工程材料與熱加工答案

1、第1章習(xí)題參考答案章習(xí)題參考答案自測題一、填空題1.強度、剛度、硬度、塑性、韌性2.σeσsσb3.屈服點規(guī)定殘余伸長率為0.2%時的應(yīng)力值塑性變形4.斷后伸長率斷面收縮率斷面收縮率5.應(yīng)力場強度因子斷裂韌度斷裂二、判斷題1.（）2.（）3.（）4.（）習(xí)題與思考題1.①因為δ5=L1?L0L?5d0100%=1100%=25%L05d0δ10=L1?L0L?10d0100%=1100%=25%L010d0所以L1（5）=6.25d0同

2、理L1（10）=12.5d0②長試樣的塑性好。設(shè)長試樣為A短試樣為B已知δ所以δ5B=δ10A，因為同一種材料，δ5〉δ10，5B=δ10A225MPaa??S03.14?25σb=Fb34500439.5MP372MPaa??S03.14?25L1?5d065?500100%?30%27%100%=505d0δ5=S0?S152?32ψ=100%??64%55%所以，該15鋼合格2S033.（1）洛氏硬度HRC；（2）洛氏硬度HRB；

3、（3）洛氏硬度HRA；（4）布氏硬度HB；（5）維氏硬度HV。第2章習(xí)題解答參考章習(xí)題解答參考自測題一、填空題1.體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格2.（1）A（2）F（3）Fe3C（4）P（5）Ld（6）Ld3.FP大高低4.過冷過冷度細好5.固溶體金屬化合物成分、組織、狀態(tài)、溫度6.二、判斷題1.（）2.（√）3.（）習(xí)題與思考題1.根據(jù)晶體缺陷的幾何形態(tài)特征，實際金屬晶體中存在有點、線、面缺陷。在這些缺陷處及其附近，晶格均處

4、于畸變狀態(tài)，使金屬的強度、硬度有所提高。(3)孿生所需的臨界切應(yīng)力比滑移大得多，且變形速度極快，故孿生變形僅在滑移系少而不易產(chǎn)生滑移的密排六方晶格金屬中易于發(fā)生。在體心立方晶格金屬中，則僅在室溫以下或受沖擊應(yīng)力時才發(fā)生。在易于滑移的面心立方晶格金屬中，一般不發(fā)生孿生。2.一般說來，隨著溫度的升高，冷塑性變形金屬的組織與性能的變化一般要經(jīng)歷三個階段，即回復(fù)，再結(jié)晶和晶粒長大。在此過程中，金屬中的空位與間隙原子合并，晶格畸變和內(nèi)應(yīng)力完全消除

5、；通過形核與長大的方式，晶粒由纖維狀變?yōu)榈容S狀，直到金屬內(nèi)部變形晶粒為新的等軸晶粒完全取代；溫度更高時，新形成的晶粒會繼續(xù)長大，使組織達到穩(wěn)定狀態(tài)。冷塑性變形對金屬性能的主要影響就是產(chǎn)生加工硬化。利用加工硬化可以提高金屬強度、硬度、耐磨性。3.根據(jù)霍爾派奇公式，晶粒直徑越小，金屬的屈服強度越高。當(dāng)外加應(yīng)力和其它條件一定時，位錯數(shù)目與晶界到位錯源的距離成正比，因此晶粒越小則應(yīng)力集中越小。由于應(yīng)力集中小，則需要在較大的外加應(yīng)力下才能使相鄰晶

6、粒發(fā)生塑性變形。另一方面，因為晶粒越細，在一定體積內(nèi)的晶粒數(shù)目越多，則在同樣的變形量下，變形便分散在更多的晶粒內(nèi)進行，同時每個晶粒內(nèi)的變形也比較均勻，而不致產(chǎn)生應(yīng)力過分集中的現(xiàn)象。此外，晶粒越細，晶界就越多越曲折，越不利于裂紋的傳播，從而在斷裂前可以承受較大的塑性變形，即表現(xiàn)出較高的塑性和韌性。4.由于晶粒由纖維狀變?yōu)榈容S狀也是通過形核與長大的方式進行的，類似液體結(jié)晶和同素異晶轉(zhuǎn)變，所以將這一過程稱為再結(jié)晶。當(dāng)變形量很大（＞95%）時，

7、又會出現(xiàn)再結(jié)晶后晶粒粗大的現(xiàn)象，這個過程稱為二次再結(jié)晶。二次再結(jié)晶并不是重新形核和長大的過程，而是以一次再結(jié)晶后的某些特殊晶粒作為基礎(chǔ)而長大的，因此，嚴格說來它是在特殊條件下晶粒的長大過程，并非是再結(jié)晶。二次再結(jié)晶的重要特點是，在一次再結(jié)晶完成后，在繼續(xù)保溫或提高加熱溫度時，絕大多數(shù)晶粒長大速度很慢，只有少數(shù)晶粒長大的異常迅速，以致到后來造成晶粒大小越來越懸殊，從而就更加有利于大晶粒吞食周圍的小晶粒，直至這些迅速長大的晶粒相互接觸為止。

8、5.再結(jié)晶的核心一般是在變形晶粒的晶界或滑移帶、孿晶帶等晶格畸變嚴重的地區(qū)形成的，然后晶核繼續(xù)向周圍長大形成了新的等軸晶粒，直到金屬內(nèi)部變形晶粒為新的等軸晶粒完全取代，再結(jié)晶過程隨之完成。金屬再結(jié)晶后，一般都得到細小均勻的等軸晶粒。但如果繼續(xù)升高溫度或延長保溫時間，結(jié)晶形成的新晶粒又會逐漸長大。晶粒長大的實質(zhì)是一個晶粒的邊界向另一個晶粒中遷移，把另一個晶格的位向逐步改變成為與這個晶粒位向相同的位向，從而使另一個晶粒被這個晶?！巴淌场?，形

9、成一個大晶粒的過程。6.晶體在發(fā)生滑移變形時呈現(xiàn)出延性。第一塊單晶體的基面與拉伸軸互相垂直，即滑移面上的分切應(yīng)力為零，所以不發(fā)生滑移，拉伸時呈脆性；而在彎曲時滑移面上的切應(yīng)力不為零，所以可以滑移變形，呈現(xiàn)延性。第二塊單晶體的基面與拉伸軸平行，在拉伸和彎曲受力條件下，由于滑移面的面積很大，分切應(yīng)力極其微小，不足以引起滑移變形，所以呈現(xiàn)出脆性。第四章習(xí)題解答參考第四章習(xí)題解答參考自測題一、填空題1.碳在αFe中的過飽和Ms—Mf2.爐冷（緩