2019电大机械制造基础形成性考核册作业答案.doc

电大机械制造基础形成性考核册作业1答案 1、常用的工程材料可以用教材第一页的表格表示，请完成工程材料的分类表： 答： 工程材料非金属材料复合材料 工程材料 非金属材料 复合材料 黑色金属 有色金属 金属材料 铸铁 碳钢 合金钢 高分子材料 陶瓷材料 橡胶 塑料 合成纤维 人们在描述金属材料力学性能重要指标时，经常使用如下术语，请填写其使用的符号和内涵： 强度：金属材料在外载荷的作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。强度有屈服强度σs和抗拉强度σb。 塑性：金属材料在外载荷作用下产生断裂前所能承受最大塑性变形的能力。 强度：是指金属材料抵抗比它更硬的物体压入其表面的能力。硬度有布氏硬度HBS和洛氏硬度HR。 冲击韧性：金属抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力。 疲劳强度：金属材料经受无数次交变载荷作用而不引起断裂的最大应力值。 参照教材图1—2填写材料拉伸曲线中的相应特征值点的符号，并描述相应的含义。 横坐标表示：试件的变形量ΔL 纵坐标表示：载荷F S点：屈服点 b点：颈缩点 k点：拉断点 屈服点以后出现的规律：试样的伸长率又随载荷的增加而增大，此时试样已产生较大的塑性变形，材料的抗拉强度明显增加。 一根标准试样的直径为10mm、标距长度为50mm。拉伸试验时测出试样在26kN时屈服，出现的最大载荷为45 kN。拉断后的标距长度为58mm，断口处直径为7.75mm。试计算试样的σ0.2、σb。 答：σ0.2=F0.2/S0=26000/(3.14*0.0052)=3.3*108MPa σb=Fb/S0=45000/(3.14*0.0052)=5.7*108MPa HR是零件设计中常用的表示材料硬度指标。请回答下表中表示的有效范围和应用范围： 硬度符号 有效值范围 主要应用范围 HRA 70～85 硬质合金、表面淬火、渗碳 HRB 25～100 有色金属、退火、正火等 HRC 20～67 淬火钢、调质钢等 HR和HB有什么差别？ 答：两种都是测试硬度的标准，区别在于测量方法不同。两种硬度标准根本性区别在于：布氏和洛氏测量的对象不同。布氏测量低硬度的材料，洛氏测量高硬度的材料。 6、参照教材1-7图补充如下Fe-Fe3C相图缺少的内容（标注相应的数据和材料相符号），思考每个线条和线条包容区域内金属相符号的特点 参考上图回答以下问题：： AC线为：合金的液相线 Acm线为：碳在奥氏体中的溶解限度线 AC3线为：奥氏体中开始析出铁素体或铁素体全部溶入奥氏体的转变线 A表示：奥氏体相 F表示：铁素体相 P表示：珠光体相 Ld表示：液相 Fe3C 含碳0.77％为：都是奥氏体 导致过共析钢中材料脆性很高的主要原因是：若加热到略高于AC1温度时，珠光体完全转变成奥氏体，并又少量的渗碳体溶入奥氏体。此时奥氏体晶粒细小，且其碳的质量分数已稍高与共析成分。如果继续升高温度，则二次渗碳体不断溶入奥氏体，致使奥氏体晶粒不断长大，其碳浓度不断升高，会导致淬火变形倾向增大、淬火组织显微裂纹增多及脆性增大。 7、假定有含碳量为80%的材料从液态逐渐缓慢冷却，请说明其随温度下降的组织变化。 答：液相，液相和一次渗碳体，一次渗碳体和莱氏体，一次渗碳体和低温莱氏体 AC3和Acm是重要指标线，在这个温度以下会稳定得逞室温组织。在高温度附近的冷却速度决定了材料的晶粒大小。因此，为细化晶粒的退火热处理的工艺设计是需要查阅相图的（通常要高出50° 回答：当温度下降到达AC线时，出现凝固，成为L（液体）和A，经过EF线以后完全固体，…… 发生共晶反应。此时液相LC(4.30％C)，奥氏体AE（2.11％C）。渗碳体(6.69％C)三相共存。冷凝时反应的结果形成了奥氏体与渗碳体的机械混合物，通称为莱氏体 钢的热处理主要包括淬火、退火、回火、调质处理和渗碳。它们的主要特点是按照热处理温度、冷却速度、热处理目的或用途、工艺过程安排特点考虑的。请藐视它们的特点： 淬火：指将钢件加热到 Ac3 或 Ac1（钢的下临界点温度）以上某一温度，保持一定的时间，然后以适当的冷却速度，获得马氏体（或贝氏体）组织的热处理工艺。常见的淬火工艺有盐浴淬火，马氏体分级淬火，贝氏体等温淬火，表面淬火和局部淬火等。淬火的目的：使钢件获得所需的马氏体组织，提高工件的硬度，强度和耐磨性，为后道热处理作好组织准备等。 退火：指金属材料加热到适当的温度，保持一定的时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。常见的退火工艺有：再结晶退火，去应力退火，球化退火，完全退火等。退火的目的：主要是降低金属材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或压力加工，减少残余应力，提高组织和成分的均匀化，或为后道热处理作好组织准备等。 回火：指钢件经淬硬后，再加热到 以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。常见的回火工艺有：低温回火，中