机械工程材料练习题

《机械工程材料练习题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、机械工程材料练习题第一章工程材料的力学性能1.有一钢试样，其直径为10mm，标距长度为50mm，当拉伸力达到18840N时试样产生屈服现象；拉伸力加至36110N时，试样产生颈缩现象，然后被拉断；拉断后标距长度为73mm，断裂处直径为6.7mm，求试样的屈服强度、抗拉强度、伸长率和断面收缩率。σs=240(N/mm2)σb==460(N/mm2)δ=46%ψ=(S0-S1)/S0×100%={(3.14*102/4)-(3.14*6.72/4)}/（3.14*102/4）=(100-44.89)/100=55.11%2．区分下列各组常用机械性能指标的物

2、理意义。（概念比较）（1）σs和σb；（2）dδ和ak；（3）HBW和HRC。3．有一碳钢制支架刚性不足，有人要用热处理强化方法；有人要另选合金钢；有人要改变零件的截面形状来解决。哪种方法合理？为什么？（参见教材第6页）4．在设计机械时多用哪两种强度指标？为什么？（参见教材第6页）第二章工程材料的基本知识第一部分金属的晶体结构与纯金属的结晶1.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各属何种晶体结构，分别指出其配位数、致密度、晶胞原子数、晶胞原子半径。（参见第二章第一节）2.配位数和致密度可以用来说明哪些问

3、题？答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。晶体中配位数和致密度越大，则晶体中原子排列越紧密。3.晶面指数和晶向指数有什么不同？（概念比较和书写形式比较）4．画出下列晶面指数或晶向指数：（234），（120），（112），[210]参见教材18-19页5．画出体心立方和面心立方晶体中原子排列最密的晶面和晶向，写出它们的晶面和晶向指数并求出单位面积及单位长度上的原子数。参见教材53页6.为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？答：因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成

4、，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。7.过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？答：①冷却速度越大，则过冷度也越大。②随着冷却速度的增大，则晶体内形核率和长大速度都加快，加速结晶过程的进行，但当冷速达到一定值以后则结晶过程将减慢，因为这时原子的扩散能力减弱。③过冷度增大，ΔF大，结晶驱动力大，形核率和长大速度都大，且N的增加比G增加得快，提高了N与G的比值，晶粒变细，但过冷度过大，对晶粒细化不利，结晶发生困难。8.金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响？答：①金属结晶的基本规律是形

5、核和长大。②（参见教材第31页）。9.在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？在生产中如何应用变质处理？答：（参见教材第31页）10．如果其他条件相同，试比较下列铸造条件下，铸件晶粒的大小：111）金属型铸造与砂型铸造金属型铸造晶粒细2）高温浇注与低温浇注低温浇注晶粒细3）浇注时采用振动与不采用振动采用振动晶粒细4）厚大铸件的表面部分与中心部分表面部分晶粒细11．铸件的加工余量过大，会使加工后的铸件强度发生什么变化？为什么？提示：铸件铸造时往往是铸件外表面即加工部位结晶速度快，结晶速度越快结晶组织晶粒越细密力学性能（包括强度)越好。如加工余量过大，就把铸件外

6、部细密组织去掉了，当然强度会下降。另外，长时间加工时在铸件表面产生的高温也会影响铸件强度。12.在面心立方晶格中原子排列最密的晶面是(111)，原子排列最密的晶向是[110]；体心立方晶格中原子排列最密的晶面是(110)；原子排列最密的晶向是[111]，试画出。（参见教材P18和P53）第二部分合金的相结构与合金的结晶1．指出下列名词的主要区别：1）置换固溶体与间隙固溶体；2）相组成物与组织组成物；（可从概念和结构上进行分析）2．试述固溶强化、加工硬化和弥散强化的强化原理，并说明三者的区别。（可从概念上进行比较）3．固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主

7、要差别？答：在结构上：固溶体的晶体结构与溶剂的结构相同，而金属间化合物的晶体结构不同于组成它的任一组元，它是以分子式来表示其组成。在性能上：形成固溶体和金属间化合物都能强化合金，但固溶体的强度、硬度比金属间化合物低，塑性、韧性比金属间化合物好，也就是固溶体有更好的综合机械性能。4．何谓共晶反应、包晶反应和共析反应?试比较这三种反应的异同点。（可从概念上进行分析，反应物、生成物、反应发生时发生前和发生后的相的组成、反应温度等）5．二元合金相图表达了合金的哪些关系？（合金的状态与温度和成分之间的关系）6.已知A（熔点600℃）与B(500℃)在液态无限互溶；在固

8、态300℃时A溶于B的最大溶解度为30%，室温时为1