《机械工程材料》习题解答 （第二版）.docx

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1、机械工程材料（第二版）习题解答第一章金属材料的性能第一节金属材料一.填空题1 .纯金属合金材料。黑色金属有色金属2 .一种金属跟其他金属（或非金属）熔合制成具有金属特性的物质。具有金属光泽，有良好的导电性和导热性，有一定的强度和塑性二.选择题1.D,2.C,3.D,4.A.在通常情况下，金属单质往往无法满足使用要求。如纯铜、纯铝及纯铁质软，强度、硬度很小，无法用来制造承受大载荷的机械零件和工具。而合金不仅具有较高的强度、硬度以及优异的耐热、耐蚀、电磁等物理、化学性能，而且价格比纯金属低廉。四.形状记忆合金的发现给我们的启示就是：不要忽视生产、生活中一些偶然发生新现象、新变化，更不要熟视无睹，许

2、多重大的发现发明都源于偶然事件。敏锐的洞察能力，浓厚的好奇心，科学的探究方法是发现发明的重要素养。五.零件或工具锂刀、锯条台虎钳底座普通车床主轴车床床身高速钢车刀制造材料碳钢铸铁碳钢铸铁合金钢六.略第二节金属材料的物理性能一.判断题1.,2.,3.,4.,5.二.填空题1 .导电2 .导热三.银的资源稀有，是贵金属。而铝和铜的资源比银要丰富的多。四.孔径变大。不对，硬币材料受热发生膨胀。第三节金属材料的化学性能一.填空题零件或用具钢制学生课桌椅大桥钢质护栏钢质自来水管步枪枪管普通自行车把手高压线铁塔防腐方法喷涂油漆喷塑或涂油漆镀锌发蓝处理镀铭喷涂油漆二.选择题1 .D,2.D.防腐和美化装饰作

3、用。四.起到隔绝空气防腐。有水存在或潮湿的空气中，刀具等金属器件腐蚀速度将大大加快。五.发蓝处理就是将除锈后零件放入氢氧化钠、硝酸钠、亚硝酸钠溶液中，在140150C温度下，保温60120分钟，使零件表面生成一层以FesOi为主的蓝黑色的多孔氧化膜，经浸油处理的工艺。起防腐作用。六.普通自行车中：车架：喷涂油漆；把手、钢圈、踏脚和衣架：镀珞；钢丝：镀锌；链条：发蓝处理。防腐。第四节金属材料的力学性能一.填空题1.力学性能屈服点抗拉强度伸长率断面收缩率符号OSOb（52 .变形断裂。屈服点抗拉强度3 .31400,530004 .产生永久变形。伸长率断面收缩率5 .布氏硬度、洛氏硬度维氏硬度6

4、.冲击载荷。冲击功（Ak）,焦耳（J）7 .最大应力二.选择题1.A,2.C,3.B,4.C,5.A,6.B,7.C,8.D,9.E,10.C,11.C,12.E三.判断题1.,2.,3.X,4.,5.X,6.,7.,8.,9.X,10.X四 .金属材料产生永久变形而不破坏的能力称为塑性。（1）塑性好的金属可以发生大量塑性变形而不破坏，便于通过塑性变形加工，制成形状复杂的零件：（2）塑性好的金属在受力过大时，由于首先产生塑性变形而不致发生突然断裂，使用比较安全。五 .（1）疲劳断裂时没有明显的宏观塑性变形，断裂前没有预兆，而是突然发生；（2）引起疲劳断裂的应力很低，常低于材料的屈服点；（3）疲

5、劳断裂的断口由两部分组成，即疲劳裂纹的产生及扩展区（光滑部分）和最后断裂区（毛糙部分）。六 .解（1）计算Obdo23.14102So=-=78.5（mmz）。b=5,黑5=650（MPa）So/O.J（2）计算3、1i-1o60-50=JX1（X）%=-100%=20%1oU答此低碳钢的。1为650MPa,为20%o七 .略第五节金属材料的工艺性能一.填空题1 .铸造、锻造焊接2 .好，流动性好、收缩性小、偏析倾向小3 .车削、铳削、刨削、镇削、磨削钳工。170-230HBS二.选择题1.D、A、AnD,2D,三.经反复细致的锻打，主要目的是形成锻造流线，使刀剑具有更锋利，并有较好的韧性。四

6、.略第二章金属的晶体结构与结晶第一节金属的晶体结构一.填空题1 .有序、有规律排列。面心立方，密排六方2 .体心立方晶、面心立方晶格密排六方晶格二.选择题1. A、B,2.C.九个直径18米的金属大圆球象征9个原子，由粗大的钢管连接构成相当于放大了1650亿倍纯铁晶体结构一体心立方晶格，八个圆球位于立方体的八个顶角，另一个圆球位于立方体的中心。第二节纯金属的结构一.填空题1 .恒定，结晶过程中释放出来的结晶热量，补尝了散失在空气中的热量，因而温度并不随时间的延长而下降2 .理论结晶温度实际结晶温度。冷却速度，实际结晶温度3 .晶核形成晶核长大4 .好。增大过冷度、变质处理（孕育处理）振动处理二

7、.选择题1.C,2.D,3.B,4.A,5.A第三节纯铁的同素异构转变一.填空题1 .温度（C）组织名称晶体结构室温Fe体心立方晶格1000一Fe面心立方晶格1450-Fe体心立方晶格2 .同素异构转变二.判断题1.X,2.X,3.三.选择题1.C,2.A第三章铁碳合金第一节合金的组织一.填空题1 .固溶体、金属化合物机械混合物2 .置换固溶体间隙固溶体3 .强度、硬度二.选择题1 .A,2.C,3.C合金组织性能特点固溶体产生固溶强：金属材料的强度、硬度提高金属化合物熔点较高、硬度高、脆性大。机械混合物性能介于组成相的性能之间。第二节铁碳合金的基本组织一.填空题铁碳合金的组织名称铁素体奥氏体

8、珠光体莱氏体渗碳体铁碳合金的组织符号FAP1d(1d)Fe3C2 .碳溶解在aFe中的间隙固溶体，F,体心立方品格，低，好3 .碳溶解在yFe中的间隙固溶体，A,面心立方晶格，不高，好4 .铁碳，Fe3C,大,几乎为零二.选择题1. A,2.A,3.C,4.B,5.B,6.A,7.B第三节铁碳合金相图填空题1. （1）A、F+A、A+Fe3ChF+P、P、P+Fe3Cn（2）共析点，共晶点，液相线，固相线（3）奥氏体铁素体；二次渗碳体奥氏体；奥氏体珠光体2. 小于，大于3. 一次；二次4. F+P,F+A；A5. A+Fe3CHP+FesCIi二.选择题1.C,2.D,3.C,4.A,5.C,

9、6.A,7.B,8.B三.判断题1.,2.,3.,4.,5.四 .含碳量小于2.11%的铁碳合金称为钢。亚共析钢：C2.11%多钢2.11%少第二节碳钢的分类一.填空题1 .0.25%,O.25%-0.60%,20.60%2 .机械零件和工程结构件；刀具、模具和量具二.选择题1.B、C、A、C,2.A,3.A,4.A,5.B,6.C第三节常用碳钢一.填空题1 .屈服点；屈服点数值；质量等级；沸腾钢；半镇静钢2 .五，强度硬度，塑性韧性3 .0.45,中碳，优质，结构4 .优质碳素结构，普通碳素结构，碳素工具5 .常用的碳钢普通碳素结构钢优质碳素结构钢碳素工具钢铸造碳钢碳钢牌号Q235A.F45

10、T10ZG2004006 .降低，降低，降低，降低，降低，增大二.选择题1.A,2.B,3.C,4.A,5.A,6.C三.判断题1.X,2.,3.X,4.X,5.四.含碳量小于2.11%并含有其他少量元素的铁碳合金称为碳钢。具有良好的力学性能和工艺性能，且冶炼方便，价格便宜。五.Q235A.F4565MnT10六.零件铁钉、铁丝普通螺钉、螺母自行车链条水泵轴小弹簧材料牌号Q195Q235A.F204565Mn七.Q235A.F,喷涂油漆。.碳素工具钢具有较高的硬度和耐磨性，随含碳量的增加，其硬度和耐磨性逐渐增大，韧性逐渐下降。牌号采用T+数字表示。牌号共有T7、T8、T9、T10、T1KTI2

11、、TI3。工具螺丝刀、铁锤手工锯条、丝锥、板牙铿刀、钻头材料牌号T7、T8T9、T10、T11T12T13九.略第五章钢的热处理第一节钢在加热时的组织转变一.填空题1 .加热、保温冷却，组织结构，性能2 .退火、正火、淬火回火。表面淬火化学热处理。3 .使工件热透，组织转变均匀；奥氏体4 .奥氏体晶核的形成、奥氏体晶核的长大、残余渗碳体的溶解奥氏体的均匀化5 .临界点含义Ac1实际加热时，珠光体转变为奥氏体的温度；Ac3实际加热时，铁素体转变为奥氏体的终了温度：ACCIn实际加热时，FeSu溶入奥氏体的终了温度。6 .FA,A；Fe3Cu+A,A7 .F+P,F+A,A二.选择题1.B,2.B

12、,3.C,4.D三.判断题1.X,2.,3.,4.,5.X四.钢与纯铁一样能发生同素异构转变,通过热处理可以改变其组织，从而达到改变钢的性能。填空题等温冷却连续冷却珠光体、索氏体托氏体，P、ST第二节钢在冷却时的组织转变1.2.3.连续冷却随炉冷却空气冷却油中冷却水中冷却组织名称珠光体索氏体托氏体+马氏体马氏体二.选择题1.C2.C,3.E,4.D,5.D三.判断题1.X,2.,3.,4.X,5.四.碳溶于-Fe的过饱和固溶体称为马氏体。特点：（1）奥氏体向马氏体转变，是连续冷却进行的，它从MS开始，到M转变终止。（2）转变速度快极。马氏体转变过程中，是非扩散型转变，只有晶格的的改组而无铁原子

13、的扩散，马氏体仍保持原奥氏体的化学成分。马氏体转变速度极快，形成一片马氏体仅需107秒。（3）马氏体转变体积发生膨胀，并产生很大的内应力。由于马氏体的比容（单位质量物质的体积）比奥氏体大，因此，钢淬火时体积要发生膨胀，这是钢件淬火时产生内应力，易变形、开裂的重要原因。（4）转变不彻底，存在残余奥氏体。马氏体转变不能进行到底，即使冷却到以林下温度以，仍有少量奥氏体存在，这部分未发生转变的奥氏体称为残余奥氏体。五.（1）550C;（2）、（3）略第三节退火和正火一.填空题1.快，细，高热处理45钢正火60钢完全退火T1O钢球化退火T1O钢正火加热临界温度Acj+(3050)CAc3+(30-50)CAc1+(2030)eCAce.+(3050)C冷却方式空气冷却随炉冷却随炉冷却（小于50Ch）空气