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工程材料 总结复习 提纲 作业评讲 各章要点 复习总点 题型分析 第一章 工程材料的分类及性能 1. 一铜棒的最大拉应力为70MPa，若要承受2000kgf（19.614kN）的拉伸载荷，它的直径是多少？ 2. 一根2m长的黄铜棒温度升高80℃，伸长量是多少？要使该棒有同样的伸长，问需要作用多少应力？（黄铜线膨胀系数为20×10-6 ℃ -1，平均弹性模量为110000MPa） 线膨胀系数 弹性模量 第一章 工程材料的分类及性能 5. 零件设计时，是选取δ0.2（δS）还是选取δb，应以什么情况为依据？ a，机械零件在使用时，一般不允许发生塑性变形，所以屈服强度是大多数机械零件设计时选材的主要依据，也是评定金属材料承载能力的重要力学性能指标； b，抗拉强度测量方便，如果单从保证零件不产生断裂的安全角度考虑，可用作设计依据，但所取的安全系数应该大一点。 8. 有一碳钢制支架刚性不足，有人想用热处理强化方法；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？ 材料的弹性模量取决于材料的本性，一些处理方法（如热处理，冷热加工，合金化等）对它影响很小。提高零件刚度的方法是增加横截面积或者改变截面形状。 第二章 材料的结构 1.从原子结合的观点来看，金属材料、高分子材料和陶瓷材料有何主要区别？在性能上如何表现？ 3.简述金属常见的三种晶体结构的基本特点。 4.晶体缺陷有哪些？对材料有哪些影响？对所有的材料都有影响吗？ 第三章 材料制备的基本过程 1. 金属结晶的基本规律是什么？结晶过程是怎样进行的？ 基本规律：过冷现象和结晶潜热 结晶过程：a晶核的形成（自发形核和非自发形核）；b晶核的长大 2. 过冷度和冷却速度有何关系？为什么金属结晶一定要有过冷度？它对晶粒大小有何影响？ a冷却速度越大，过冷度越大。 b在熔点温度，液体结晶速度和晶体晶体熔化速度相等，处于动平衡状态，结晶不能进行，只有低于这个温度才能进行结晶。 c过冷度越大，N（形核率）/G（长大速度）比值越高，得到的晶粒也越细小。 第三章 材料制备的基本过程 3. 如果其他条件相同，试比较在下列条件下铸件晶粒的大小： （1）砂型铸造与金属型铸造 金属型铸造晶粒细小（提高过冷度） （2）厚壁铸件与薄壁铸件 薄壁铸件晶粒细小（提高过冷度） （3）加变质剂与不加变质剂 加变质剂晶粒细小（变质处理） （4）浇注时震动与不震动 震动晶粒细小（破碎晶粒） 4. 凝固和结晶是不是一回事？影响凝固的因素有哪些？ 材料由液态转变为固态的过程称为凝固；如果凝固后得到晶体，这种凝固过程就叫做结晶。 影响凝固的因素：过冷度，温度，扩散等 第四章 二元相图及应用 3.一个二元共晶反应如下：L(WB=75%) ≒α （WB=15%）+β（WB=95%），计算： （1） WB=50%的合金完全凝固时初晶α与共晶α+ β的质量分数，以及共晶体中α相与β相的质量分数； （2）若已知显微组织中初晶β与共晶α+ β各占一半，求该合金的成分 （1）根据杠杆原理： α%=（75-50）/（75-15）=41.67% （α+ β）% =L%=（50-15）/（75-15）=58.33% 共晶体中， α%=（95-75）/（95-15）=25 % β%=（75-15）/（95-15）= 75% （2）设该合金成分为x%，根据杠杆原理： β%=（x-75）/（95-75）= 50% 计算得：x=85 该合金成分为WB=85% 第五章 材料的变形 试述金属经冷塑性变形后，其结构、组织与性能所发生的变化，分析发生变化的实质。 a塑性变形对金属显微组织的影响 在力的作用下，随着金属塑性变形的增加，不仅其外形要发生变化，而且其内部的晶粒形状也会相应的被拉长或压扁。当变形量很大时，晶粒将被拉长成纤维状，晶界变得模糊不清。此时，金属的性能将会有明显的各向异性。 塑性变形也会是晶粒内部的亚结构发生变化，使晶粒破碎成亚晶粒。这是因为塑性变形会促使晶粒内部的位错发生增殖和缠