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第1章
一、填空题
1.在应力—应变曲线中,当应力达到后,试样开始发生局部收缩,称为 缩颈 。此时,变形所需的载荷逐渐降低。当变形达到k点时,试样在缩颈处断裂。
2.使用规定残余延伸强度时,应附以下脚注说明所规定的百分率。例如,,表示规定残余延伸率为0.2%时的应力。
3.600 HBW1/30/20表示用直径为1 mm的硬质合金球在30 kgf试验力下保持20 s测定的布氏硬度值为600。
4.材料的冲击抗力取决于材料强度和塑性的综合性能,条件不同,强度和塑性的作用也不同。大能量一次冲击时,其冲击抗力主要取决于塑性;而小能量多次冲击时,其多冲抗力主要取决于强度。
5.金属材料不可能作无数次交变载荷试验。通常规定,钢铁材料的N取107次,有色金属的N取108次。
6.密度小于5 g/cm3的金属称为轻金属;密度大于5 g/cm3的金属称为重金属。
二、问答题
1.断后伸长率
断面收缩率
2.相同点:都是用压入法测定。
不同点:布氏硬度只有一个试验力,洛氏硬度有初试验力和主试验力两个试验力分两次施加;布氏硬度的压头为硬质合金球,洛氏硬度的压头为金刚石圆锥、钢球或硬质合金球;布氏硬度测量的是表面压痕的直径,洛氏硬度测量的是压痕的深度。
布氏硬度的测量稳定、准确,可用于测量铸铁、有色金属,以及退火、正火和调质处理后的钢材。但因测量时压痕较大,故不适合测量成品零件和薄件。
洛氏硬度测定简单,方便快捷,压痕小,对工件表面损伤小,适宜大量生产中的成品件检验。
3.许多零件(如轴、齿轮、连杆及弹簧等)都是在交变应力(循环应力)作用下工作的。在交变应力作用下,虽然零件所承受的最大应力通常都低于材料的屈服强度,但经过一定时间的工作后,零件会产生裂纹或突然发生完全断裂,这种现象称为疲劳断裂。
材料在循环应力作用下经受无数次循环而不断裂的最大应力值称为材料的疲劳极限或疲劳强度。
第2章
一、填空题
1.通常将结合键分为结合力较强的离子键、共价键及金属键和结合力较弱的分子键与氢键。其中,金属材料的结合键主要是金属键。
2.在晶体中,不同晶面和晶向上原子排列的密度不同,它们之间的结合力大小也不相同,因此,金属晶体在不同方向上的性能也不同,这即为晶体的各向异性。
3.在点缺陷附近,由于原子间作用力的平衡遭到破坏,使其周围的其他原子发生靠拢或撑开的不规则排列,这种变化称为晶格畸变。
4.位错是指晶体中某处有一列或若干列原子发生了位置错动而形成的缺陷,它主要有两种不同形式:刃型位错和螺型韧错。
5.金属的晶粒越细小,其强度和硬度越高。
6.固溶体是指合金组元通过溶解形成的一种成分和性能均匀且结构与组元之一相同的固相。金属化合物是指合金组元相互作用形成的晶格结构和特性完全不同于任一组元的新相。
7.根据溶质原子在溶剂晶格中所占位置的不同,固溶体可分为间隙固溶体和置换固溶体两种。
8.按高分子链的几何形状不同,高分子链结构可分为线型、支链型和体型三种;按分子排列是否有序,高分子的聚集态结构可分为晶态和非晶态两种。
9.根据钢球模型图填下列表格。
钢球模型
晶格类型
面心立方晶格
密排六方晶格
体心立方晶格
晶胞实际原子数
4
6
2
致密度K
0.74
0.74
0.68
晶格常数
a
a,c
a
典型金属
γ-Fe,Al,Cu,Ni,Au,Ag
Mg,Zn,Be,Cd,α-Ti
α-Fe,Cr,V,Mo,W,Nb
二、问答题
1.晶体一般有规则的外形、固定的熔点,表现出各向异性;而非晶体没有规则的外形、固定的熔点,表现出各向同性。
2.晶体:原子在三维空间有规则地周期性重复排列的物质;
晶格:为了便于分析金属晶体中原子排列的几何规律,用一些假想的直线将各原子中心连接起来,形成一个空间格架;
晶胞:晶格中的一个能够完全反映晶格特征的、最小的几何单元;
合金:两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素组成的具有金属特性的物质;
组元:组成合金的最基本的、独立的物质;
合金系:由给定组元按不同比例配制出的一系列成分不同的合金;
相:在合金中具有相同的成分、晶体结构及性能,并以界面相互分开的均匀组成部分;
组织:由一种或多种相以不同的形态、尺寸、数量和分布形式而组成的综合体,通常需要在金相显微镜下进行观察。
3.由于单晶体的原子在不同方向上排列不同,因而表现出各向异性。而实际的金属即使在体积很小的情况下也包含有许多晶格位向彼此不同的晶粒,各方向的性能将取各个晶粒的平均值,因而一般情况表现为各向同性。
由于一般的金属都是多晶体结构,故通常测出的性能都是各个位向不同的晶粒的平均性能,结果就使金属显示出各向同性。
4.实际晶体中存在点缺陷、线缺陷和面缺陷。缺陷会使晶体的强度、硬度升高,塑性、韧性下降。
5.有固溶强化和第二相
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