机械工程材料课后答案.pdf

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1、工程材料习题<习题一>1、抗拉强度：是材料在破断前所能承受的最大应力。屈服强度：是材料开始产生明显塑性变形时的最低应力。塑性：是指材料在载荷作用下，产生永久变形而不破坏的能力韧性：材料变形时吸收变形力的能力硬度：硬度是衡量材料软硬程度的指标，材料表面抵抗更硬物体压入的能力。刚度：材料抵抗弹性变形的能力。疲劳强度：经无限次循环而不发生疲劳破坏的最大应力。冲击韧性：材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力。断裂韧性：材料抵抗裂纹扩展的能力。2、材料的弹性模量与塑性无关。3、四种不同材料的应力应变曲线，试比较抗拉强度，屈服强度，刚度和塑性。由大到小的顺序，抗拉强度：2

2、、1、3、4。屈服强度：1、3、2、4。刚度：1、3、2、4。塑性：3、2、4、1。4、常用的硬度测试方法有几种？这些方法测出的硬度值能否进行比较？布氏、洛氏、维氏和显微硬度。由于各种硬度测试方法的原理不同，所以测出的硬度值不能直接进行比较。5、以下工件应该采用何种硬度试验法测定其硬度？（1）锉刀：洛氏或维氏硬度（2）黄铜轴套：布氏硬度（3）供应状态的各种碳钢钢材：布氏硬度（4）硬质合金刀片：洛氏或维氏硬度（5）耐磨工件的表面硬化层：显微硬度6、反映材料承受冲击载荷的性能指标是什么？不同条件下测得的这些指标能否进行比较？怎样应用这些性能指标？冲击功或冲击韧

3、性。由于冲击功或冲击韧性代表了在指定温度下，材料在缺口和冲击载荷共同作用下脆化的趋势及其程度，所以不同条件下测得的这种指标不能进行比较。冲击韧性是一个对成分、组织、结构极敏感的参数，在冲击试验中很容易揭示出材料中的某些物理现象，如晶粒粗化、冷脆、热脆和回火脆性等，故目前常用冲击试验来检验冶炼、热处理以及各种加工工艺的质量。此外，不同温度下的冲击试验可以测定材料的冷脆转变温度。同时，冲击韧性对某些零件（如装甲板等）抵抗少数几次大能量冲击的设计有一定的参考意义。7、疲劳破坏时怎样形成的？提高零件疲劳寿命的方法有哪些？产生疲劳断裂的原因一般认为是由于在零件应力集

4、中的部位或材料本身强度较低的部位，如原有裂纹、软点、脱碳、夹杂、刀痕等缺陷，在交变应力的作用下产生了疲劳裂纹，随着应力循环周次的增加，疲劳裂纹不断扩展，使零件承受载荷的有效面积不断减小，当减小到不能承受外加载荷的作用时，零件即发生突然断裂。   可以通过以下途径来提高其疲劳抗力。改善零件的结构形状以避免应力集中；提高零件表面加工光洁度；尽可能减少各种热处理缺陷(如脱碳、氧化、淬火裂纹等)；采用表面强化处理，如化学热处理、表面淬火、表面喷丸和表面滚压等强化处理，使零件表面产生残余压应力，从而能显著提高零件的疲劳抗力。8、断裂韧性是表示材料何种性能的指标？为什

5、么要在设计中要考虑这些指标？断裂韧性表示材料抵抗裂纹扩展的能力。   断裂韧性的实用意义在于：只要测出材料的断裂韧性，用无损探伤法确定零件中实际存在的缺陷尺寸，就可以判断零件在工作过程中有无脆性开裂的危险；测得断裂韧性和半裂纹长度后,就可以确定材料的实际承载能力。所以，断裂韧性为设计、无损伤探伤提供了定量的依据。<习题二>1、晶体：物质的质点（分子，原子或离子）在三维空间作有规律的周期性重复排列所形成的物质的晶体非晶体：是指组成物质的质点不呈空间有规则周期性排列的的固体。晶格：表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做晶格晶胞：从晶格中确定一个最基本的几何单元来

6、表达其排列形式的特征，组成晶格的这种最基本的几何单元。叫做晶胞晶格常数：晶胞的各边尺寸a，b，c叫做晶格常数致密度：致密度是指晶胞中原子所占体积与该晶胞体积之比。晶面指数：表示晶面的符号叫做晶面指数晶向指数：表示晶向的符号叫做晶向指数晶体的各向异性：由于晶体中不同晶面和晶向上原子的密度不同，因此在晶体上不同晶面和晶向上原子结合力就不同，从而在不同晶面和晶向上显示出不同的性能。点缺陷:是指在晶体中形成的空位和间隙原子面缺陷:其特征是在一个方向尺寸上很小，另外两个方向上扩展很大，也称二维缺陷，晶界、相界、孪晶界和堆垛层错都属于面缺陷。线缺陷:晶格中一部分晶体相

7、对另一部分晶体局部滑移，已滑移部分的交界线为位错线，即线缺陷。亚晶界:相邻亚晶粒之间的界面称为亚晶界。位错:晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移。已滑移部分和未滑移部分的交界线成为位错亚晶粒：是实际金属晶体中，一个晶粒的内部，其晶格位向并不是像理想晶体那样完全一致，而是存在许多尺寸更小，位向差也很小的小晶块，它们相互镶嵌成一颗晶粒，这些小晶块称为亚晶粒。单晶体:当一块晶体内部位向完全一致时。我们称这块晶体为单晶体多晶体:由许多彼此位向不同的晶粒组成的晶体结构成为多晶体固溶体:当合金由液态结晶为固态时，组成元素间会像合金溶液那样相互溶解。形成一种在某

8、种元素的晶格结构中包含有其他元素原子的新相，成为固溶体金属间化合物