工程材料與熱加工答案

1、第1章習題參考答案章習題參考答案自測題一、填空題1.強度、剛度、硬度、塑性、韌性2.σeσsσb3.屈服點規(guī)定殘余伸長率為0.2%時的應力值塑性變形4.斷后伸長率斷面收縮率斷面收縮率5.應力場強度因子斷裂韌度斷裂二、判斷題1.（）2.（）3.（）4.（）習題與思考題1.①因為δ5=L1?L0L?5d0100%=1100%=25%L05d0δ10=L1?L0L?10d0100%=1100%=25%L010d0所以L1（5）=6.25d0同

2、理L1（10）=12.5d0②長試樣的塑性好。設長試樣為A短試樣為B已知δ所以δ5B=δ10A，因為同一種材料，δ5〉δ10，5B=δ10A225MPaa??S03.14?25σb=Fb34500439.5MP372MPaa??S03.14?25L1?5d065?500100%?30%27%100%=505d0δ5=S0?S152?32ψ=100%??64%55%所以，該15鋼合格2S033.（1）洛氏硬度HRC；（2）洛氏硬度HRB；

3、（3）洛氏硬度HRA；（4）布氏硬度HB；（5）維氏硬度HV。第2章習題解答參考章習題解答參考自測題一、填空題1.體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格2.（1）A（2）F（3）Fe3C（4）P（5）Ld（6）Ld3.FP大高低4.過冷過冷度細好5.固溶體金屬化合物成分、組織、狀態(tài)、溫度6.二、判斷題1.（）2.（√）3.（）習題與思考題1.根據(jù)晶體缺陷的幾何形態(tài)特征，實際金屬晶體中存在有點、線、面缺陷。在這些缺陷處及其附近，晶格均處

4、于畸變狀態(tài)，使金屬的強度、硬度有所提高。(3)孿生所需的臨界切應力比滑移大得多，且變形速度極快，故孿生變形僅在滑移系少而不易產生滑移的密排六方晶格金屬中易于發(fā)生。在體心立方晶格金屬中，則僅在室溫以下或受沖擊應力時才發(fā)生。在易于滑移的面心立方晶格金屬中，一般不發(fā)生孿生。2.一般說來，隨著溫度的升高，冷塑性變形金屬的組織與性能的變化一般要經(jīng)歷三個階段，即回復，再結晶和晶粒長大。在此過程中，金屬中的空位與間隙原子合并，晶格畸變和內應力完全消除

5、；通過形核與長大的方式，晶粒由纖維狀變?yōu)榈容S狀，直到金屬內部變形晶粒為新的等軸晶粒完全取代；溫度更高時，新形成的晶粒會繼續(xù)長大，使組織達到穩(wěn)定狀態(tài)。冷塑性變形對金屬性能的主要影響就是產生加工硬化。利用加工硬化可以提高金屬強度、硬度、耐磨性。3.根據(jù)霍爾派奇公式，晶粒直徑越小，金屬的屈服強度越高。當外加應力和其它條件一定時，位錯數(shù)目與晶界到位錯源的距離成正比，因此晶粒越小則應力集中越小。由于應力集中小，則需要在較大的外加應力下才能使相鄰晶

6、粒發(fā)生塑性變形。另一方面，因為晶粒越細，在一定體積內的晶粒數(shù)目越多，則在同樣的變形量下，變形便分散在更多的晶粒內進行，同時每個晶粒內的變形也比較均勻，而不致產生應力過分集中的現(xiàn)象。此外，晶粒越細，晶界就越多越曲折，越不利于裂紋的傳播，從而在斷裂前可以承受較大的塑性變形，即表現(xiàn)出較高的塑性和韌性。4.由于晶粒由纖維狀變?yōu)榈容S狀也是通過形核與長大的方式進行的，類似液體結晶和同素異晶轉變，所以將這一過程稱為再結晶。當變形量很大（＞95%）時，

7、又會出現(xiàn)再結晶后晶粒粗大的現(xiàn)象，這個過程稱為二次再結晶。二次再結晶并不是重新形核和長大的過程，而是以一次再結晶后的某些特殊晶粒作為基礎而長大的，因此，嚴格說來它是在特殊條件下晶粒的長大過程，并非是再結晶。二次再結晶的重要特點是，在一次再結晶完成后，在繼續(xù)保溫或提高加熱溫度時，絕大多數(shù)晶粒長大速度很慢，只有少數(shù)晶粒長大的異常迅速，以致到后來造成晶粒大小越來越懸殊，從而就更加有利于大晶粒吞食周圍的小晶粒，直至這些迅速長大的晶粒相互接觸為止。

8、5.再結晶的核心一般是在變形晶粒的晶界或滑移帶、孿晶帶等晶格畸變嚴重的地區(qū)形成的，然后晶核繼續(xù)向周圍長大形成了新的等軸晶粒，直到金屬內部變形晶粒為新的等軸晶粒完全取代，再結晶過程隨之完成。金屬再結晶后，一般都得到細小均勻的等軸晶粒。但如果繼續(xù)升高溫度或延長保溫時間，結晶形成的新晶粒又會逐漸長大。晶粒長大的實質是一個晶粒的邊界向另一個晶粒中遷移，把另一個晶格的位向逐步改變成為與這個晶粒位向相同的位向，從而使另一個晶粒被這個晶?！巴淌场保?/p>

9、成一個大晶粒的過程。6.晶體在發(fā)生滑移變形時呈現(xiàn)出延性。第一塊單晶體的基面與拉伸軸互相垂直，即滑移面上的分切應力為零，所以不發(fā)生滑移，拉伸時呈脆性；而在彎曲時滑移面上的切應力不為零，所以可以滑移變形，呈現(xiàn)延性。第二塊單晶體的基面與拉伸軸平行，在拉伸和彎曲受力條件下，由于滑移面的面積很大，分切應力極其微小，不足以引起滑移變形，所以呈現(xiàn)出脆性。第四章習題解答參考第四章習題解答參考自測題一、填空題1.碳在αFe中的過飽和Ms—Mf2.爐冷（緩