工程材料經(jīng)典例題

《工程材料經(jīng)典例題》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、1單晶體和多晶體有何差別為什么？單晶體具有各向異性多晶體具有各項(xiàng)同性單晶體是由原子排列位向或方式完全一致的晶格組成的多晶體是由很多個(gè)小的單晶體所組成的每個(gè)晶粒的原子位向是不同的。因?yàn)閱尉w內(nèi)各個(gè)方向上原子排列密度不同造成原子間結(jié)合力不同因而表現(xiàn)出各向異性而多晶體是由很多個(gè)單晶體所組成它在各個(gè)方向上的力相互抵消平衡因而表現(xiàn)各向同性。2簡(jiǎn)述間隙固溶體和間隙化合物的異同點(diǎn)。間隙固溶體和間隙化合物都是溶質(zhì)原子嵌入晶格間隙形成的。間隙固溶體的晶體結(jié)構(gòu)與溶劑的結(jié)構(gòu)相同而間隙化合物的晶體結(jié)構(gòu)不同于組成它的任一組元它是以分子式來(lái)表示其組成。3簡(jiǎn)述晶粒人小對(duì)金屬力學(xué)

2、性能的影響，并列舉兒種實(shí)際生產(chǎn)中細(xì)化鑄造品粒的方法。晶粒大小對(duì)金屬力學(xué)性能和工藝性能有很大影響。在一般情況下晶粒愈細(xì)小金屬的強(qiáng)度、塑性、韌性及抗疲勞能力愈好所以細(xì)化晶粒是強(qiáng)化金屬材料的最重要途徑之一。為了細(xì)化鑄件晶粒以改善其性能常采用以下方法增加過(guò)冷度進(jìn)行變質(zhì)處理孕育處理振動(dòng)和攪拌。4說(shuō)叨金屬實(shí)際凝固時(shí)鑄錠的3種宏觀組織的形成機(jī)制。金屬鑄錠凝固時(shí)由于表面和中心的結(jié)晶條件不同其結(jié)構(gòu)是不均勻的整個(gè)體積中明顯的分為三種晶粒狀態(tài)區(qū)域細(xì)等軸晶區(qū)、柱狀晶區(qū)和粗等軸晶區(qū)。1液體金屬注入錠模時(shí)由于錠模溫度不高傳熱快外層金屬受到激冷過(guò)冷度大生成大量的晶核。同時(shí)模壁也

3、能起非自發(fā)晶核作用。結(jié)果在金屬的表層形成一層厚度不大、晶粒很細(xì)的細(xì)晶區(qū)。2細(xì)晶區(qū)形成的同時(shí)錠模溫度升高液體金屬的冷卻速度降低過(guò)冷度減小生核速率降低但此時(shí)長(zhǎng)大的速度受到的影響較小結(jié)晶過(guò)程進(jìn)行的方式主要是優(yōu)先長(zhǎng)大方向與散熱最快方向的反方向一致的晶核向液體內(nèi)部平行長(zhǎng)大結(jié)果形成柱狀晶區(qū)。3隨著柱狀晶區(qū)的發(fā)展液體金屬的冷卻速度很快降低過(guò)冷度大大減小溫度差不斷降低趨于均勻化散熱逐漸失去方向性所以在某個(gè)時(shí)候剩余液體中被推來(lái)的雜質(zhì)及從柱狀晶上被沖下來(lái)的晶枝碎塊可能成為晶核向各個(gè)方向均勻長(zhǎng)大最后形成粗大的等軸晶區(qū)。5生產(chǎn)中常把加熱到淬火溫度的鉗工扁鏟的刃部款入水中急

4、冷片刻后出水停留一?段時(shí)間在整體投入水屮冷卻。說(shuō)明兩次水冷的作用及水冷后的組織。分級(jí)淬火的目的是使工件內(nèi)部溫度趨于一致減少在后續(xù)冷卻過(guò)程中的內(nèi)應(yīng)力及變形和開裂傾向。淬火后產(chǎn)生馬氏體組織。6對(duì)一批45鋼零件進(jìn)行熱處理時(shí)不慎將淬火件和調(diào)質(zhì)件弄混如何通過(guò)最簡(jiǎn)單的方法將他們區(qū)分開為什么？淬火加高溫回火的熱處理過(guò)程稱為調(diào)質(zhì)處理調(diào)質(zhì)處理后的鋼件具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能強(qiáng)度和韌性均好于直接淬火零件微觀組織也更細(xì)化所以可以測(cè)硬度、進(jìn)行沖擊試驗(yàn)、觀察微觀組織來(lái)進(jìn)行區(qū)分調(diào)質(zhì)工件的硬度更大韌性更好微觀晶粒更細(xì)化7在硬度相同條件下為什么經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的工件比正火后的工件具有較好

5、的力學(xué)性能？因?yàn)檎鸬玫降乃魇象w中的滲碳體是片狀的而調(diào)質(zhì)處理得到的索氏體索氏體中的滲碳體是粒狀的粒狀滲碳體阻止斷裂過(guò)程的發(fā)展比片狀滲碳體有利。9lg鐵在室溫和1000°C時(shí)各含有多少個(gè)晶胞（蟲的相對(duì)原子質(zhì)量56）111在室溫：鐵為體立方結(jié)構(gòu)，每個(gè)晶胞中的原子數(shù)為2個(gè)，所以lg鐵含有的陽(yáng)胞數(shù)為N=——X-NA=——N.5621121111000-C時(shí)：鐵為向心立方結(jié)構(gòu)，毎個(gè)胡甩中的原子數(shù)為4個(gè)，所以1g鐵含有的陽(yáng)胞數(shù)為N=—X-N=——N.564224'10為什么金屬結(jié)晶時(shí)必須過(guò)冷由熱力學(xué)第二定律可知在等溫等壓條件下過(guò)程自動(dòng)進(jìn)行的方向總是向著系統(tǒng)自由

6、能降低的方向。金屬在過(guò)冷的條件下那些處于能量較低狀態(tài)的原子集團(tuán)就可能成為自發(fā)形核的晶胚這是結(jié)晶的必要階段。所以結(jié)晶的熱力學(xué)條件是有一定的過(guò)冷度。11為什么金屬結(jié)晶時(shí)常以枝晶方式長(zhǎng)人在不平衡凝固過(guò)程中固相中溶質(zhì)濃度分布不均勻凝固結(jié)束時(shí)晶體中成分也不均勻即有成分偏析現(xiàn)象。而當(dāng)成分過(guò)冷很大時(shí)固溶體晶體以樹枝狀生長(zhǎng)時(shí)先結(jié)晶的枝晶主干溶質(zhì)濃度低枝晶外圍部分溶質(zhì)濃度高形成樹枝狀偏析。12現(xiàn)有兩種鉄碳合金其中一種合金的顯微組織中珠光體量占75%鐵索體量占25%另一種合金的顯微組織中珠光體量占92%二次滲碳體量占8%這兩種合金各屬于哪一類合金其含碳量各為多少答第一

7、種是亞共析鋼含碳量為0.0218%到0.77%之間后面一種是過(guò)共析鋼碳含量為0.77%到2.11%o13為什么室溫卜?金屬的晶粒越細(xì)強(qiáng)度硬度越高塑性與韌性也越好晶界是阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的而各晶粒位向不同互相約束也阻礙晶粒的變形。因此金屬的晶粒愈細(xì)其晶界總面積愈大每個(gè)晶粒周圍不同取向的晶粒數(shù)便愈多對(duì)塑性變形的抗力也愈大。因此金屬的晶粒愈細(xì)強(qiáng)度愈高。同時(shí)晶粒愈細(xì)金屬單位體積中的晶粒數(shù)便越多變形時(shí)同樣的變形量便可分散在更多的晶粒中發(fā)生產(chǎn)生較均勻的變形而不致造成局部的應(yīng)力集中引起裂紋的過(guò)早產(chǎn)生和發(fā)展。因此塑性韌性也越好。14用手來(lái)回玩著一根鐵絲時(shí)開始感覺(jué)省勁后來(lái)

8、逐漸感覺(jué)有些費(fèi)勁最后鐵絲被折斷試解釋該過(guò)程演變的原因。不斷來(lái)回折的過(guò)程使鐵絲產(chǎn)生了塑性變形開始時(shí)發(fā)生的是可恢復(fù)的彈性變形后