機(jī)械工程材料課后習(xí)題答案

1、機(jī)械工程課后答案第一章1、什么是黑色金屬？什么是有色金屬？答：鐵及鐵合金稱為黑色金屬，即鋼鐵材料；黑色金屬以外的所有金屬及其合金稱為有的金屬。2、碳鋼，合金鋼是怎樣分類的？答：按化學(xué)成分分類；碳鋼是指含碳量在0.0218%——2.11%之間，并含有少量的硅、錳、硫、磷等雜質(zhì)的鐵碳合金。3、鑄鐵材料是怎樣分類的？應(yīng)用是怎樣選擇？答：鑄鐵根據(jù)石墨的形態(tài)進(jìn)行分類，鑄鐵中石墨的形態(tài)有片狀、團(tuán)絮狀、球狀、蠕蟲(chóng)狀四種，對(duì)應(yīng)為灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄

2、鐵和蠕墨鑄鐵。4、陶瓷材料是怎樣分類的？答：陶瓷材料分為傳統(tǒng)陶瓷、特種陶瓷和金屬陶瓷三種。5、常見(jiàn)的金屬晶體結(jié)構(gòu)有哪幾種？它們的原子排列和晶格常數(shù)各有什么特點(diǎn)？αFe，γFe，Al，Cu，Ni，Pb，Cr，V，Mg，Zn各屬何種金屬結(jié)構(gòu)？答：體心晶格立方，晶格常數(shù)a=b=c，αFe，Cr，V。面心晶格立方，晶格常數(shù)a=b=c，γFe，Ni，Al，Cu，Pb。密排六方晶格，Mg，Zn。6、實(shí)際金屬晶體中存在哪些缺陷？它們對(duì)性能有什么影響？

3、答：點(diǎn)缺陷、破壞了原子的平衡狀態(tài)，使晶格發(fā)生扭曲，從而引起性能變化，是金屬的電阻率增加，強(qiáng)度、硬度升高，塑性、韌性下降。線缺陷（位錯(cuò)）、少量位錯(cuò)時(shí)，金屬的屈服強(qiáng)度很高，當(dāng)含有一定量位錯(cuò)時(shí)，強(qiáng)度降低。當(dāng)進(jìn)行形變加工時(shí)，位錯(cuò)密度增加，屈服強(qiáng)度增高。面缺陷（晶界、亞晶界）、晶界越多，晶粒越細(xì)，金屬的塑性變形能力越大，塑性越好。7、固溶體有哪些類型？什么是固溶強(qiáng)化？答：間隙固溶體、置換固溶體。由于溶質(zhì)元素原子的溶入，使晶格發(fā)生畸變，使之塑性變形

4、抗力增大，因而較純金屬具有更高的強(qiáng)度、硬度，即固溶強(qiáng)化作用。第二章答：液態(tài)金屬開(kāi)始結(jié)晶時(shí)，由于結(jié)晶潛熱的放出，補(bǔ)償了冷卻時(shí)散失的熱量，所以冷卻曲線出現(xiàn)水平臺(tái)階，即結(jié)晶在室溫下進(jìn)行。2、金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是什么？晶核的形成率和成長(zhǎng)速度受到哪些因素的影響？答：純金屬的結(jié)晶規(guī)律是：在恒定溫度下進(jìn)行，結(jié)晶時(shí)要放出潛熱，需要過(guò)冷度，結(jié)晶的過(guò)程是晶核產(chǎn)生和晶核不斷長(zhǎng)大的過(guò)程。影響晶核的形核率N和成長(zhǎng)率G的最重要因素是結(jié)晶時(shí)的過(guò)冷度和液體中的不熔雜質(zhì)

5、。3、間隙固溶體和間隙相有什么不同？答：間隙固溶體是溶質(zhì)元素原子處于溶劑元素原子組成的晶格空隙位置而形成的固溶體；間隙相是當(dāng)非金屬原子半徑與金屬原子半徑的比值小于0.59時(shí)，形成的筒單晶體結(jié)構(gòu)的間隙化合物，稱為間隙相。4、何謂金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變？答：一些金屬，在固態(tài)下隨溫度或壓力的改變還會(huì)發(fā)生晶體結(jié)構(gòu)變化，即由一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格的變化，稱為同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。5、簡(jiǎn)要說(shuō)明金屬結(jié)晶的必要條件和結(jié)晶過(guò)程。答：晶體總是在過(guò)冷的情況下結(jié)晶的，因

6、此過(guò)冷是金屬結(jié)晶的必要條件；金屬結(jié)晶過(guò)程是晶核形成和晶核長(zhǎng)大的過(guò)程。6、單晶體和多晶體有何區(qū)別？為何單晶體具有各向異性，而多晶體在一般情況下不顯示出各向異性？答：整塊物質(zhì)都由原子或分子按一定規(guī)律作周期性重復(fù)排列的晶體稱為單晶體.，整個(gè)物體是由許多雜亂無(wú)章的排列著的小晶體組成的，這樣的物體叫多晶體；因?yàn)閱尉w中的原子排列位向是完全一致的，因此其性能是各向異性的，而多晶體內(nèi)部是由許多位向不同的晶粒組成，各晶粒自身的各向異性彼此抵消，故顯示出

7、各向同性。7、過(guò)冷度與冷卻速度有何關(guān)系？它對(duì)金屬結(jié)晶過(guò)程有何影響？對(duì)鑄件晶粒大小有何影響？答：隨著冷卻速度的增加，材料的結(jié)晶形核過(guò)程會(huì)有相應(yīng)的時(shí)間滯后性，就會(huì)造成過(guò)冷度增加；隨著冷卻速度的增大，則晶體內(nèi)形核率和長(zhǎng)大速度都加快，加速結(jié)晶過(guò)程的進(jìn)行，但當(dāng)冷速達(dá)到一定值以后則結(jié)晶過(guò)程將減慢，因?yàn)檫@時(shí)原子的擴(kuò)散能力減弱；過(guò)冷度增大，ΔF大，結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力大，形核率N和成長(zhǎng)率G都大，且N的增加比G增加得快，提高了N與G的比值，晶粒變細(xì)，但過(guò)冷度過(guò)大，