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  Dou小婧 2017-10-23 00:00:00

  游離的等離子活性不同 導(dǎo)致他的透光性和反光性不同！

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  天*南靖真 2017-10-24 00:00:00

  機(jī)械工程材料 思考題參考答案 第章 金屬晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶 1．解釋列名詞 點缺陷線缺陷面缺陷亞晶粒亞晶界刃型位錯單晶體晶體 冷度自發(fā)形核非自發(fā)形核變質(zhì)處理變質(zhì)劑 答：點缺陷：原排列規(guī)則區(qū)域空間三向尺寸都主要指空位間隙原、置換原等 線缺陷：原排列規(guī)則區(qū)域空間向尺寸其余兩向尺寸位錯 面缺陷：原排列規(guī)則區(qū)域空間兩向尺寸另向尺寸晶界亞晶界 亞晶粒：晶體每晶粒內(nèi)晶格位向并非完全致存著許尺寸、位向差晶塊相互鑲嵌晶粒稱亞晶粒 亞晶界：兩相鄰亞晶粒間邊界稱亞晶界 刃型位錯：位錯認(rèn)晶格部晶體相于另部晶體局部滑移造滑移部與未滑移部交界線即位錯線相滑移結(jié)半部半原面余半原面邊緣像插入晶體刀刃口故稱刃型位錯 單晶體：塊晶體其內(nèi)部晶格位向完全致則稱塊晶體單晶體 晶體：由種晶粒組晶體結(jié)構(gòu)稱晶體 冷度：實際結(jié)晶溫度與理論結(jié)晶溫度差稱冷度 自發(fā)形核：定條件液態(tài)金屬直接產(chǎn)原呈規(guī)則排列結(jié)晶核 非自發(fā)形核：液態(tài)金屬依附些未溶顆粒表面所形晶核 變質(zhì)處理：液態(tài)金屬結(jié)晶前特意加入某些難熔固態(tài)顆粒造量非自發(fā)晶核固態(tài)質(zhì)點使結(jié)晶晶核數(shù)目增加提高形核率細(xì)化晶粒種處理即變質(zhì)處理 變質(zhì)劑：澆注前所加入難熔雜質(zhì)稱變質(zhì)劑 2.見金屬晶體結(jié)構(gòu)哪幾種α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、 Pb 、 Cr 、 V 、Mg、Zn 各屬何種晶體結(jié)構(gòu) 答：見金屬晶體結(jié)構(gòu)：體立晶格、面立晶格、密排六晶格； α－Fe、Cr、V屬于體立晶格； γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb屬于面立晶格； Mg、Zn屬于密排六晶格； 3.配位數(shù)致密度用說明哪些問題 答：用說明晶體原排列緊密程度晶體配位數(shù)致密度越則晶體原排列越緊密 4.晶面指數(shù)晶向指數(shù)同 答：晶向指晶格各種原列位向用晶向指數(shù)表示形式；晶面指晶格同位原面用晶面指數(shù)表示形式 5.實際晶體點缺陷線缺陷面缺陷金屬性能何影響 答：金屬晶體缺陷通理論計算具極高強(qiáng)度隨著晶體缺陷增加金屬強(qiáng)度迅速降缺陷增加定值金屬強(qiáng)度隨晶體缺陷增加增加論點缺陷線缺陷面缺陷都造晶格崎變使晶體強(qiáng)度增加同晶體缺陷存增加金屬電阻降低金屬抗腐蝕性能 6.何單晶體具各向異性晶體般情況顯示各向異性 答：單晶體內(nèi)各向原排列密度同造原間結(jié)合力同表現(xiàn)各向異性；晶體由單晶體所組各向力相互抵消平衡表現(xiàn)各向同性 7.冷度與冷卻速度何關(guān)系金屬結(jié)晶程何影響鑄件晶粒何影響 答：①冷卻速度越則冷度越②隨著冷卻速度增則晶體內(nèi)形核率速度都加快加速結(jié)晶程進(jìn)行冷速達(dá)定值則結(jié)晶程減慢原擴(kuò)散能力減弱③冷度增ΔF結(jié)晶驅(qū)力形核率速度都且N增加比G增加快提高N與G比值晶粒變細(xì)冷度晶粒細(xì)化利結(jié)晶發(fā)困難 8.金屬結(jié)晶基本規(guī)律晶核形率率受哪些素影響 答：①金屬結(jié)晶基本規(guī)律形核核②受冷度影響隨著冷度增晶核形率率都增形率增比率增快；同外難熔雜質(zhì)及振攪拌增形核率 9.鑄造產(chǎn)采用哪些措施控制晶粒產(chǎn)何應(yīng)用變質(zhì)處理 答：①采用：變質(zhì)處理鋼模鑄造及砂模加冷鐵加快冷卻速度控制晶粒②變質(zhì)處理：液態(tài)金屬結(jié)晶前特意加入某些難熔固態(tài)顆粒造量非自發(fā)晶核固態(tài)質(zhì)點使結(jié)晶晶核數(shù)目增加提高形核率細(xì)化晶粒③機(jī)械振、攪拌 第二章 金屬塑性變形與再結(jié)晶 1．解釋列名詞： 加工硬化、復(fù)、再結(jié)晶、熱加工、冷加工 答：加工硬化：隨著塑性變形增加金屬強(qiáng)度、硬度迅速增加；塑性、韌性迅速降現(xiàn)象 復(fù)：消除金屬加工硬化現(xiàn)象變形金屬加熱某溫度使其組織性能發(fā)變化加熱溫度較低原能力金屬晶粒形狀沒明顯變化晶內(nèi)發(fā)點缺陷消失及位錯遷移等變化金屬強(qiáng)度、硬度塑性等機(jī)械性能變化使內(nèi)應(yīng)力及電阻率等性能顯著降低階段復(fù)階段 再結(jié)晶：加熱較高溫度原具較能力使晶粒外形始變化破碎拉晶粒變新等軸晶粒變形前晶粒形狀相似晶格類型相同階段稱再結(jié)晶 熱加工：金屬加熱再結(jié)晶溫度定溫度進(jìn)行壓力加工 冷加工：再結(jié)晶溫度進(jìn)行壓力加工 2．產(chǎn)加工硬化原加工硬化金屬加工利弊 答：①隨著變形增加晶粒逐漸拉直至破碎使各晶粒都破碎細(xì)碎亞晶粒變形愈晶粒破碎程度愈使位錯密度顯著增加；同細(xì)碎亞晶粒隨著晶粒拉拉隨著變形量增加由于晶粒破碎位錯密度增加金屬塑性變形抗力迅速增即強(qiáng)度硬度顯著提高塑性韌性降產(chǎn)所謂加工硬化現(xiàn)象②金屬加工硬化現(xiàn)象給金屬進(jìn)步加工帶困難鋼板冷軋程越軋越硬致軋另面利用加工硬化現(xiàn)象提高金屬強(qiáng)度硬度冷拔高強(qiáng)度鋼絲利用冷加工變形產(chǎn)加工硬化提高鋼絲強(qiáng)度加工硬化某些壓力加工工藝能夠?qū)崿F(xiàn)重要素冷拉鋼絲拉?？撞坑捎诎l(fā)加工硬化再繼續(xù)變形使變形轉(zhuǎn)移尚未拉模孔部鋼絲才繼續(xù)通?？仔?3．劃冷加工熱加工主要條件 答：主要再結(jié)晶溫度再結(jié)晶溫度進(jìn)行壓力加工冷加工產(chǎn)加工硬化現(xiàn)象；反熱加工產(chǎn)加工硬化現(xiàn)象再結(jié)晶所消除 4．與冷加工比較熱加工給金屬件帶益處哪些 答：（1）通熱加工使鑄態(tài)金屬氣孔焊合使其致密度提高 （2）通熱加工使鑄態(tài)金屬枝晶柱狀晶破碎使晶粒細(xì)化機(jī)械性能提高 （3）通熱加工使鑄態(tài)金屬枝晶偏析非金屬夾雜布發(fā)改變使沿著變形向細(xì)碎拉形熱壓力加工纖維組織（流線）使縱向強(qiáng)度、塑性韌性顯著于橫向合理利用熱加工流線盡量使流線與零件工作承受拉應(yīng)力向致與外加切應(yīng)力或沖擊力相垂直提高零件使用壽命 5．細(xì)晶粒鋼強(qiáng)度高塑性韌性 答：晶界阻礙位錯運各晶粒位向同互相約束阻礙晶粒變形金屬晶粒愈細(xì)其晶界總面積愈每晶粒周圍同取向晶粒數(shù)便愈塑性變形抗力愈金屬晶粒愈細(xì)強(qiáng)度愈高同晶粒愈細(xì)金屬單位體積晶粒數(shù)便越變形同變形量便散更晶粒發(fā)產(chǎn)較均勻變形致造局部應(yīng)力集引起裂紋早產(chǎn)發(fā)展塑性韌性越 6．金屬經(jīng)冷塑性變形組織性能發(fā)變化 答：①晶粒沿變形向拉性能趨于各向異性縱向強(qiáng)度塑性遠(yuǎn)于橫向等；②晶粒破碎位錯密度增加產(chǎn)加工硬化即隨著變形量增加強(qiáng)度硬度顯著提高塑性韌性降；③織構(gòu)現(xiàn)象產(chǎn)即隨著變形發(fā)僅金屬晶粒破碎拉且各晶粒晶格位向沿著變形向同發(fā)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)結(jié)金屬每晶粒晶格位向趨于體致產(chǎn)織構(gòu)現(xiàn)象；④冷壓力加工程由于材料各部變形均勻或晶粒內(nèi)各部各晶粒間變形均勻金屬內(nèi)部形殘余內(nèi)應(yīng)力般情況都利引起零件尺寸穩(wěn)定 7．析加工硬化金屬材料強(qiáng)化作用 答：隨著塑性變形進(jìn)行位錯密度斷增加位錯運相互交割、位錯纏結(jié)加劇使位錯運阻力增引起變形抗力增加金屬塑性變形變困難要繼續(xù)變形必須增外力提高金屬強(qiáng)度 8．已知金屬鎢、鐵、鉛、錫熔點別3380℃、1538℃、327℃、232℃試計算些金屬低再結(jié)晶溫度并析鎢鐵1100℃加工、鉛錫室溫（20℃）加工各何種加工 答：T再=0.4T熔；鎢T再=[0.4*（3380+273）]-273=1188.2℃; 鐵T再=[0.4*（1538+273）]-273=451.4℃; 鉛T再=[0.4*（327+273）]-273=-33℃; 錫T再=[0.4*（232+273）]-273=-71℃.由于鎢T再1188.2℃＞1100℃屬于熱加工；鐵T再451.4℃＜1100℃屬于冷加工；鉛T再-33℃＜20℃屬于冷加工；錫T再-71＜20℃屬于冷加工 9．制造齒輪采用噴丸（即金屬丸噴射零件表面）使齒面強(qiáng)化試析強(qiáng)化原 答：高速金屬丸噴射零件表面使工件表面層產(chǎn)塑性變形形定厚度加工硬化層使齒面強(qiáng)度、硬度升高 第三章 合金結(jié)構(gòu)與二元狀態(tài)圖 1．解釋列名詞： 合金組元相相圖；固溶體金屬間化合物機(jī)械混合物；枝晶偏析比重偏析；固溶強(qiáng)化彌散強(qiáng)化 答：合金：通熔煉燒結(jié)或其種金屬元素同種或幾種其元素結(jié)合起所形具金屬特性新物質(zhì)稱合金 組元：組合金基本、獨立物質(zhì)稱組元 相：金屬或合金凡相同、結(jié)構(gòu)相同并與其部界面均勻組部均稱相 相圖：用表示合金系各合金結(jié)晶程簡明圖解稱相圖 固溶體：合金組元間同比例混合混合形固相晶格結(jié)構(gòu)與組合金某組元相同種相稱固溶體 金屬間化合物：合金組元間發(fā)相互作用形種具金屬性質(zhì)新相稱金屬間化合物晶體結(jié)構(gòu)同于任組元用式表示其組 機(jī)械混合物：合金組織由同相同比例機(jī)械混合起稱機(jī)械混合物 枝晶偏析：實際產(chǎn)合金冷卻速度快原擴(kuò)散充使先結(jié)晶固溶體合金含高熔點組元較結(jié)晶含低熔點組元較 種晶粒內(nèi)化均勻現(xiàn)象稱枝晶偏析 比重偏析：比重偏析由組相與溶液間密度差別所引起先共晶相與溶液間密度差別較則緩慢冷卻條件凝固先共晶相便液體浮或沉導(dǎo)致結(jié)晶鑄件部化致產(chǎn)比重偏析 固溶強(qiáng)化：通溶入某種溶質(zhì)元素形固溶體使金屬強(qiáng)度、硬度升高現(xiàn)象稱固溶強(qiáng)化 彌散強(qiáng)化：合金固溶體主再適量金屬間化合物彌散布提高合金強(qiáng)度、硬度及耐磨性種強(qiáng)化式彌散強(qiáng)化 2．指列名詞主要區(qū)別： 1）置換固溶體與間隙固溶體； 答：置換固溶體：溶質(zhì)原代替溶劑晶格結(jié)點部原組固溶體稱置換固溶體 間隙固溶體：溶質(zhì)原填充溶劑晶格間隙形固溶體即間隙固溶體 2）相組物與組織組物； 相組物：合金基本組相 組織組物：合金顯微組織獨立組部 3．列元素α-Fe 形哪幾種固溶體? Si、C、N、Cr、Mn 答：Si、Cr、Mn形置換固溶體；C、N形間隙固溶體 4．試述固溶強(qiáng)化、加工強(qiáng)化彌散強(qiáng)化強(qiáng)化原理，并說明三者區(qū)別. 答：固溶強(qiáng)化：溶質(zhì)原溶入要引起溶劑金屬晶格產(chǎn)畸變進(jìn)位錯運受阻力增 彌散強(qiáng)化：金屬化合物本身高硬度合金固溶體基體再適量金屬間化合物均勻細(xì)彌散布提高合金強(qiáng)度、硬度及耐磨性種用金屬間化合物強(qiáng)化合金式彌散強(qiáng)化 加工強(qiáng)化：通產(chǎn)塑性變形增位錯密度增位錯運阻力引起塑性變形抗力增加提高合金強(qiáng)度硬度 區(qū)別：固溶強(qiáng)化彌散強(qiáng)化都利用合金組相強(qiáng)化合金固溶強(qiáng)化通產(chǎn)晶格畸變使位錯運阻力增強(qiáng)化合金；彌散強(qiáng)化利用金屬化合物本身高強(qiáng)度硬度強(qiáng)化合金；加工強(qiáng)化通力作用產(chǎn)塑性變形增位錯密度增位錯運阻力強(qiáng)化合金；三者相比通固溶強(qiáng)化強(qiáng)度、硬度低塑性、韌性加工強(qiáng)化強(qiáng)度、硬度高塑韌性差彌散強(qiáng)化介于兩者間 5．固溶體金屬間化合物結(jié)構(gòu)性能主要差別 答：結(jié)構(gòu)：固溶體晶體結(jié)構(gòu)與溶劑結(jié)構(gòu)相同金屬間化合物晶體結(jié)構(gòu)同于組任組元式表示其組 性能：形固溶體金屬間化合物都能強(qiáng)化合金固溶體強(qiáng)度、硬度比金屬間化合物低塑性、韌性比金屬間化合物固溶體更綜合機(jī)械性能 6. 何謂共晶反應(yīng)、包晶反應(yīng)共析反應(yīng)?試比較三種反應(yīng)異同點. 答：共晶反應(yīng)：指定液體合金定溫度同結(jié)晶晶格均相同兩種晶體反應(yīng) 包晶反應(yīng)：指定固相與定液相作用形另外種固相反應(yīng)程 共析反應(yīng)：由特定單相固態(tài)合金恒定溫度解兩新具定晶體結(jié)構(gòu)固相反應(yīng) 共同點：反應(yīng)都恒溫發(fā)反應(yīng)物產(chǎn)物都具特定相都處于三相平衡狀態(tài) 同點：共晶反應(yīng)種液相恒溫兩種固相反應(yīng)；共析反應(yīng)種固相恒溫兩種固相反應(yīng)；包晶反應(yīng)種液相與種固相恒溫另種固相反應(yīng) 7．二元合金相圖表達(dá)合金哪些關(guān)系 答：二元合金相圖表達(dá)合金狀態(tài)與溫度間關(guān)系 8．二元合金相圖應(yīng)用杠桿定律計算 答：應(yīng)用杠桿定律計算合金相互平衡兩相相含量 9. 已知A（熔點 600℃）與B(500℃) 液態(tài)限互溶；固態(tài) 300℃A溶于 B 溶解度 30% 室溫10%B溶于A； 300℃含 40% B 液態(tài)合金發(fā)共晶反應(yīng)現(xiàn)要求： 1）作A-B 合金相圖； 2）析 20% A，45%A，80%A 等合金結(jié)晶程并確定室溫組織組物相組物相量 答：（1） （2）20%A合金圖①： 合金1點全部液相冷至1點始液相析α固溶體至2點結(jié)束2～3點間合金全部由α固溶體所組合金冷3點由于固溶體α濃度超溶解度限度于固溶體α析二相A終顯微組織：α+AⅡ 相組物: α+A A=（90-80/90）*=11% α=1-A%=89% 45%A合金圖②： 合金1點全部液相冷至1點始液相析α固溶體液相線沿線BE變化固相線沿BD線變化冷至2點液相線達(dá)E點發(fā)共晶反應(yīng)形（A+α）共晶體合金自2點冷至室溫程自析二相AⅡ合金②室溫組織： AⅡ+α+(A+α) 相組物:A+α 組織：AⅡ=（70-55）/70*=21% α=1- AⅡ=79% A+α=（70-55）/(70-40）*=50% 相：A=（90-55）/90*=50% α=1-A%=50% 80%A合金圖③： 合金1點全部液相冷至1點始液相析A液相線沿AE線變化冷至2點液相線達(dá)點發(fā)共晶反應(yīng)形(A+α)共晶體合金③室溫組織：A+ (A+α) 相組物：A+α 組織：A=（40-20）/40*=50% A+α=1-A%=50% 相： A=（90-20）/90*=78% α=1-A%=22% 10．某合金相圖圖所示 1）試標(biāo)注①—④空白區(qū)域存相名稱； 2）指相圖包括哪幾種轉(zhuǎn)變類型； 3）說明合金Ⅰ平衡結(jié)晶程及室溫顯微組織 答：(1)①：L+γ ②: γ+β ③: β+(α+β) ④: β+αⅡ (2)勻晶轉(zhuǎn)變；共析轉(zhuǎn)變 (3)合金①1點全部液相，冷至1點始液相析γ固溶體至2點結(jié)束，2～3點間合金全部由γ固溶體所組，3點，始γ固溶體析α固溶體，冷至4點合金全部由α固溶體所組，4～5間全部由α固溶體所組，冷5點，由于α固溶體濃度超溶解度限度，α析第二相β固溶體，終室穩(wěn)顯微組織: α+βⅡ 11．形狀、尺寸相同兩 Cu-Ni 合金鑄件含 90% Ni 另含 50% Ni，鑄自冷卻問哪鑄件偏析較嚴(yán)重 答：含 50% NiCu-Ni 合金鑄件偏析較嚴(yán)重實際冷卻程由于冷速較快使先結(jié)晶部含高熔點組元結(jié)晶部含低熔點組元含 50% NiCu-Ni 合金鑄件固相線與液相線范圍比含 90% Ni鑄件寬所造化均勻現(xiàn)象要比含 90% NiCu-Ni 合金鑄件嚴(yán)重 第四章 鐵碳合金 1．何謂金屬同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變試畫純鐵結(jié)晶冷卻曲線晶體結(jié)構(gòu)變化圖 答：由于條件（溫度或壓力）變化引起金屬晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變稱同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變 2．γ-Fe α- Fe 比容同塊質(zhì)量定鐵發(fā)（γ-Fe →α-Fe ）轉(zhuǎn)變其體積何變化 答：γ-Feα- Fe原排列緊密程度同γ-Fe致密度74%，α- Fe致密度68%塊質(zhì)量定鐵發(fā)（γ-Fe →α-Fe ）轉(zhuǎn)變體積發(fā)膨脹 3.何謂鐵素體（F），奧氏體（A）滲碳體（Fe3C）珠光體（P），萊氏體（Ld）結(jié)構(gòu)、組織形態(tài)、性能等各何特點 答：鐵素體（F）：鐵素體碳形間隙固溶體體立晶格由于碳溶解度`性能與純鐵相近塑性、韌性強(qiáng)度、硬度低鋼般呈塊狀或片狀 奧氏體（A）：奧氏體碳形間隙固溶體面立晶格其晶格間隙尺寸較故碳溶解度較塑性 滲碳體（Fe3C）：鐵碳相互作用形具復(fù)雜晶格間隙化合物滲碳體具高硬度塑性差延伸率接近于零鋼片狀存或網(wǎng)絡(luò)狀存于晶界萊氏體連續(xù)基體呈魚骨狀 珠光體（P）：由鐵素體滲碳體組機(jī)械混合物鐵素體滲碳體呈層片狀珠光體較高強(qiáng)度硬度塑性較差 萊氏體（Ld）：由奧氏體滲碳體組機(jī)械混合物萊氏體滲碳體連續(xù)布相奧氏體呈顆粒狀布滲碳體基體由于滲碳體脆所萊氏體塑性差組織 4.Fe-Fe3C合金相圖何作用產(chǎn)實踐何指導(dǎo)意義何局限性 答：①碳鋼鑄鐵都鐵碳合金使用廣泛金屬材料鐵碳合金相圖研究鐵碳合金重要工具解與掌握鐵碳合金相圖于鋼鐵材料研究使用各種熱加工工藝

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