度时，金属 能进行效的 过程。要使 进行， 必须将液体冷至低 平衡温度。体总是在过冷的情况下 的， 此过冷是金属 的必要条件，所以
6、，金属 时一定要过冷度。冷却速度与过冷度的关系是冷却速度愈大，过冷度也愈大。 2-13、 大小对金属性能影响 细“ 法哪些 答：在一般情况下, 愈小, 金属的强度.塑性 性愈好.细“ 是提高金属性能的 要途径之一，愈细，强度 硬度愈高，同时塑性 性愈好。细“ 法：增大过冷度； 2.变fi； 3.附加振动currency1搅动等 法；第三章.习题参考答案3-1、塑性变形的基本 式 塑性变形的的fi本是 答：塑性变形的基本 式： 移 孪生。塑性变形的的fi本： 移 孪生共同产生的塑性变形。移是体的一部 相对另一部 做体刚性移动。孪生是在切应力的作用下，体的一部 相对另一部 沿着一定的（孪生 产生一
7、定角度的切变3-2、为 金属的实际强度要比fi 强度低得 详细说明之。答：这是 为实际金属体存在着 体缺陷，如 缺陷、缺陷 缺陷。3-4、加 对冷变形金属的织 性能影响 答： 对变形金属进行加 时，织 性能将发生回、再 长大的变“过程。回阶段:变形金属的强度.硬度与塑性等变“ 大,但内应力.电阻等明显降低.3-7.怎样区 冷加工 加工 为 锻件比铸件的力fl性能好 加工会造哪些织缺陷 答：金属的冷加工 加工的 是以金属的再 温度来区 的。锻件：经过 塑性变形 大的 形等 细织，改 力fl性能。 将铸 金属 的、 、微 ，经 塑性变形被压实currency1 ， 而使织 ，性能提高。所以，锻件比
8、铸件的力fl性能好。 加工会造 织缺陷：经 塑性变形后，金属 的金属 沿着变形的 动 向 拉长，沿着被拉的金属 的 布，形 织（ ，使金属的性能 明显的 向异性。再 后:变形织.性能 ,而硬度.强度显 下降,塑性 性明显提高,内应力基本 除,金属 到变形前的性能.再 后如果形 大的 ,使金属的力fl性能显 降低.3-8共 钢 体相F Fe3C相对量( 要 )F100%(6.69 0.77)/6.69100%88%，Fe3C1 88%12%第 章、 元 金4-1、名词解释1、 溶体-是溶 溶 的些 而形的 溶体。2、间 溶体-溶 布 溶 间而形的 溶体。3、 “ -是 一般“ 的 规的“ ,它是
9、 在表上相currency1.电“fl性相“大的元。4、电 “ -是第一currency1过元与第至第fi元形的“ ,它 fl 规,但是一定的电 度。5、间“ - 过金属元与 径小的C.N.H.B等金属元形的“ 。6、体-是钢铁 一最 要的 的间“ ， 直径与铁 直径之比为0.61。 P35 体-C与Fe的“ 。7、 金体-体 的 ， 铁 以部 被金属 所 ，形以体为基的 溶体。P36 8、相-是一 明的示，它 表明 金系 相的平衡条件以 相与相之间的关系。9、共转变- 为E 的液相Le同时 两 相同的 相M”N 这转变称为共转变。10、共 转变- 一 相 同时 体 同两相的转变过程。11、定
10、- ， 液、 两相的相对量的关系，如同力fl 的定，称此式为定。 12、内 -在一 内“fl 均匀的现象。13、比 - 比 同而造“fl 均匀的现象。14、 - 转变 能 进行而产生“fl 均匀的现象。 15、织-在显微下能 区 一定形 的部 ,该部 称为织。第章、 铁 金5-1、名词解释1、铁体-C在 Fe 的 溶体。用Fcurrency1表示。2、氏体-C在 Fe 的间 溶体。用Acurrency1表示。3、 体-共 转变产是铁体F 体Fe3C的 .用 P表示。4、Fe3C - 量0.77%的 金，在1148冷却到727的过程 ， 金沿 的Fe3C ，呈 布。5、Fe3C - 一般铁 金
11、727冷却到 温时，将 铁体 体.6、Fe3C-对 过共铁， 金冷却至1148时，开始 液相 共体. 7、Ac1。Ac3、Acm-是钢在 加 currency1冷却时的转变温度.5-3、试 体 相 的 比 FSK/QK100% (6.69 0.77)/6.69100%88%Fe3CQS/QK100%12%.5-5、在钢 Mn以形式存在 对钢的性能影响 答：1、Mn的大部 溶 铁体 ，形 溶体，使铁体强“。2、一部 Mn溶入Fe3C ，形 金体(Fe Mn)3C 。 3、Mn使 体量增加，细“ 体，提高钢的强度。5-6、在钢 Si以形式存在 对钢的性能影响 答： 1、大部 Si能溶 铁体 ，使铁
12、体强“，使钢b 增加.HB.增加 下降. aK下降。2、 部 Si存在 。5-7、钢 的P、S对钢的性能影响 答： P是一 元，会使钢产生冷 。S是在 钢时 石、 料 进钢 ， S 溶 铁，而以FeS的形式存在， FeS与Fe生低熔 （985 的共体（ 元共 ， FeS、FeO Fe 生低熔 （944 的三元共体,会使钢产生 .第六章 6-1、氏体的形过程 为哪 阶段 影响氏体形过程的 哪些 答：氏体的形过程 为：氏体 的形与长大 2、残余体的溶解 3、氏体的均匀“影响氏体形过程的 ：1 、加 温度 2 、加 速度 3 、始织 4 、 金元6-3、过冷氏体的转变产哪类型 比这转变类型的异同 。
13、答： 1、过冷氏体的转变产三类型： 体转变； 氏体转变； 氏体转变 过冷氏体转变类型相同 ：在转变过程 要发生 的 ， 过形 长大来 。3、 过冷氏体转变类型 同 ：1 、 体转变是 型转变。2 、 氏体转变时发生 的 ，铁 ， 氏体转变是 型转变。3 、 氏体转变是 型转变。6-4、钢材的 火、 火、淬火、回火应用在 fi后形的织是 答：3、 fi后形的织 应用1 、 火 p72 火织： F”P织 应用：亚共 钢 金钢铸、锻件球“ 火织：球“体currency1球 体 .应用：过共 钢currency1 金工 钢应力 火应用：织 发生改变. 铸件、锻件、 件、冷 压件2 、 火 火织： 氏体
14、织 应用:低钢、低 金钢3 、淬火 淬火织： 氏体 应用：钢、 金钢件6-5、淬性与淬层深度、淬硬性哪些区 影响淬性 哪些 答：1、淬性与淬层深度、淬硬性的区 ：淬性是钢在淬火时得 氏体的能力，它是钢材本 的属性。淬性的好与量 金元关。淬硬性是钢淬火后， 氏体所能 到的最高硬度。淬硬性 要 加 时溶入氏体 的量，而 金元没明显的影响。淬层深度是淬火工件表至 氏体区（ 氏体与 氏体织 一 的 currency1”。影响淬性 ： 冷却速度Vk 。影响 冷却速度的 :钢的“fl , 是 金元 量。6-6、“fl fi的基本过程是 用的“fl fi 法哪些 的 的是 答：1、“fl fi的基本过程是：
15、 解； ； 2、 用的“fl fi 法：钢的；钢的；共钢的 的：增加工件表的量,提高工件表的硬度 性，同时保持 部好的 性。钢的 的：向钢的表层入 ，以提高工件表层的硬度、 性、疲劳强度 性共 的：增加表、量,提高工件表 性,疲劳强度 性。比一的、 高的性能。6-9. 要 高硬度、 ,而 部 一定的 性, 用下材料 fi工艺:(1) 、45钢调; (2) 、45钢高频淬火、低温回火; (3) 、T8钢体淬火、 温回火;(4) 、20钢淬火、低温回火;试 所 到的力fl性能、 fi工艺的 繁、本高低等 加以比.答:(1) 、45钢调,得回火 氏体,性能 到 要 .(2) 、45钢高频淬火、低温回
16、火,表为 回火 氏体, 部 性高,性能 到 要 .(3) 、T8钢体淬火、 温回火, 体为回火屈氏体, 的表 部性能 到要 .(4) 、20钢淬火、低温回火,表为高 氏体, 部 性很好, 性能要 . 20钢本低,选择(4)的材料 fi工艺.第七章 7-1、名词解释：1、 金钢-为改 钢的织与性能,在 金钢的基础上识 加入一些 金元后所得的钢。P982、 金元-为 金“ 的而加入且量在一定范围的元。3、 硬“- W.Mo.Ti量高的淬火钢，在500600温度范围回火时，硬度 降低，反而升高,这在回火时硬度升高的现象。4、回火 性- 金钢淬火后，在一温度范围回火时，现 “的现象。7-2、 金钢与钢
17、相比， 哪些 答：钢的缺 ：1.淬性低 2.强度低,屈强比低3.回火稳定性“ 4. 备些殊性能7-3、钢 哪些 存 它对钢的性能影响 答：钢 存 ：P S. P是一 元，会使钢产生冷 S是在 钢时 石、 料 进钢 ，S 溶 铁，而以FeS的形式存在， FeS与Fe生低熔 （985 的共体（ 元共 ， FeS、FeO Fe 生低熔 （944 的三元共体,会使钢产生 。7-5、 金元对淬火钢的回火转变影响 答：1、提高钢的回火稳定性 2、产生 硬“ 3、回火 性7-8.拖拉的变速 ,材料为20CrMnTi,要 硬度5864HRc, 说明 用 fi工艺才能 到这一要 ?答: 20CrMnTi 调”9
18、20淬火”180回火能 到拖拉的变速 的性能要 .调:满足 部 足够的强度 性,即综 性能好.淬火”低温回火:使 高的量,且得高低 金的回火 氏体.能满足的硬度要 .7-9.高速钢淬火后为 需要进行三回火?在560是否是调fi?为 ?答:高速钢淬火后,残余氏体的量 到20%30%,三回火促使残余氏体发生转变.在560进行三回火,一 氏体 沉淀 细小 的W2C、MoC、VC, 形”弥 硬“”.另一 残余氏体 金“,降低残余氏体 金的 度,是Ms 上升, 随后冷却时,残余氏体转变 氏体,产生” 淬火”.回火后织为回火 氏体” 金“” 量残余氏体.在560回火 是调fi.7-11.床 选用45钢制作
19、,加工工艺路如下:下料 锻造 fi1 加工1 fi2 加工2 试说明 fi 加工的名称.答: fi1: 为 火currency1调fi工艺; 加工1: 加工;fi2: 淬火”低温回火 加工2: 精加工 第八章8-1、石墨的存在对铸铁的性能哪些影响 答：石墨的形 : 六 ， 呈层 ， 呈 键 ， 力弱。石墨的存在对铸铁的性能影响:1). 缩率减 :铸铁在凝 冷却过程 比容大的石墨，使铸铁的 缩率减 。2).切削加工性好: 石墨 割基体， 而使铸铁切削容易 断，使铸铁切削加工性好。3).优的减摩性: 石墨本的润 作用，以 它 基体 掉落后所遗留下的 洞 存油的作用的.4).好的 振性: 石墨织 软
20、，能 振动，使 好的 振性。5).低的缺敏感性:石墨相 许 ，使铸铁 低的缺敏感性。6).抗拉强度、塑性 性 如钢:石墨看铸铁 一些微 ， 仅 割基体，而且在尖端 会产生应力集 的 . 8-2、影响铸铁性能的 哪些 答：影响铸铁性能的 是铸铁的“fl 铸铁的冷却速度。8-3、如选择灰铸铁的 火工艺 答：1. 除内应力的 火（人工时效 ：将铸件 升温至500600，经48小时的保温，再 冷却下来。2.改 切削加工性的 火（ 除局部的软“ 火 ：将铸件加 到850900，保温25小时，使Fe3C 解，然后随炉 冷至400500，而后炉冷8-4、 锻铸铁的 火工艺过程如 答： 锻铸铁的 火工艺是要进
21、行第一、 阶段的石墨“过程。第一阶段的石墨“过程：铁加 到9001000，经一定时间，使铸 的氏体”体织转变为氏体”絮 石墨织。 第 阶段的石墨“过程： 高温逐步降温，在共 转变温度范围（750720 ，使共 体（ 能现的 体 解， 冷却,最终得铁体”絮 石墨织。8-6、球墨铸铁的性能 答：球墨铸铁 灰铸铁的一系优 ，如好的铸造性能，减摩性， 切削性 缺敏感性等。球墨铸铁的疲劳强度大 与 钢相似， 性甚至 优 表淬火钢。球墨铸铁 过 金“ fi， 得 下 氏体、 氏体、屈氏体、 氏体 氏体等织。第九章9-1、名词解释形变铝 金- 小 Al-Me 金相 的D的 金在加 时能形相 溶体，这 金塑性
22、好，压力加工的 金铸造铝 金- 大 Al-Me 金相 的D 的 金， 低熔 共织（” 动性好， 铸造，但塑性低， 压力加工的 金3、时效强“-淬火后铝 金随时间延长而发生强“现象的铝 金。4、 铝明-Al-Si系铸造铝 金称为 铝明。变fi-浇铸前向 金 加入2/3NaF”1/3NaCl 的变 ,加入量为 金 量的23%.6、黄铜-Cu-Zn系 金称为黄铜。7、青铜- Cu-Sn系 金称为青铜。 8、轴承 金-是制造 动轴承 的轴瓦 内衬的 金。9-2、 同铝 金 过哪些途径 到强“的 的 答：能 fi的铝 金如Al-Cu系 金 过时效强“ 到强“的 的。如硬铝、超硬铝、锻造铝 金 过 fi强
23、“。 fi 能强“的铝 金，如Al-Mn、Al-Mg 过冷变形 法提高强度。9-3、 铝明的 是 铸造性能如 能否直 浇注 为 1). 铝明的 : 为（11%13% Si， 在共 附近。铸造后乎 部是 大针 体 溶体的共织。2).铸造性能: 动性好，熔 低， 倾向小，但 大针 体的存在会严 降低 金的力fl性能。3). 能直 浇注，浇注前进行“变fi”，在 金液 加入2/3NaF”1/3NaCL 的变 ，加入量为 金 量的2%3%。变fi后，共 移向右下 ，使 金 亚共相区， 金 的初 ，共 针变细小 ，产生初相。显 提高 金的性能。9-4、 黄铜的“季 ”，如预防“季 ” 答：季 - Zn量
24、7%, 是20%时，黄铜经冷加工后， 残余应力存在，在潮湿的大 currency1海水 ，尤在氨的 境 ，容易产生应力腐开 的现象。预防“季 ”措施:冷加工后黄铜进行低温 火250300保温13h冷， 除内应力，预防“季 ”。9-5、相黄铜、双相黄铜异同 答：Cu-Zn系 金称为黄铜。相黄铜、双相黄铜的相同 ：塑性好， 进行 加工。相黄铜、双相黄铜的 同 ：相黄铜塑性好， 进行冷、 加工。双相黄铜， 火 织为”。 温下相很 ，故 冷变形，需加 至“温度以上，使转变为 相后， 好的塑性， 此 进行加工变形。9-6、 轴承 金 轴承 金的织是 答：轴承 金是制造 动轴承 的轴瓦 内衬的 金。轴承 金的织：在软的基体上 布着硬的 currency1在硬的基体上 布着软 织。
