《机械工程材料应用基础.docVIP

第一章 习题与思考题 1．常见的金属晶格类型有哪些?试绘图说明其特征。 2．实际金属中有哪些晶体缺陷?晶体缺陷对金属的性能有何影响? 3．什么叫过冷现象、过冷度?过冷度与冷却速度有何关系? 4．金属的晶粒大小对力学性能有何影响?控制金属晶粒大小的方法有哪些? 5．如果其它条件相同，试比较下列铸造条件下，铸件晶粒的大小： （1）金属型浇注与砂型浇注； （2）浇注温度高与浇注温度低； （3）铸成薄壁件与铸成厚壁件； （4）厚大铸件的表面部分与中心部分； （5）浇注时采用振动与不采用振动。 6．金属铸锭通常由哪几个晶区组成？它们的组织和性能有何特点？ 7．为什么单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示各向异性？ 8．试计算面心立方晶格的致密度。 9．什么是位错？位错密度的大小对金属强度有何影响？ 10、晶体在结晶时，晶核形成种类有几种？什么是变质处理？ 11、解释下列名词：结晶、晶格、晶胞、晶体、晶面、晶向、单晶体、多晶体、晶粒、亚晶粒、点缺陷、面缺陷、线缺陷 第二章 习题与思考题 1．置换固溶体中，被置换的溶剂原子哪里去了？ 2．间隙固溶体和间隙化合物在晶体结构与性能上区别何在？举例说明之。 3．现有A、B两元素组成如图2.1所示的二元匀晶相图，试分析以下几种说法是否正确？为什么？ （1）形成二元匀晶相图的A与B两个相元的晶格类型可以不同，但是原子大小一定相等。 （2）K合金结晶过程中，由于固相成分随固相线变化，故已结晶出来的固溶体中含B量总是高于原液相中含B量。 （3）固溶体合金按匀晶相图进行结晶时，由于不同温度下结晶出来的固溶体成分和剩余液相成分都不相同，故在平衡状态下固溶体的成分是不均匀的。 ? 图2.1 题3 图 4．共晶部分的Mg-Cu相图如图2.2所示： （1）填入各区域的组织组成物和相组成物。在各区域中是否会有纯Mg相存在？为什么？ （2）求出20%Cu合金冷却到500℃、400℃时各相的成分和重量百分比。 （3）画出20%Cu合金自液相冷到室温的却曲线，并注明各阶段的相与相变过程。 图2.2 题4 图 5．试分析比较纯金属、固溶体、共晶体三者在结晶过程和显微组织上的异同之处。 6．为什么亚共晶合金的共晶转变温度与共晶合金共晶转变温度相同？ 7．根据下表所列要求，归纳比较固溶体、金属化合物及机械混合物的特点 名 称 种 类 举 例 晶格特点 相 数 性能特点 固 溶 体 ? ? ? ? ? 金属化合物 ? ? ? ? ? 机械混合物 ? ? ? ? ? ? 8、今有两个开关相同的铜镍合金铸件，一个含ωNi=90%，一个含ωNi=50%，铸后自然冷却，问凝固后哪个铸件的偏析较为严重？ 9、解释以下名词：合金、组元、相、组织、相图、枝晶（晶内）偏析、比重偏析、共晶反应、固溶强化、金属化合物、固溶体、匀晶相图、共晶相图 第三章 习题与思考题 1．何谓金属的同素异晶转变?试以纯铁为例说明金属的同素异晶转变。 2．何谓共晶转变和共析转变?以铁碳合金为例写出转变表达式。 3．画出Fe-Fe3C相图钢的部分，试分析45钢、T8钢、T12钢在极缓慢的冷却条件下的组织转变过程，并绘出室温显微组织示意图。 4．为什么铸造合金常选用靠近共晶成分的合金？而压力加工合金则选用单相固溶体成分的合金？ 5．根据Fe-Fe3C相图，确定下表中三种钢在指定温度下的显微组织名称。 钢 号 温度（℃） 显微组织 温度（℃） 显微组织 20 770 ? 900 ? T8 680 ? 770 ? T12 700 ? 770 ? 6．某厂仓库中积压了许多碳钢(退火状态)，由于钢材混杂不知其化学成分，现找出一根，经金相分析后发现组织为珠光体和铁素体，其中铁素体量占80%。问此钢材碳的含量大约是多少?是哪个钢号? 7．有形状和大小一样的两块铁碳合金，一块是低碳钢，一块是白口铁。问用什么简便的方法可迅速将它们区分开来? 8．现有两种铁碳合金，在显微镜上观察其组织，并以面积分数评定各组织的相对量。一种合金的珠光体占75%，铁素体占25%；另一种合金的显微组织中珠光体占92%，二次渗碳体占8%。这两种铁碳合金各属于哪一类合金？其碳的质量分数各为多少？ 9．现有形状尺寸完全相同的四块平衡状态的铁碳合金，它们碳的质量分数分别为0.20%、0.40%、1.2%、3.5%。根据你所学过的知识，可有哪些方法来区别它们? 10．根据Fe-Fe3C相图解释下列现象： （1）在进行热轧和锻造时，通常将钢材加热到1000～1200℃； （2）钢铆钉一般用低碳钢制作； （3）绑扎物件一般用铁丝(镀锌低碳钢丝)，而起重机吊重物时却用钢丝绳(60钢、65钢、70钢等制成)； （4）在1