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《材料科学》复习习题及答案--第1页

金属材料的力学性能

1.1由拉伸试验可以得出哪些力学性能指标?

答案:

1.强度指标:弹性极限,弹性模量;屈服强度(条件屈服强度);抗拉强度。

2.塑性指标:(1)断后伸长率;(2)断面收缩率

1.2常用的硬度测试方法有哪些?机械制造常用的硬度测试方法是什么?

答案:

1.常用硬度测试方法:压力法、划痕法、弹跳法。

2.机械制造常用硬度测试方法:压力法中的布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

1.3常见的工艺性能有哪些?

答案:

常见的工艺性能:

1.热加工:

铸造性能(流动性、收缩性);

锻压性能(可锻性、变形抗力);

焊接性能(可焊性);

热处理性能(淬透性、淬硬性)。

2.冷加工:机械加工(切削加工)性能。

1.4材料的综合性能通常是指什么?

答案:

强度、硬度、塑性和韧性都较好,也称为强韧性好。

第二章金属与合金的结构与结晶

2.1什么是过冷度?过冷度与冷速有何关系?过冷度与金属结晶后的晶粒大小有何关系?

答案:

理论结晶温度与实际结晶温度的差值;

冷速越大,过冷度越大;

过冷度越大,晶粒越小。

2.2晶粒大小对金属的力学性能有何关系?简述在凝固过程阶段晶粒细化的途径。

答案:晶粒细小(细晶强化),强度、硬度高的同时,塑性、韧性也好;

细化晶粒的途径:(1)提高冷速,增加过冷度;(2)变质处理(孕育处理),引入外来晶核;(3)搅拌、震动

(物理方式、机械方式)。

2.3什么是固溶体?什么是固溶强化?

答案:

溶质溶入溶剂,保持溶剂晶格类型的固态合金相;

固溶强化:溶质溶入溶剂,产生晶格畸变,强度硬度升高。

2.4什么是金属化合物?什么是弥散强化?

答案:

溶质溶入溶剂,形成不同于溶质和溶剂晶格的新的晶格类型的固态合金相;

弥散强化:金属化合物颗粒(圆、小、均)规整、尺寸小,均匀分布在合金的基体上,强度、硬度升高。

2.5金属材料常用的强化方法是什么?

答案:

细晶强化、固溶强化、弥散强化、时效强化、加工硬化(冷变形强化)。

2.6金属晶体的缺陷有几类?分别是什么?位错与硬度和强度有何关系?一般机械零件强化是提高位错密度还是

降低位错密度?为什么?

答案:

1.三类;

2.点缺陷(间隙、空位和置换原子)、线缺陷(位错:刃型位错和螺型位错)和面缺陷(晶界和亚晶界);

3.位错密度有一临界值,小于此临界值,位错密度越小硬度和强度越高;大于此临界值,位错密度越大硬度和

强度越高;

《材料科学》复习习题及答案--第1页

《材料科学》复习习题及答案--第2页

提高位错密度;通常条件下,提高位错密度实现容易,成本低。

第三章铁碳合金相图

3.1钢铁的相图分类有几类?分别是什么?

答案:

三类;工业纯铁、钢(亚共析、共析和过共析钢)、白口铸铁(亚共晶、共晶和过共晶白口铸铁)。

3.2铁碳合金的基本相和基本组织是什么?

答案:

基本相:铁素体F(碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体)、奥氏体A和渗碳体。

基本组织:珠光体(奥氏体共析反应的产物)、莱氏体(液相共晶反应的产物)。

3.3根据Fe-FeC相图,解释下列现象:

3

1.在室温下,Wc=0.9%的碳钢比Wc=0.4%碳钢硬度高,比Wc=1.2%的碳钢强度高;

答案:

在平衡状态下(相图中缓慢冷却状态),含碳量越高强度、硬度越高;但含碳量超过0.9%时,由于组织中网状

二次渗碳体增多,强度开始下降。

2.钢铆钉一般用低碳钢制造;

答案:

铆钉需要很大的塑性变形,而低碳钢含碳量低,塑性韧性好。

3.绑扎物件一般用铁丝(镀锌低碳钢丝),而起重机吊重物时都用钢丝绳(用60、65钢等制成);

答案:

绑扎物件用钢丝需要的变形量很大,且多为手工操作,通常不需要很高的强度,因此选用含碳量低的钢丝,强

度低,但塑性和韧性好;

起吊重物的钢丝使用时绳变形量小,要求强度高,因此选用较高含碳量的60、65钢

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