0927《工程材料》作业答案.docx

1、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 A1. A. 2. 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。 B1. A. 2. 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 1. A. 2. B. 4、上贝氏体是由过饱和的铁素体和渗碳体组成。A1. A. 2. B. 5、把在实际晶体中出现的空位和间隙原子的缺陷叫做面缺陷。 B1. A. 2. B. 6、实际金属中位错密度越大、晶界和亚晶界越多，其强度越高。 A1. A. 2. B. 7、金属材料在载荷作用下抵抗变形和断裂的能力叫强度。 A1. A.

2、 2. B. 8、选材的一般原则包括满足零件使用性能、工艺性、经济性、环保和资源合理利用。 A1. A. 2. B. 9、贝氏体是过饱和的铁素体和渗碳体组成的混合物。 A1. A. 2. B. 10、奥氏体是碳溶解在 -Fe 中所形成的置换固溶体。 B1. A. 2. B. 11、钢的淬火后进行高温回火的工艺称为调质，其组织为回火索氏体。A 1. A. 2. B. 12、零件失效形式包括变形失效、磨损失效、断裂失效。 A1. A. 2. B. 13、表面淬火既能改变工件表面的化学成分，也能改善其心部组织与性能。 B1. A. 2. B. 14、调质钢经淬火和高温回火后的组织是回火马氏体。 B1

3、. A. 2. B. 15、在一般情况下，金属结晶后晶粒越细小，则其强度越好，而塑性和韧性越差。 B1. A. 2. B. 16、在铁碳合金中，铁素体在 727时，溶碳能力可达 0.77%。 B1. A. 2. B. 17、衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。 B1. A. 2. B. 18、布氏硬度测量硬度时，用符号 HBW 表示。 A1. A. 2. B. 19、单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性。 A1. A. 2. B. 20、失效是机械零件因某种原因致使丧失其规定功能的现象。 A1. A. 2. B. 21、维氏硬度测量硬度时，用符号 HV 表示. A1. A. 2. B

4、. 22、在铁碳合金相图中，奥氏体在 1148时，溶碳能力可达 4.3%。 B1. A. 2. B. 23、合金钢的主要特点是淬透性高、淬火变形小、回火稳定性低。 B1. A. 2. B. 24、钢的淬火后进行高温回火其组织称为调质。B1. A. 2. B. 25、过共析钢完全退火后就能消除网状渗碳体。 B1. A. 2. B. 26、马氏体硬度主要取决于马氏体中的合金含量。 B1. A. 2. B. 27、奥氏体化的共析钢缓慢冷却到室温时，其平衡组织为莱氏体。 B1. A. 2. B. 28、马氏体是过饱和的铁素体和奥氏体组成的混合物。 B1. A. 2. B. 29、所有合金都是多相组织。

5、 B1. A. 2. B. 30、表面淬火既能改变工件表面的化学成分，也能改善其心部组织与性能。 B1. A. 2. B. 31、体心立方晶格的致密度为 84%。 B1. A. 2. B. 32、在铁碳合金中，铁素体在 727时，溶碳能力可达 2.11%。 B1. A. 2. B. 33、灰铸铁中，石墨是片状。 A1. A. 2. B. 解释题34、退火 ：将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后，以十分缓慢的冷却速度（炉冷、坑冷、灰冷）进行冷却的热处理工艺。35、珠光体 ：是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。36、共析反应 ：是一定成分的合金固相，在一定温度同时结晶出成分不

6、同的两种新固相的反应。37、奥氏体 ：碳溶于 -Fe 中形成的间隙固溶体，常用 A 或 表示。38、点缺陷 : 原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。39、过冷度 ：是金属的理论结晶温度与实际结晶温度的差值。40、固溶体 : 是合金在固态下组元间仍能互相溶解而形成的与其中某一组元的晶格类型相同的均匀固相。41、合金：由两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素组成的具有金属特性的物质。42、共晶反应 ：一定成分的液相，在一定温度下，同时结晶出成分不同的两种固相的反应。43、铁素体 : 是碳溶入 -Fe 中形成的间隙固溶体。44、 强度 ：金属材料在载

7、荷作用下抵抗永久变形和断裂的能力。分析题45、计算 40 钢室温时的组织相对量，即组织中铁素体和珠光体各占的百分数。 答：设组织中铁素体为 QF 、珠光体为 QP根据杠杆定律：QF=（0.77-0.40 ）/（0.77-0.0008）=48.1%QP=1Q F =51.9%46、根据下列简化的铁碳合金相图，说明 40 钢从液态冷却到室温的平衡结晶过程。当合金由液态缓冷到液相线温度时，从液相中开始结晶出奥氏体。随温度的降低，结晶出的奥氏体量增多，其成分先后沿固相线 AE 变化，液相的成分沿液相线 AC 变化。固相线温度时，液相全部结晶为奥氏体。固相线至 GS 线间为单相奥氏体。合金缓冷至 GS

8、线温度时，开始从奥氏体中析出铁素体。随着温度的下降，铁素体的不断析出，奥氏体的含碳量逐渐增多。铁素体和奥氏体的含碳量分别沿 GP 线和 GS 线变化。缓冷至 727时，奥氏体的含碳量增至共析点成分（w C0.77），在此温度时奥氏体发生共析转变，生成珠光体。冷却至室温，组织基本不变化，室温组织为 FP 。即：47、计算 55 钢室温时的组织相对量，即组织中铁素体和珠光体各占的百分数。 答：设组织中铁素体为 QF 、珠光体为 QP根据杠杆定律：QF=（0.77-0.55 ）/（0.77-0.0008）=28.6%QP=1Q F =71.4%48、根据下列简化的铁碳合金相图，说明 55 钢从液态冷

9、却到室温的平衡结晶过程。当合金由液态缓冷到液相线温度时，从液相中开始结晶出奥氏体。随温度的降低，结晶出的奥氏体量增多，其成分先后沿固相线 AE 变化，液相的成分沿液相线 AC 变化。固相线温度时，液相全部结晶为奥氏体。固相线至 GS 线间为单相奥氏体。合金缓冷至 GS 线温度时，开始从奥氏体中析出铁素体。随着温度的下降，铁素体的不断析出，奥氏体的含碳量逐渐增多。铁素体和奥氏体的含碳量分别沿 GP 线和 GS 线变化。缓冷至 727时，奥氏体的含碳量增至共析点成分（w C0.77），在此温度时奥氏体发生共析转变，生成珠光体。冷却至室温，组织基本不变化，室温组织为 FP 。即：问答题49、有一批

10、45 钢齿轮，其制造工艺为：圆钢下料锻造正火车削加工淬火回火铣齿表面淬火。说明各热处理工序的名称和作用。 (1)正火：调整硬度，提高切削加工性能，细化晶粒，均匀组织。(2)淬火+回火：即调质；提高综合性能。(3)表面淬火；提高齿面硬度和耐磨性。50、简述碳钢中含碳量变化引起机械性能变化的规律。 答：碳钢组织中铁素体是软韧相，渗碳体是硬脆相。因此，其机械性能主要取决于铁素体与渗碳体的相对数量和它们的相对分布。随着含碳量增加，亚共析碳钢组织中的铁素体随含碳的增多而减少，而珠光体量相应增加。因此塑性、韧性降低，强度和硬度呈直线上升。共析钢为珠光体组织。具有较高的强度和硬度，但塑性较低。而过共析钢， wC0.9时，碳量增加，强度和硬度继续增加。w C0.9时，抗拉强度出现峰值。wC0.9以后，二次渗碳体量逐渐增加并形成连续的网状，从而使钢的脆性增加，塑性韧性继续下降，强度也显著降低。硬度仍呈直线上升。51、等温转变的珠光体型组织有哪几种？它们在形成温度条件、组织形态和性能方面有何特点？答：有珠光体、索氏体和托氏体三种。珠光体是过冷奥氏体在 550以上等温停留时发生转变，它是由铁素体和渗碳体组成的片层相间的组织。索氏体是在 650600温度范围内形成层片较细的珠光体。托氏体是在 600550温度范围内形成片层极细的珠光体。珠光体片间距愈小，相界面积愈大，强化作用愈大，因而强度和硬度升高，