工程材料刘天模作业答案

发布 2021-12-17 15:03:28 阅读 3436

第一章作业。

p14:1. 一铜棒的最大拉应力为70mpa,若要承受2000kgf(19.614kn)的拉伸载荷,它的直径是多少?

答:直径为 18.9 mm (注意单位换算,1兆帕=1牛顿每平方毫米)。

5.零件设计时,是选取σ0.2(σs)还是选取σb,应以什么情况为依据?

答:当零件不能断裂时,以抗拉强度为依据;当零件不能产生塑性变形时,以屈服强度为依据。

7常用的测量硬度的方法有几种?其应用范围如何?

答:常用硬度测试方法有布氏硬度hbs和洛氏硬度hrc;hes测试范围是450以下,主要是硬度比较低的材料,如退火钢、正火钢、有色金属、灰口铸铁等;hrc测试范围是20~67,主要是硬度比较高的材料,如淬火钢、硬质合金等。

第二章作业。

p39:1. 从原子结合的观点来看,金属 、高分子材料和陶瓷材料有何主要区别?在性能上有何表现?

答:金属材料:按金属键方式结合,因而具有良好的导电、导热性、塑性等;陶瓷材料:

按离子键(大多数)和共价键方式结合,稳定性高,具有很高的熔点、硬度、耐腐蚀性;高分子材料:按共价键、分子键、氢键方式结合,具有一定的力学性能。

3.简述金属常见的三种晶体结构的基本特点。

答:体心立方:原子数2、配位数8、致密度0.68;面心立方:原子数4、配位数12、致密度0.74;密排六方:原子数6、配位数12、致密度0.74。

补充题:1. 陶瓷材料的显微组织由哪几部分构成?

答:晶相、玻璃相、气相。

2高分子材料的大分子链有几种空间形态?其性能如何?

答:线型(包括带支链的线型):通常呈卷曲状,特点是弹性高、可塑性好,是热塑性高聚物;网体型:呈三维网络结构,特点是硬度高、脆性大、耐热、耐溶剂,是热固性高聚物。

3.什么是大分子链的柔顺性?

答:大分子由于单键数目很大,因而使大分子的形状有无数的可能性(称为大分子链的构象),在受到不同外力时具有不同的卷曲程度,从而表现出很大的伸缩能力,该特性称为大分子链的柔顺性,即聚合物具有弹性的原因。

第三章作业。

p50:1. 金属结晶的基本规律是什么?结晶过程是怎样进行的?

答:金属实际结晶温度低于理论结晶温度,称为过冷现象;结晶中液态转变为固态的相变过程中有结晶潜热的放出;结晶过程包括晶核的形成和长大。

2. 过冷度与冷却速度有何关系?为什么金属结晶一定要有过冷度?它对晶粒大小有何影响?

答:冷却速度越快,过冷度越大;过冷度是结晶的驱动力,没有过冷度,结晶和熔化同时进行,因而结晶不能进行到底;过冷度越大,晶粒越细。

6.聚合物的加成反应和逐步聚合反应有何区别?

答:加成反应又称链型聚合反应,单体经加聚合成高聚物,链节化学式与单体分子式相同;逐步聚合反应又称缩聚反应,具有双官能团的低分子化合物合成高聚物,同时析出水、氨等化合物。缩聚反应是逐步完成的,每一步反应的中间产物都能独立存在,反应可随时终止,又可随时恢复进行,而加成反应只有最终产物。

8.试比较陶瓷粘滞成形与烧结工艺之间的区别。

答:陶瓷的粘滞成形是非晶态凝固过程,用于工业玻璃的制备,液态玻璃冷却至凝固温度,但仍然为有一定粘度的过冷液体,直至冷却到玻璃化温度以下,才完全固化;非玻璃化陶瓷材料的成形工艺是烧结,即原料制坯干燥后再进行高温焙烧,产生体积收缩,即得一定形状尺寸的陶瓷制品。

第四章作业。

p72:2.何谓相组成物和组织组成物?请举例说明。

答:相组成物是指合金的基本相结构---固溶体和化合物,如铁素体、奥氏体、渗碳体;组织组成物是指合金的基本组织---固溶体、化合物、机械混合物,如铁素体、渗碳体、珠光体。

3.一个二元共晶反应如下:l(wb =75%)→wb =15%)+wb =95%),计算:

1)wb =50%的合金完全凝固时初晶α与共晶(α+的质量分数,以及共晶体中α相与β相的质量分数;

2)若已知显微组织中初晶β与共晶(α+各占一半,求该合金的成分。(指共晶温度时)

解:(1)初晶α与共晶(α+的质量分数: α合金 (α

qα=(75-50)/(75-15)=41.7%;q(α+58.3%;

共晶体中α相与β相的质量分数。

qα=(95-75)/(95-15)=25%;qβ =75%;

2)合金成分wb = qβ×50% +q(α+50% =95%×50%+75%×50%=85%

4.计算共析反应温度时,珠光体中铁素体与渗碳体的相对量。

解: f (f+ fe3c) fe3c

qf=(6.69-0.77)/(6.69-0.0218)=88.8%;q fe3c = 11.2%;

5.分析wc为.77%的铁碳合金从液态缓冷至室温时的结晶过程和室温组织,分别计算wc为0.2%的铁碳合金在室温下相的相对量和组织相对量。

答:0.2%合金结晶过程:①从液相中匀晶反应结晶出奥氏体;②完全凝固成单一奥氏体;③从奥氏体中二次析出铁素体;④剩余奥氏体共析反应转变成珠光体;⑤室温组织是铁素体和珠光体。

0.6%合金结晶过程类似于0.2%合金。

0.77%合金结晶过程:①从液相中匀晶反应结晶出奥氏体;②完全凝固成单一奥氏体;③奥氏体共析反应转变成珠光体;④室温组织是珠光体。

0.2%合金室温下相的相对量: f 合金 fe3c

qf=(6.69-0.2)/(6.69-0.0008)=97%;q fe3c = 3%;

组织的相对量f 合金 p

qf=(0.77-0.2)/(0.77-0.0008)=74%;qp = 26%;

7.纯铁的三个同素异构体是什么?晶体结构如何?

答:1538℃--1394℃,δfe,体心立方;

1394℃--912℃,γfe,面心立方;

912℃以下,α-fe,体心立方。

第五章作业。

p88:1. 试述金属经冷塑性变形后,其结构、组织与性能所发生的变化,分析发生变化的实质。

答:金属经冷塑性变形后,结构和组织发生如下变化:晶格点阵发生畸变、晶粒被拉长甚至产生显微组织、晶粒破碎产生亚晶粒。

性能的变化:金属的强度、硬度升高,塑性、韧性下降,即产生加工硬化。

变化的实质是塑性变形导致晶体内位错增殖,造成位错相互缠结,使位错运动困难,因而强度提高。

2. 试述加工硬化对金属材料的强化作用,这些变化有何实际意义?试举一些有用的例子和有害的例子来说明其利弊。

答:加工硬化在生产中可用于低碳钢、有色金属等低强度材料中,来提高材料的强度和硬度;但加工硬化会导致材料的塑性、韧性下降,使变形变得困难,甚至导致工件开裂。

如:冷拉钢丝中保留了加工硬化,使其强度提高;而拉深工艺中的工件底部被拉穿的现象就是由于加工硬化造成的。

第六章作业。

p122:1. 珠光体类型组织有哪几种?它们在形成条件、组织形态和性能方面有何不同?

答:2. 比较索氏体、托氏体、马氏体与回火托氏体、回火索氏体、回火马氏体之间在形成条件、组织形态和性能上的差别。

答:4.某汽车齿轮选用20crmnti制造,其工艺路线为:下料——锻造——正火——切削加工——渗碳——淬火——低温回火——喷丸——磨削。说明热处理工艺的目的及大致工艺参数。

答:正火:840℃,消除锻造过热组织,提高切削加工性;

渗碳:900℃,提高表面含碳量;

淬火:840℃,得到表面高碳马氏体,内部低碳马氏体,表硬里强韧;

低温回火:得到回火马氏体,保持高硬度,消除内应力。

9.在c曲线中分别画出获得珠光体、珠光体+马氏体、贝氏体、马氏体+贝氏体等组织的冷却工艺曲线。

工程材料作业答案

一 单选题。1.珠光体的强度随其形成时的冷却速度加快而。a 升高 b 降低 c 不变 d 不确定。2.碳在 fe中极度过饱和的固溶体称为 a 铁素体 b 奥氏体 c 渗碳体 d 马氏体。3.为了改善切削加工性能,采用完全退火工艺的材料为 a 低碳钢 b 中碳钢 c 高碳钢 d 亚共析钢 4.为了改善...

《工程材料》作业答案

0927 工程材料 作业答案。0927工程材料。判断题。1 珠光体是铁素体与渗碳体的机械混合物a 2.a.b.2 可锻铸铁中,石墨是团絮状的,有较高强度和一定塑韧性,所以可以锻造。b 2.a.b.3 正火是将钢加热到临界温度以上一定范围保温一定时间,然后空冷的热处理工。艺。a 2.a.b.4 上贝氏...

新材料工程作业答案 2

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