機(jī)械工程材料練習(xí)題參考答案

1、1機(jī)械工程材料練習(xí)題參考答案機(jī)械工程材料練習(xí)題參考答案第一章第一章工程材料的力學(xué)性能工程材料的力學(xué)性能2.有一鋼試樣，其直徑為10mm，標(biāo)距長(zhǎng)度為50mm，當(dāng)拉伸力達(dá)到18840N時(shí)試樣產(chǎn)生屈服現(xiàn)象；拉伸力加至36110N時(shí)，試樣產(chǎn)生頸縮現(xiàn)象，然后被拉斷；拉斷后標(biāo)距長(zhǎng)度為73mm，斷裂處直徑為6.7mm，求試樣的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和斷面收縮率。解:由題中條件及計(jì)算公式得σs=FsSo=18840（3.141024）=240(N

2、mm2)σb=FbSo=36110（3.141024）=460(Nmm2)δ=(L1L0)L0100%=(7350)50=46%ψ=(S0S1)S0100%=(3.141024)(3.146.724)（3.141024）=(10044.89)100=55.11%答:試樣的Re=240(Nmm2)、Rm=460(Nmm2)、δ=46%、ψ=55.11%。4有一碳鋼制支架剛性不足，有人要用熱處理強(qiáng)化方法；有人要另選合金鋼；有人要改變零件

3、的截面形狀來(lái)解決。哪種方法合理？為什么？（參見(jiàn)教材第6頁(yè)）第二章第二章工程材料的基本知識(shí)工程材料的基本知識(shí)第一部分第一部分金屬的晶體結(jié)構(gòu)與純金屬的結(jié)晶金屬的晶體結(jié)構(gòu)與純金屬的結(jié)晶1.常見(jiàn)的金屬晶體結(jié)構(gòu)有哪幾種？αFe、γFe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各屬何種晶體結(jié)構(gòu)，分別指出其配位數(shù)、致密度、晶胞原子數(shù)、晶胞原子半徑。（參見(jiàn)第二章第一節(jié)）2.配位數(shù)和致密度可以用來(lái)說(shuō)明哪些問(wèn)題？答：用來(lái)說(shuō)明晶體中原子排列的緊密程度。晶

4、體中配位數(shù)和致密度越大，則晶體中原子排列越緊密。3.晶面指數(shù)和晶向指數(shù)有什么不同？答：晶向是指晶格中各種原子列的位向，用晶向指數(shù)來(lái)表示，形式為；晶面是指晶格中??uvw不同方位上的原子面，用晶面指數(shù)來(lái)表示，形式為。??hkl4.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：因?yàn)閱尉w內(nèi)各個(gè)方向上原子排列密度不同，造成原子間結(jié)合力不同，因而表現(xiàn)出各向異性；而多晶體是由很多個(gè)單晶體所組成，它在各個(gè)方向上的力相互抵消平衡，

5、因而表現(xiàn)各向同性。5.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：①冷卻速度越大，則過(guò)冷度也越大。②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。③過(guò)冷度增大，ΔF大，結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力大，形核率和長(zhǎng)大速度都大，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，對(duì)晶粒細(xì)化不利，結(jié)晶發(fā)生困難。3答：概

6、念略共同點(diǎn)：反應(yīng)都是在恒溫下發(fā)生，反應(yīng)物和產(chǎn)物都是具有特定成分的相，都處于三相平衡狀態(tài)。不同點(diǎn)：共晶反應(yīng)是一種液相在恒溫下生成兩種固相的反應(yīng)；共析反應(yīng)是一種固相在恒溫下生成兩種固相的反應(yīng)；而包晶反應(yīng)是一種液相與一種固相在恒溫下生成另一種固相的反應(yīng)。5二元合金相圖表達(dá)了合金的哪些關(guān)系？答：二元合金相圖表達(dá)了合金的狀態(tài)與溫度和成分之間的關(guān)系。6.已知A（熔點(diǎn)600℃）與B(500℃)在液態(tài)無(wú)限互溶；在固態(tài)300℃時(shí)A溶于B的最大溶解度為30

7、%，室溫時(shí)為10%，但B不溶于A；在300℃時(shí)，含40%B的液態(tài)合金發(fā)生共晶反應(yīng)?，F(xiàn)要求：1）作出AB合金相圖；2）分析20%A45%A80%A等合金的結(jié)晶過(guò)程，并確定室溫下的組織組成物和相組成物的相對(duì)量。答：（1）（2）20%A合金如圖①：合金在1點(diǎn)以上全部為液相，當(dāng)冷至1點(diǎn)時(shí)，開(kāi)始從液相中析出α固溶體，至2點(diǎn)結(jié)束，2～3點(diǎn)之間合金全部由α固溶體所組成，但當(dāng)合金冷到3點(diǎn)以下，由于固溶體α的濃度超過(guò)了它的溶解度限度，于是從固溶體α中析出