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1、.《工程材料及機械制造基礎》習題參考答案第一章材料的種類與性能（P7）１、金屬材料的使用性能包括哪些？力學性能、物理性能、化學性能等。２、什么是金屬的力學性能？它包括那些主要力學指標？金屬材料的力學性能：金屬材料在外力作用下所表現(xiàn)出來的與彈性和非彈性反應相關或涉及力與應變關系的性能。主要包括：彈性、塑性、強度、硬度、沖擊韌性等。第二章材料的組織結構（P26）1、簡述金屬三種典型結構的特點。體心立方晶格：晶格屬于立方晶系，在晶胞的中心和每個頂角各有一個原子。每個體心立方晶格的原子數(shù)為：2個。塑性較好。面心立方晶
2、格：晶格屬于立方晶系，在晶胞的8個頂角和6個面的中心各有一個原子。每個面心立方晶格的原子數(shù)為：4個。塑性優(yōu)于體心立方晶格的金屬。密排六方晶格：晶格屬于六方棱柱體，在六棱柱晶胞的12個項角上各有一個原子，兩個端面的中心各有一個原子，晶胞內(nèi)部有三個原子。每個密排六方晶胞原子數(shù)為：6個，較脆2、金屬的實際晶體中存在哪些晶體缺陷？它們對性能有什么影響？存在點缺陷、線缺陷和面缺陷。使金屬抵抗塑性變形的能力提高，從而使金屬強度、硬度提高，但防腐蝕能力下降。3、合金元素在金屬中存在的形式有哪幾種？各具備什么特性？存在的形式
3、有固溶體和金屬化合物兩種。合金固溶在金屬中引起固溶強化，使合金強度、硬度提高，塑性、韌性下降。金屬化合物提高合金的強度和硬度。4、什么是固溶強化？造成固溶強化的原因是什么？固溶強化：因溶質(zhì)原子的溶入引起合金強度、硬度升高的現(xiàn)象。原因：固溶體中溶質(zhì)原子的溶入引起晶格畸變，使晶體處于高能狀態(tài)。３、金屬結晶的基本規(guī)律是什么？金屬結晶由形核和長大兩部分組成，并存在過冷度。４、如果其他條件相同，試比較在下列鑄造條件下，鑄件晶粒的大小。（1）金屬型澆注與砂型澆注。金屬型澆注晶粒小。（2）鑄成薄件與鑄成厚件。鑄成薄件晶粒小
4、。（3）澆注時采用振動與不采用振動。采用振動晶粒小。10、過冷度與冷卻速度有何關系？它對金屬結晶過程有何影響？對鑄件晶粒大小有何影響？冷卻速度越快過冷度越大，使晶核生長速度大于晶粒長大速度，鑄件晶粒得到細化。冷卻速度小時，實際結晶溫度與平衡溫度趨于一致。11、何為共晶反應、勻晶反應共析反應？試比較三種反應的異同點。共晶反應：從某種成分固定的合金溶液中，在一定恒溫下同時結晶出兩種成分和結構都不同的固相的反應。...共析反應：由一種固相在恒溫下同時轉變成兩種新的固相的反應。勻晶反應：兩組元組成的合金系，在液態(tài)無限
5、互溶，在固態(tài)也能無限互溶，形成固溶體的反應。12、Pb-Sn相圖如圖2-29所示。（1）試標出尚未標注的相區(qū)的組織；（2）指出組織中含βⅡ最多和最少的成分；（3）指出共晶體最多和最少的成分；（4）指出最容易和最不容易產(chǎn)生枝晶偏析的成分：（5）初生相α和β、共晶體α+β、二次相αⅡ及βⅡ，它們在組織形態(tài)上的區(qū)別？畫出它們的組織示意圖。13、已知A（熔點為600℃）與B（熔點為500℃）在液態(tài)無限互溶，在固態(tài)300℃時A溶于B的最大質(zhì)量分數(shù)為30%，室溫時為10%，但B不溶于A；在300℃時B的質(zhì)量分數(shù)為40%的
6、液態(tài)合金發(fā)生共晶反應，現(xiàn)要求：（1）做出A-B合金相圖；（2）分析A的質(zhì)量分數(shù)分布為20%、45%、80%等合金的結晶過程。14、為什么鑄造合金常選用接近共晶點的合金？為什么要進行壓力加工的合金常選用單相固溶體成分的合金？近共晶點的合金熔點低，結晶范圍小，鑄造性能好。單相固溶體成分的合金具有良好的塑性和小的變形抗力，可鍛性好。15、何謂α、γ、Fe3C、C、P、A、Ld、（Ld`）？它們的結構、組織形態(tài)、力學性能有何特點？α為鐵素體，F(xiàn)e3C為滲碳體，C為碳元素，P為珠光體，γ、A為奧氏體，Ld為高萊氏體，（
7、Ld`）為低溫萊氏體。α為體心立方結構，溶碳量低，強度、硬度低，塑性、韌性好。γ、A是碳在γ—Fe中形成的間隙固溶體，為面心立方結構，溶碳量較大，是高溫組織，硬度較低，塑性較高，易于成形。Fe3C是鐵和碳的金屬化合物，含碳量6.69%，硬度很高，脆性很大，塑性和韌性幾乎為零。P是鐵素體與滲碳體的機械混合物，碳的分數(shù)為0.77%，具有良好的力學性能。Ld是奧氏體與滲碳體的機械混合物，（Ld`）是珠光體與滲碳體的機械混合物，含碳量4.3%，力學性能與滲碳體接近。16、碳鋼與鑄鐵兩者的成分、組織和性能有何差別？并說
8、明原因。...碳含量小于2.11%是碳鋼，大于2.11%是鑄鐵；碳鋼中的碳與鐵以金屬化合物的形式存在，而鑄鐵中的碳以游離石墨的形式存在；碳鋼的力學性能較好，其硬度、強度隨含碳量的增加而增加，塑性、韌性隨含碳量的增加而下降，鑄鐵的力學性能取決于石墨的形狀、大小及分布；鑄鐵的鑄造性能優(yōu)于碳鋼；鑄鐵不能進行壓力加工，其焊接性能遠不及碳鋼。17、分析碳的質(zhì)量分數(shù)分別為0.20%、0.60%、0.80%、1.
