工程材料课后习题答案.pdf
《工程材料课后习题答案.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《工程材料课后习题答案.pdf(13页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、. . 参考答案 第 1 章机械工程对材料性能的要求 思考题与习题P20 1.3 、机械零件在工作条件下可能承受哪些负荷?这些负荷对零件产生什么作用?p4 工程构件与机械零件(以下简称零件或构件)在工作条件下可能受到力学负荷、热负荷或环境 介质 的作用。有时只受到一种负荷作用,更多的时候将受到两种或三种负荷的同时作用。 在 力学负荷 作用条件下,零件将产生变形,甚至出现断裂; 在 热负荷 作用下,将产生尺寸和体积的改变,并产生热应力,同时随温度的升高,零件的承载 能力下降; 环境介质 的作用主要表现为环境对零件表面造成的化学腐蚀,电化学腐蚀及摩擦磨损等作用。 1.4 整机性能、机械零件的性能和
2、制造该零件所用材料的力学性能间是什么关系?p7 机器的整机性能除与机器构造、加工与制造等因素有关外,主要取决于零部件的结构与性能, 尤其是关键件的性能。在合理而优质的设计与制造的基础上,机器的性能主要由其零部件的强度及 其它相关性能来决定。 机械零件的强度是由结构因素、加工工艺因素、材料因素和使用因素等确定的。在结构因素和 加工工艺因素正确合理的条件下,大多数零件的体积、重量、性能和寿命主要由材料因素,即主要 由材料的强度及其它力学性能所决定。 在设计机械产品时,主要是根据零件失效的方式正确选择的材料的强度等力学性能判据指标来 进行定量计算,以确定产品的结构和零件的尺寸。 1.5 常用机械工程
3、材料按化学组成分为几个大类?各自的主要特征是什么? p17 机械工程中使用的材料常按化学组成分为四大类:金属材料、 高分子材料、 陶瓷材料和复合材料。 材料结合键主要特征 金属材料金属键 优点: 良好的综合力学性能(强度和塑性等)、导电性、导 热性和工艺性能等,并呈特有的金属光泽。 缺点:在特别高的温度以及特殊介质环境中,由于化学稳定 性问题,一般金属材料难以胜任。 高分子材料 共价键和分 子键 优点: 具有高弹性、 耐磨性、 绝缘性、抗腐蚀性及重量轻等 优良性能,而且易于成形。 缺点: 耐热差,尺寸稳定性低,强度硬度低,易老化。 陶瓷材料 离子键或共 价键 优点: 熔点高、硬度高、化学稳定性
4、高,具有耐高温、耐腐 蚀、耐磨损、绝缘和热膨胀系数小的特点。 缺点: 脆性大、不易加工成形。 复合材料 优点:具有单一材料所不具备的优异性能,可按需要进行人 为设计、制造。 缺点: 价格昂贵 提示:强度、塑性、化学稳定性、高温性能、电学、热学方面考虑回答。 . . 1.7 、常用哪几种硬度试验?如何选用P18?硬度试验的优点何在P11? 硬度试验选用 布氏硬度 常用于退火状态下的钢材、铸铁、 有色金属及调质钢的硬度测试(即材料硬度 相对偏中低水平的) 。 不适宜于测量硬度较高的零件、成品零件及薄而小的零件。 洛氏硬度 可测量较高硬度的材料(如一般淬火处理的钢或工具钢),也可测量硬度不太 高的材
5、料(如调质钢)等,并且测量中压痕小、不易损伤零件表面。 组织粗大且不均匀的材料,测量结果不够准确、重复性差。 维氏硬度 用于薄工件或薄表面硬化层的硬度测试。显微硬度用于材料微区硬度(如单个 晶粒、夹杂物、某种组成相等)的测试。 其他 莫氏硬度用于陶瓷和矿物的硬度测定。 邵氏硬度常用于橡胶、塑料的硬度测定。 硬度试验有以下优点: 试验设备简单,操作迅速方便; 试验时一般不破坏成品零件,因而无需加工专门的试样,试验对象可以是各类工程材料和各种 尺寸的零件; 硬度作为一种综合的性能参量,与其它力学性能如强度、塑性、耐磨性之间的关系密切,由此 可按硬度估算强度而免做复杂的拉伸实验(强韧性要求高时则例外
6、); 材料的硬度还与工艺性能之间有联系,如塑性加工性能、切削加工性能和焊接性能等,因而可 作为评定材料工艺性能的参考; 硬度能较敏感地反映材料的成分与组织结构的变化,故可用来检验原材料和控制冷、热加工质 量。 (提示: 设备简单; 试样方便 (无需专门加工) ;在一定范围可与力学性能、工艺性能建立联系; 工程中常用) . . 第 2 章材料的组成和内部结构特征 思考题与习题P55 2.7在铁碳合金中主要的相是哪几个?两个最主要的恒温反应是什么?其生成的组织是什么?它们 的性能有什么特点? 答:铁碳合金相图中共有五个基本相,即液相L、铁素体相F、高温铁素体相 、奥氏体相A及 渗碳体相Fe3C 。
7、 在 ECF水平线( 1148)发生共晶转变L4.3 A2.11+Fe3C。转变产物为渗碳体基体上 分布着一定形态、数量的奥氏体的机械混合物(共晶体),称为莱氏体,以符号“ Ld” 表示,性能硬而 脆。 在 PSK线( 727)发生共析转变A0.77 F0.0218+Fe3C。转变产物为铁素体基体上分布 着一定数量、形态的渗碳体的机械混合物(共析体),称为珠光体,以符号“ P” 表示。珠光体的强度 较高,塑性、韧性和硬度介于渗碳体和铁素体之间。 2.9 根据铁碳相图对铁碳合金进行分类,试分析不同铁碳合金成分、室温平衡组织及性能之间关系。 答:由 Fe C相图可将铁碳合金分为以下几类: 工业纯铁
8、:wC 0.0218%,组织为 F+Fe3CIII 亚共析钢: 0.0218%0.8%), 以形成大量碳化物,保证高硬度、高耐磨性。 较多 W与 Mo (10% ), 产生 W2C 、Mo2C等细小弥散硬化,保证热硬性。 4%Cr ,淬透性。 加 V,提高硬度、耐磨性。 ?热处理特点:先在730 870之间预热,1200-1300 高温淬火,三次 560 回火(为 了消除淬火钢中大量的残余奥氏体(可达30% 左右) ,使合金碳化物弥散析出,以保证具有高的热硬 性) ,组织回火马氏体+碳化物 +残余 A;6266HRC 。 ?典型钢种: W6Mo5Cr4V2 、W9Mo3Cr4V 、W18Cr4
9、V 。 14、填写下表,说明表中铸铁牌号的类别、符号和数字的含义、组织特点和用途。 铸铁牌号符号和数字的含义类别组织特点应用 HT150 灰铸铁, 最小抗拉强度值 灰铸铁 钢基体( F、FP、 P)上分布着一些片 状石墨 主要用于制造承压件或 受力较小、不太重要的零 件。 HT250 灰铸铁, 最小抗拉强度值孕 育 铸 铁 钢基体 (P )上分布 着较细片状石墨 同上 KTH350 10 黑心可锻铸铁, 最小抗拉 强度最小断后伸长 率 可 锻 铸 铁 钢基体( F、P)上 分布着一些团絮状 石墨 常用于制造形状复杂、承 受一定冲击的薄壁件 . . KTZ700 02 珠光体可锻铸铁, 最小抗
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 工程 材料 课后 习题 答案
链接地址:https://www.31doc.com/p-5637885.html