工程材料第一次作业题答案.ppt

作业讲解 1．在工厂使用的生产图纸上，为什么常常标有硬度要求？ 硬度测试操作方便，测量时不破坏零件的完整性，硬度值又可直接反映零件的使用要求，故零件图上常标注规定的硬度值作业讲解 2．指出体心立方、面心立方和密排立方晶格中原子排列最紧密立方晶面和晶向，其原子密度是多少？并画出其示意图？ 体心密度：68%；面心密度：74%；密排六方密度：74%,作业讲解 3．液态金属结晶时为何要有一定的过冷度？它对金属结晶过程有什么影响？固态金属熔化时是否也需要过热？为什么？ 当在T0时，液、固两相自由能相等而同时存在，因此要使液态金属转变为固态金属，必须使液态温度低于T0时才能实现所以，过冷度是液体金属进行结晶时的驱动力，过冷是金属结晶的必要条件过冷度不是恒值，其大小主要取决于冷却速度，液体金属的冷却速度愈大，则过冷度愈大，而过冷度愈大，即结晶驱动力愈大，因而液态结晶的趋向也就愈大固态金属熔化同样需要驱动力，因此同样需要过热作业讲解 4．解释下列现象产生的原因： 1）在一般情况下，金属的塑性变形常以滑移方式进行； 2）滑移面是原子密度最大的晶面，滑移方向是原子密度最大的晶向； 3）实际测得的晶体滑移的临界切应力比理论计算的数值小得多； 1)相对于孪生变形，滑移所需要的能量较少； 2)原子密度最大的晶面之间，原子距离最大，晶面间的约束力最小，最容易发生滑移； 3)晶体滑移时，通过位错的运动，并不需要晶体的上半部原子相对于下半部原子一起整体位移，仅需位错中心附近的少量原子作微量的调整即可。

作业讲解 4．解释下列现象产生的原因： 4）在室温下金属晶界的滑移阻力比晶内大； 5）Al、α-Fe、Mg的塑性不同 4)晶界处原子排列紊乱，晶格畸变严重，并且杂质也常存在其间，阻碍了位错的滑移； 5)Al为面心立方结构，α-Fe为体心立方结构，Mg为密排六方晶格滑移系越多的晶体越容易变形，呈现较好的塑性作业讲解 5．把铅在0ºC下进行塑性变形，钼在1050ºC下进行塑性变形，变形后它们的性能有何变化？为什么？（铅的熔点为327ºC，钼的熔点为2622ºC） T再=（0.35~0.4）T熔铅在0ºC下进行塑性变形为冷变形，（1）组织纤维化，性能各向异性；（2）晶粒胞状化，产生加工硬化；（3）产生变形织构，性能各向异性；（4）物理、化学性能发生变化钼在1050ºC下进行塑性变形为热变形，（1）消除铸态的某些缺陷，提高致密度及力学性能；（2）形成热变形的纤维组织，性能趋于各向异性；（3）出现带状组织，性能呈现各向异性作业讲解 6．用一根经冷拉后的钢丝绳吊装一大型工件入炉加热，此钢丝绳与工件一起被加热到900ºC，加热完毕后，仍用此钢丝绳吊装该工件，但钢丝绳断裂，为什么？ 钢丝绳加热到900ºC，加热完毕后，金属出现再结晶现象，金属中发生新晶粒的形核与长大，原来的纤维状组织被新的均匀细小的等轴柱状晶粒组织所取代，宏观上表现为金属的强度、硬度下降，塑性、韧性升高。

作业讲解 7．用同一种钢材，选用下列三种毛坯制成齿轮，哪一种较好？为什么？ （1）由厚钢板割制出的圆件； （2）直接从较粗钢棒上切一段； （3）用较细钢棒热锻成圆饼 （3）较好消除铸态的某些缺陷，提高致密度及力学性能；形成热变形的纤维组织，性能趋于各向异性；出现带状组织，性能呈现各向异性作业讲解 8．分折含碳量为0.02%、0.5%、0.77%、1.3%、3.5%、4.3%和5%的铁碳合金在缓冷时的组织转变过程（可画出冷却曲线，旁标注表示）。