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金属工艺学作业参考答案 第一篇 第1章 1、什么是应力？什么是应变？ 答：应力：单位面积上所受的力。 应变：单位长度上的伸长量。 缩颈是如何产生的？缩颈发生在拉伸曲线上哪个线段？如果没有出现缩颈现象，是否表示该试样没发生塑性变形？ 答：拉伸试验中，当载荷增大到b点后，试件上某部分开始变细，这就是“缩颈”，发生在bk阶段。如果没有出现缩颈现象，不表示没有发生塑性变形，因为当拉力超过s点后，已经发生了塑性变形。 4、布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？下列材料或者零件通常采用哪种方法检查其硬度？ 答：布氏硬度法测试的数值比较稳定，准确度较洛氏高，缺点，痕迹较大，不适于测成品比较薄的工件。洛氏硬度测试简便、迅捷、压痕小、不损伤零件，可用于成品，厚薄零件都可以用。特点是数值，重复性差，需在不同部位测量，取平均值。 库存钢材——用布氏硬度法测量 硬质合金刀口——用洛氏硬度法测量 锻件——用布氏硬度法测量 台虎钳钳口——用洛氏硬度法测量 5、下列各符号所表示的力学性能指标名称和含义名称是什么？ δb—抗拉强度 δs—屈服强度 δ0.2—设有明显塑性变形现象的金属材料的屈服点 δ-1—疲劳强度 δ—伸长率 aｋ—冲击韧性 HRC—洛氏硬度 HBS—淬火刚球为压头的布氏硬度 HBW—硬质合金为压头的布氏硬度 第2章 1.什么是“过冷现象”？过冷度指什么？ 答：液态合金的实际结晶温度低于理论结晶温度的这种现象称为“过冷”；理论结晶温度与实际结晶温度之差称为“过冷度”。 2．金属晶粒粗细对其力学性能有什么影响？细化晶粒的途径有哪些？ 答：金属晶粒越细，强度，硬度越高，塑性和韧性越好，细化晶粒的主要途径，在结晶时，提高冷却速度，或加入变质剂增加结晶晶核，固态时，可采用正火或塑性加工使晶粒破碎达到细化晶粒的目的。 3.什么是同素异晶转变？室温和1100℃时的纯铁晶格有何不同？ 答：固态金属的晶格随温度的改变而改变，称同素异晶转变。室温为体心立方晶格，1100℃时为面心立方晶格。 6.分析在缓慢冷却的条件下，亚共析钢和过共析钢的结晶过程和室温组织。 答：亚共析钢的结晶过程：1点以前为液体，1点以后从钢液中结晶出奥氏体，直到2点全部结晶为奥氏体，到了3点以前不发生组织转变。到3点以后，从奥氏体中析出铁素体，由于铁素体的含碳量很低，致使剩余奥氏体中含碳量随温度下降，将沿着GS线增加，当温度降到727℃时，含碳量已达到0.77‰，这时将进行共析反应，剩余奥氏体将全部转变成珠光体，而早先析出的铁素体不再发生变化，室温组织为铁素体和珠光体构成。 过共析钢液态冷却到3点之前结晶过程与亚共析钢相同，到3点以后从奥氏体中析出二次渗碳体，由渗碳体的含碳量较高，剩余奥氏体中的含碳量随温度下降将沿ES线降低，当温度降到727℃时，含碳量达到0.77‰，这时，将进行共析反应，剩余奥氏体转变成珠光体，温度继续下降，组织不再发生变化，室温组织由渗碳体和珠光体构成。 第三章 1．什么是退火？什么是正火？它们的特点和用途有何不同？ 答：钢加热保温后在炉中或埋在灰中冷却的热处理工艺过程称退火。退火分为完全退火、球化退火和应力退火。对亚共析钢而言，采用完全退火，加热温在AC3 30-50℃保温后随炉或埋在砂中冷却。主要目的是降低硬度、改善切削加工性，其次是细化晶粒，用于铸钢件和锻件。 对过共析钢用球化退火，加热温度在AC1以上20-50℃，主要目的是使渗碳球化，提高钢的韧性，降低硬度。对于铸件、焊接件及锻件采用去应力退火，主要目的是去应力，防止工件变形。 正火是将亚共析钢加热到AC3以上30-50℃，过共析钢加热到AC1 30-50℃，保温后在空气中冷却。主要目的是细化晶粒，提高强度而且韧性不下降，用于普通结构件的最终热处理，对过共析钢而言，减少或消除网状的二次渗碳体析出。 3．碳钢在油中淬火，后果如何？为什么合金钢通常不在水中淬火？ 答：碳钢的淬透性较低，油的冷却速度低，因此钢在油中淬火不能获得马氏体，致使硬度不足。 合金钢的淬透性高，如果在水中淬火，因水的冷却速度快，获得的马氏体，内应力大，易变形或开裂。 5．钢锉、汽车大弹簧、车床主轴、发动机缸盖螺钉的最终热处理有何不同？ 答：钢锉—低温回火 汽车大弹簧—中温回火 发动机缸盖螺钉—调质 7．什么是共析反应？什么是共晶反应？它们有何异同？ 答：共析反应—合金冷却时，温度达到727℃，含碳量达到0.77‰时，在恒温下同时析出铁素体与渗碳体的机械混合物这种反应叫共析反应，这种机械混合物叫珠光体。 共晶反应—合金冷却时，温度达到1148℃，含碳达到4.3‰时，在恒温下同时析出奥氏体与渗碳体的机械混合物，这种反应叫共晶反应，机械混合物