[精品]工程材料习题

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1、工程材料测试技术习题1、间隙固溶体和间隙化合物在晶体结构与性能上如何区别？请举例说明。答：（1）晶体结构区别间隙固溶体的品体结构与溶剂原子的品体结构相同，溶质原子溶入溶剂原子的品格间隙中，化学成分不固定。例如铁素体是一种间隙固溶体，它的晶体结构与铁原子的晶体结构相同，碳原子溶入铁原子的晶格间隙中，化学成分不固定。间隙化合物的晶体结构与溶剂原子和溶质原子的晶格类型都不相同，溶剂原子占据新晶格的正常位置，而溶质原子则有规律的嵌入晶格间隙中，化学成分固定。例如渗碳体是一种间隙化合物，它的晶体结构与铁原了和碳原了的晶体结构都不相同，铁原子占据新晶格的正常位置，而碳原子则有规律的恢入晶格间隙中，

2、化学成分固定。（2）性能上的区别间隙固溶体：强度和硕度比原來的晶体高，同时保持原來晶体良好的塑性和韧性。间隙化合物：熔点较高，性能是硬而脆。2、写出下列牌号钢材的种类、化学成分、质量等级和含义？（1）A3——普通碳索结构钢屮的甲类钢，供应时只保证力学性能、不保证化学成分，使用时不进行热处理（2）Q235——普通碳素结构钢，屈服强度为235Mpa,质量等级冇A、B、C、D。（3）Q295——低合金高强度结构钢，屈服强度为295Mpa,质量等级有A、（4）08F—优质碳素结构钢中的沸腾钢，含碳量为0.08%,质量等级为优质。（5）20C1——合金结构钢小的渗碳钢，含碳量为0.2%,Cr的含

3、量＜1.5%,质量等级为优质。（6）45——优质碳素结构钢中的调质钢，含碳最为0.45%，质量等级为优质。（7）38CrMoAlA——合金结构钢中的调质钢，含碳量为0.38%,Cr、Mo、Al的含量都＜1.5%,质量等级为高级优质。（8）60Si2Mn——合金结构钢中的弹赞钢，含碳量为0.6%,Si的含量为2%,Mn的含量＜1.5%,质量等级为优质。（9）GCrl5SiMn——合金结构钢中的滚动轴承钢，含碳最为1%,Ci•的含最为1.5%,Si、Mn的含量都＜1.5%,质量等级为高级优质。（10）Y15Pb——合金结构钢中的易切削钢,含碳量为0.15%,Pb的含量为0.25%,因硫、磷

4、含量大大超出标准范围，所以不分质量等级。（11）W——低合金工具钢，含碳量为1%,W的含量＜1.5%，质量等级为高级优质。（12）W18Cr4V——合金工具钢中的高速钢，含碳最为0.8%,W的含量为18%,Ci•的含最为4%,V的含量＜1.5%,质量等级为高级优质。（13）CrWMn——低合金工具钢，含碳量为1%,Cr、W、Mn的含量都＜1.5%,质量等级为高级优质。（14）Crl2——合金工具钢中的冷作模具钢，含碳量为2%,Cr的含量为12%,质量等级为高级优质。（15）5CrNiMo——合金工具钢中的热作模具钢，含碳量为0.5%,Cr、Ni、Mo的含量都＜1.5%,质蜃等级为高级优

5、质。(16)3Cr2W8V——合金工具钢中的热作模具钢，含碳量为0.3%,Cr的含量为2%,W的含量为8%,V的含量<1.5%,质量等级为高级优质。3.现在需要检验以下材料的冲击韧性，问哪些材料要开缺口？哪些材料不要开缺口？W18Cr4V、Crl2MoV、3Cr2W8V>40CrNiMo>30CrMnSi、20CrMnTi>铸铁。答：缺口的作用是增加材料的脆性，幫性好的材料需要开缺口，而脆性人的材料则不需要开缺口。根据材料的化学成分可判断具脆性大小，通常亚共析钢脆性小，而共析钢和过共析钢脆性大。因此40CrNiMo、30CrMnSi、20CrMnTi(都是亚共析钢)需要开缺口；而W18

6、Cr4V、Crl2MoV.3Cr2W8V(都是过共析钢)、铸铁不需要开缺口。4.下列三组试验方法中，请举出每一组中哪种试验方法测的较高？为什么？(1)拉伸和扭转、(2)缺口静弯曲和缺口冲击弯曲、(3)光滑试样拉伸和缺口试样拉伸答：材料的脆性越大，Tk越高；同一种材料的脆性则随试验条件而定；(1)拉伸测出的g比扭转测出的g高，因为扭转条件下，材料容易产生塑性变形，材料的脆性小。(2)缺口冲击弯曲测出的Tk比缺口静弯曲测出的Tk高,因为冲击试验时,加荷速度增加使变形速度增加，结果使塑性变形受到抑制，从而使材料的腕性增加。(3)缺口试样拉伸测出的Tk比光滑试样拉伸测出的Tk高，因为缺口使材料

7、的脆性增加。5.某厂力学性能试验室有万能材料试验机，扭转试验机、疲劳试验机等设备。今欲测定下列材料的塑性，可分别选择哪种试验机？哪种试验方法？为什么？(40CrNiMo调质钢试样；20Cr渗碳钢试样、W18Cr4V高速钢试样、灰铸铁试样)答：(l)40CrNiMo调质钢试样；应选用扭转试验机、扭转试验方法；因40CrNiMo调质钢常用来制作轴类零件，在工作中通常受到扭转应力的作用。(2)20Cr渗碳淬火钢试样，应选用疲劳试验机、疲劳试验方法；因