作业1参考答案

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1、作业1一、思考题1．什么是机械性能？（材料受力作用时反映出来的性能）它包含哪些指标？（弹性、强度、塑性、韧性、硬度等）各指标的含意是什么？如何测得?2．硬度和强度有没有一定的关系?为什么?（有，强度越高，硬度越高）为什么？（都反映材料抵抗变形及断裂的能力）3．名词解释：过冷度，晶格，晶胞，晶粒与晶界，同素异晶转变，固溶体，金属化合物，机械混合物。4．过冷度与冷却速度有什么关系?对晶粒大小有什么影响?（冷却速度越大过冷度越大，晶粒越细。）5.晶粒大小对金属机械性能有何影响?常见的细化晶粒的方法有哪些?（晶粒越细，金属的强度硬度越高，塑韧性越好。孕育处

2、理、提高液体金属结晶时的冷却速度、压力加工、热处理等）6．说明铁素体、奥氏体、渗碳体和珠光体的合金结构和机械性能。7．默绘出简化的铁碳合金状态图，并填人各区域内的结晶组织。8．含碳量对钢的机械性能有何影响?随含碳量的增加，钢的硬度升高、塑韧性下降；钢的强度先升高，当含碳量约为0.9%时，强度达到最大值，随后，强度随含碳量的增加而下降。二、填表说明下列符号所代表的机械性能指标符号名称单位Rel下屈服强度MpaReH上屈服强度MpaRp0.2规定非比例延伸强度MpaRm抗拉强度MpaA断后伸长率HBW布氏硬度kgf/mm2HRC洛氏硬度6ak冲击韧性J

3、/cm2σ—1疲劳极限Mpa三、填空1.碳溶解在体心立方的α-Fe中形成的固溶体称铁素体，其符号为F，晶格类型是体心立方，性能特点是强度低，塑性好。2.碳溶解在面心立方的γ-Fe中形成的固溶体称奥氏体，其符号为A，晶格类型是面心立方，性能特点是强度低，塑性高。3.渗碳体是铁与碳的金属化合物，含碳量为6.69％，性能特点是硬度高，脆性大。4.ECF称共晶线线，所发生的反应称共晶反应，其反应式是得到的组织为L（4.3%1148℃）=A（2.11%）+Fe3C。5.PSK称共析线线，所发生的反应称共析反应，其反应式是A(0.77%727℃)=F(0.02

4、18%)+Fe3C得到的组织为珠光体。6.E是共晶点点，P是共析点点，Al线即PSK，A3线即GS，Acm线即ES。7.45钢在退火状态下，其组织中珠光体的含碳量是0.77%。8．钢和生铁在成分上的主要区别是钢的含碳量小于2.11%，生铁2.11-6.69%在组织上的主要区别是生铁中有莱氏体，钢中没有，在性能上的主要区别是钢的机械性能好，生铁硬而脆。9铝的晶体结构/晶格类型是面心立方10α－Ｆｅ和γ－Fｅ的晶格类型分别属于体心立方、面心立方11Aｌ和Zｎ的晶格类型分别属于面心立方、密排六方1245钢在平衡结晶过程中冷却到共析温度时发生共析反应，A、

5、F、Fe3C的碳含量分别为0.77%0.0218%6.69%13金属结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，这两个过程是形核与长大，自发生核的生核率与过冷度的关系是过冷度大，形核率高14金属结晶时，依附于杂质而生成的晶核叫异质形核（非自发形核）15晶粒的大小称晶粒度，工程上通常把晶粒分成1、2、……68等级别。8级晶粒度的晶粒比1级晶粒度的晶粒要细小16正的电阻温度系数的含义是随温度的升高，电阻增加。 四、判断题(正确的打√，错误的打×)l.布氏硬度计通常用于测定退火钢、正火钢的硬度，而洛氏硬度计用于测定淬火钢的硬度。如测试结果为450HBW

6、、18HRC。(×)2.纯铁在降温过程中，912℃发生同素异构转变，由面心立方晶格的γ—Fe转变为体心立方晶格的。α—Fe。这种转变也是结晶过程，同样遵循晶核形成和晶核长大的结晶规律。(√)3.钢和生铁都是铁碳合金。其中，碳的质量分数(又称含碳量)小于0.77％(0.8％)的叫钢，碳的质量分数大于2.06％(2.11％)的叫生铁。(×)4.奥氏体是碳溶解在γ—Fe中所形成的固溶体，而铁素体和马氏体都是碳溶解在α—Fe中所形成的固溶体。(√)5.珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物，珠光体的机械性能介于铁素体和渗碳体之间。√6当碳的质量分数为0.77％

7、(0.8％)，由高温冷却到727℃时，铁碳合金中的奥氏体发生共晶转变，形成珠光体。(×)7.冲击韧性不能直接用于设计计算。(√)8.硬度与强度有一定关系，材料硬度越高，强度也越高。(×)9晶体中的位错是一种线缺陷(√)10在共晶相图中，从L中结晶出来的β晶粒与从α中析出的βII晶粒有相同的晶体结构。(√)11凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。(×)五、选择题1.低碳钢所受到的拉应力(C)时，开始出现明显的塑性变形；所受到的拉应力(F)时，将发生断裂。A．＞σbB．＜σbC．＞σsD．＜σsE．达到σsF．达到σb2.晶粒大小对钢的机械性能影响

8、很大。通过()可以获得细晶粒的钢。A．变质处理B．加快钢液的冷却速度C．完全退火D．A、B和C63.在下列牌号的正火态钢中