金屬材料與熱處理教材習(xí)題答案

1、《金屬材料與熱處理》教材習(xí)題答案《金屬材料與熱處理》教材習(xí)題答案作者：陳志毅作者：陳志毅緒論緒論1金屬材料與熱處理是一門怎樣的課程？答：金屬材料與熱處理這門課程的內(nèi)容主要包括金屬材料的基本知識、金屬的性能、金屬學(xué)基礎(chǔ)知識和熱處理的基本知識等。2什么是從屬與從屬材料？答：所謂金屬是指由單一元素構(gòu)成的具有特殊的光澤、延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性的物質(zhì)。如金、銀、銅、鐵、錳、鋅、鋁等。而合金是指由一種金屬元素與其它金屬元素或非金屬元素通過熔煉或其它

2、方法合成的具有金屬特性的材料，所以金屬材料是金屬及其合金的總稱，即指金屬元素或以金屬元素為主構(gòu)成的，并具有金屬特性的物質(zhì)。3怎樣才能學(xué)好金屬材料與熱處理這門課程？答：金屬材料與熱處理是一門從生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)展起來，又直接為生產(chǎn)服務(wù)的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，因此在學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，弄清楚重要的概念和基本理論，按照材料的成分和熱處理決定其組織，組織決定其性能，性能又決定其用途這一內(nèi)在關(guān)系進(jìn)行學(xué)習(xí)和記憶；認(rèn)真完成作業(yè)和實(shí)驗(yàn)等教學(xué)環(huán)節(jié)，就

3、完全可以學(xué)好這門課程的。第一章第一章金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶1什么是晶體和非晶體？它們在性能上有什么不同？想一想，除了金屬，你在生活中還見過哪些晶體？答：原子呈有序、有規(guī)則排列的物質(zhì)稱為晶體；而原子呈無序、無規(guī)則堆積狀態(tài)的物質(zhì)稱為非晶體。晶體一般具有規(guī)則的幾何形狀、有一定的熔點(diǎn)，性能呈各向異性；而非晶體一般沒有規(guī)則的幾何形狀和一定的熔點(diǎn)，性能呈各向同性。生活中常見的食鹽、冰糖、明礬等都有是典型的晶體。2什么是晶格和晶胞？金屬中主

4、要有哪三種晶格類型？它們的晶胞各有何特點(diǎn)？答：假想的能反映原子排列規(guī)律的空間格架，稱為晶格。晶格是由許多形狀、大小相同的小幾何單元重復(fù)堆積而成的。我們把其中能夠完整地反映晶體晶格特征的最小幾何單元稱為晶胞。金屬中主要有體心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格等三種晶格類型，體心立方晶格的晶胞是一個(gè)立方體，原子位于立方體的八個(gè)頂點(diǎn)和立方體的中心；面心立方晶格的晶胞也是一個(gè)立方體，原子位于立方體的八個(gè)頂點(diǎn)和立方體六個(gè)面的中心；密排六方晶格的

5、晶胞是一個(gè)正六棱柱，原子除排列于柱體的每個(gè)頂點(diǎn)和上、下兩個(gè)底面的中心外，正六棱柱的中心還有三個(gè)原子。3晶體在結(jié)構(gòu)上有哪些缺陷？答：常見的晶體結(jié)構(gòu)缺陷有晶界、亞晶界、位錯(cuò)（刃位錯(cuò)、螺旋位錯(cuò)）以及間隙、空位、和置代原子等。4什么是結(jié)晶？結(jié)晶由哪兩個(gè)基本過程組成？調(diào)質(zhì)處理后的各種軟鋼等硬度較低的材料。8常用的洛氏硬度標(biāo)尺有哪三種？各用什么符號表示？最常用的是一種？答：常用的洛氏硬度標(biāo)尺有A、B、C三種，分別用符號HRA、HRB和HRC表示，其

6、中C標(biāo)尺應(yīng)用最廣。9什么是沖擊韌性？什么是沖擊韌度？其值用什么符號表示？答：金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力稱為沖擊韌性。通過一次擺錘沖擊彎曲試驗(yàn)測定出的試樣缺口處單位橫截面積上所吸收的功來反映金屬材料沖擊韌性好壞的指標(biāo)稱為沖擊韌度（αk）。10什么是金屬的疲勞斷裂？什么是疲勞強(qiáng)度？答：零件長期在交變載荷作用下，承受的應(yīng)力雖低于材料的屈服強(qiáng)度，但經(jīng)過長時(shí)間的工作后，仍會(huì)產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生斷裂。金屬這樣的斷裂現(xiàn)象稱為疲勞斷裂。金屬材

7、料抵抗交變載荷作用而不產(chǎn)生破壞的能力稱為疲勞強(qiáng)度。11生產(chǎn)中如何提高零件的抗疲勞能力？答：在生產(chǎn)中為了提高零件的抗疲勞能力，除合理選材外，細(xì)化晶粒，均勻組織，減少材料內(nèi)部缺陷，改善零件的結(jié)構(gòu)形式，減少零件表面粗糙度數(shù)值及采取各種表面強(qiáng)化的方法（如對工件表面淬火、噴丸、滲、鍍等），都能取得一定的抗疲勞效果。12什么是金屬的工藝性能？它包括哪些內(nèi)容？答：金屬材料的工藝性能是指金屬材料對不同加工工藝方法的適應(yīng)能力。它包括鑄造性能、鍛造性能、切

8、削加工性能和焊接性能、熱處理性能等。第三章第三章鐵碳合金鐵碳合金1什么是合金中的元和相？答：組成合金最基本的獨(dú)立物質(zhì)稱為組元（簡稱元）。一般把組成合金的化學(xué)元素當(dāng)作組元，也可把合金中穩(wěn)定的化合物作為組元。合金中成分、結(jié)構(gòu)及性能相同的組成部分稱為相。相與相之間有明顯的界面分開。2什么是合金的組織？合金的組織有哪幾種類型？答：合金中不同的相的分布狀態(tài)就稱為合金的組織；換而言之，數(shù)量、大小、和分布方式不同的相就構(gòu)成合金不同的組織。由單一相構(gòu)成

9、的組織為單相組織，由不同相構(gòu)成的組織稱為多相組織。根據(jù)合金中各組元之間結(jié)合方式的不同，合金的組織可分為固溶體、金屬化合物和混合物三類。3什么是固溶體？固溶強(qiáng)化是怎么回事？答：固溶體是一種組元的原子溶入另一組元的晶格中所形成的均勻固相。形成固溶體，時(shí)都會(huì)使溶劑晶格發(fā)生畸變，從而使合金對變形的抗力增加，這種通過溶入溶質(zhì)元素形成固溶體，而使金屬材料強(qiáng)度、硬度提高的現(xiàn)象稱為固溶強(qiáng)化。4為什么說合金的組織決定它的性能？答：數(shù)量、大小、和分布方式不

10、同的相就構(gòu)成合金不同的組織。由單一相構(gòu)成的組織為單相組織，由不同相構(gòu)成的組織稱為多相組織。由于不同相之間的性能差異很大，再加上數(shù)量、大小、和分布方式不同，所以合金的組織不同，其性能也就不同。5什么是共析轉(zhuǎn)變？什么是共晶轉(zhuǎn)變？答：在保持溫度不變的條件下，從一個(gè)固相（奧氏體）同時(shí)析出兩個(gè)固相（鐵素體和滲碳體），這種轉(zhuǎn)變稱為共析轉(zhuǎn)變。在保持溫度不變的條件下，從一個(gè)液相中同時(shí)結(jié)晶出兩種固相（奧氏體和滲碳體），這種轉(zhuǎn)變稱為共晶轉(zhuǎn)變。6按含碳量鐵碳