工程材料作业本.docx

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工程材料作业本

工程材料及成型技术基础

作业

班级_________________

姓名________________

学号________________

要求：

按时完成、交老师批改；

妥善保管，期末上交学院存档。

温州大学机电学院

2014年2月

作业1绪论+工程材料的力学性能

一、填空题

1、金属材料的性能可分为两大类：

一类叫_____________，反映材料在使用过程中表现出来的特性，另一类叫__________，反映材料在加工过程中表现出来的特性。

2、金属在外力作用下所表现出的性能，叫做金属的___________。

3、金属抵抗永久变形和断裂的能力称为强度，常用的强度判断依据是__________、___________等。

4、断裂前金属发生不可逆永久变形的能力成为塑性，常用的塑性判断依据是________和_________。

5、常用的硬度表示方法有__________、___________和维氏硬度。

6、80HRB表示的意思是：

_____________________________________。

二、单项选择题

7、下列不是金属力学性能的是（）

A、强度B、硬度C、韧性D、压力加工性能

8、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系曲线可以确定出金属的（）

A、强度和硬度B、强度和塑性C、强度和韧性D、塑性和韧性

9、试样拉断前所承受的最大标称拉应力为（）

A、抗压强度B、屈服强度C、疲劳强度D、抗拉强度

10、拉伸实验中，试样所受的力为（）

A、冲击B、多次冲击C、交变载荷D、静态力

11、属于材料物理性能的是（）

A、强度B、硬度C、热膨胀性D、耐腐蚀性

12、常用的塑性判断依据是（）

A、断后伸长率和断面收缩率B、塑性和韧性C、断面收缩率和塑性

D、断后伸长率和塑性

13、工程上所用的材料，一般要求其屈强比（）

A、越大越好B、越小越好C、大些，但不可过大D、小些，但不可过小

14、工程上一般规定，塑性材料的δ为（）

A、≥1%B、≥5%C、≥10%D、≥15%

15、适于测试硬质合金、表面淬火刚及薄片金属的硬度的测试方法是（）

A、布氏硬度B、洛氏硬度C、维氏硬度D、以上方法都可以

16、不宜用于成品与表面薄层硬度测试方法（）

A、布氏硬度B、洛氏硬度C、维氏硬度D、以上方法都不宜

17、用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试（）

A、布氏硬度B、洛氏硬度C、维氏硬度D、以上都可以

18、金属的韧性通常随加载速度提高、温度降低、应力集中程度加剧而（）

A、变好B、变差C、无影响D、难以判断

19、判断韧性的依据是（）

A、强度和塑性B、冲击韧度和塑性C、冲击韧度和多冲抗力D、冲击韧度和强度

20、金属疲劳的判断依据是（）

A、强度B、塑性C、抗拉强度D、疲劳强度

21、材料的冲击韧度越大，其韧性就（）

A、越好B、越差C、无影响D、难以确定

三、简答题

22、名词解释：

σs、σb、σ0.2、δ、αk、HB、HRC

23、什么是疲劳断裂？

如何提高零件的疲劳强度？

四、计算题

24、测定某种钢的力学性能时，已知试棒的直径是10mm，其标距长度是直径的五倍，Fb=33.81KN，Fs=20.68KN，拉断后的标距长度是65mm。

试求此钢的σs，σb及δ值是多少？

作业2工程材料结构

金属、合金的晶体结构与结晶

一、填空

1、自然界的固态物质，根据原子在内部的排列特征可分为___________和___________两大类。

2、金属的晶格类型主要有___________、___________、____________三大类。

3、晶体的缺陷主要有__________、__________、__________。

4、纯金属的结晶过程包括____________和___________两个过程

5、根据溶质原子在溶剂中所占位置不同，固溶体可分为_________和_________两种。

二、简答

1、晶体与非晶体的主要区别是什么？

2、什么是过冷度？

影响过冷度的主要因素是什么？

3、晶粒的大小对材料的力学性能有何影响？

如何细化晶粒？

铁碳合金相图和组织分析

一、填空题

1、合金是指由两种或两种以上化学元素组成的具有___________特性的物质。

2、合金中有两类基本相，分别是___________和__________。

3、铁碳合金室温时的基本组织有___________、__________、_________、珠光体和莱氏体。

4、铁碳合金状态图中，最大含碳量为__________。

5、纯铁的熔点是___________。

6、简化的铁碳合金状态图中有_________个单相区，_________个二相区。

二、单项选择题

7、组成合金最基本的、独立的物质称为（）

A、组元B、合金系C、相D、组织

8、金属材料的组织不同，其性能（）

A、相同B、不同C、难以确定D、与组织无关系

9、研究铁碳合金状态图时，图中最大含碳量为（）

A、0.77%B、2.11%C、4.3%D、6.69%

10、发生共晶转变的含碳量的范围是（）

A、0.77%—4.3%B、2.11%—4.3%C、2.11%—6.69%D、4.3%—6.69%

11、液态合金在平衡状态下冷却时结晶终止的温度线叫（）

A、液相线B、固相线C、共晶线D、共析线

12、共晶转变的产物是（）

A、奥氏体B、渗碳体C、珠光体D、莱氏体

13、珠光体是（）

A、铁素体与渗碳体的层片状混合物B、铁素体与奥氏体的层片状混合物

C、奥氏体与渗碳体的层片状混合物D、铁素体与莱氏体的层片状混合物

14、共析转变的产物是（）

A、奥氏体B、渗碳体C、珠光体D、莱氏体

15、共析钢的含碳量为（）

A、Wc=0.77%B、Wc>0.77%C、Wc<0.77%D、Wc=2.11%

16、Wc<0.77%铁碳合金冷却至A3线时，将从奥氏体中析出（）

A、铁素体B、渗碳体C、珠光体D、莱氏体

17、Wc>4.3%的铁称为（）

A、共晶白口铸铁B、亚共晶白口铸铁C、过共晶白口铸铁D、共析白口铸铁

18、铁碳合金相图中，ACD线是（）

A、液相线B、固相线C、共晶线D、共析线

19、铁碳合金相图中的Acm线是（）

A、共析转变线B、共晶转变线C、碳在奥氏体中的固溶线

D、铁碳合金在缓慢冷却时奥氏体转变为铁素体的开始线

20、工业上应用的碳钢，Wc一般不大于（）

A、0.77%B、1.3%—1.4%C、2.11%—4.3%D、6.69%

21、铁碳合金相图中，S点是（）

A、纯铁熔点B、共晶点C、共析点D、纯铁同素异构转变点

22、钢的含碳量一般在（）

A、0.77%以下B、2.11%以下C、4.3%以下D、6.69%以下

三、简答题

23、什么是金属的同素异构转变？

以纯铁为例说明金属的同素异构转变。

24、含碳量对合金的组织和性能有什么影响？

四、综合题

25、画出简化的铁碳合金状态图，并分析40钢（Wc=0.40%）由液态缓冷至室温所得的平衡组织。

作业3钢的热处理

1.解释下列名词：

1）珠光体、索氏体、屈氏体、贝氏体、马氏体；

2）奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体；

3）淬火临界冷却速度（Vk），淬透性,淬硬性；

4）调质处理、变质处理。

2.珠光体类型组织有哪几种？

它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点？

3.贝氏体类型组织有哪几种？

它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点？

4.马氏体组织有哪几种基本类型？

它们在形成条件、晶体结构、组织形态、性能有何特点？

马氏体的硬度与含碳量关系如何？

5.试比较共析碳钢过冷奥氏体等温转变曲线与连续转变曲线的异同点。

6.何谓球化退火？

为什么过共析钢必须采用球化退火而不采用完全退火？

7.确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的及退火后的组织：

1）经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度；

2）ZG35的铸造齿轮

3）锻造过热后的60钢锻坯；

8.一批45钢试样（尺寸Φ15*10mm），因其组织、晶粒大小不均匀，需采用退火处理。

拟采用以下几种退火工艺；

（1）缓慢加热至700℃，保温足够时间，随炉冷却至室温；

（2）缓慢加热至840℃，保温足够时间，随炉冷却至室温；

（3）缓慢加热至1100℃，保温足够时间，随炉冷却至室温；

问上述三种工艺各得到何种组织？

若要得到大小均匀的细小晶粒，选何种工艺最合适？

9.指出下列工件的淬火及回火温度，并说明其回火后获得的组织和大致的硬度：

（1）45钢小轴（要求综合机械性能）；

（2）60钢弹簧；（3）T12钢锉刀。

10.选择下列零件的热处理方法，并编写简明的工艺路线（各零件均选用锻造毛坯，并且钢材具有足够的淬透性）：

（1）某机床变速箱齿轮（模数m=4），要求齿面耐磨，心部强度和韧性要求不高，材料选用45钢；

（2）某机床主轴，要求有良好的综合机械性能，轴径部分要求耐磨（HRC50-55），材料选用45钢；

作业4工业用钢、有色金属及其合金、铸铁

一、填空题

1.合金钢按主要质量等级分为_____________和_____________。

2.合金工具钢分为_____________、_____________、____________、____________等

3.铸铁是一系列主要由铁、________、__________组成的合金的总称

4.工业纯铜分四类，分别代号__________、___________、___________、__________表示

5.铸铁中碳以石墨型式析出叫_____________。

6.球墨铸铁是指铁液在浇注前经球化处理和__________。

7.常用的变形铝合金有__________、__________、__________、__________。

8.灰铸铁中的石墨以_______________形式存在

二、单向选择题

1.造船用的碳素钢属于（）

A普通质量碳素钢B优质碳素钢

C特殊质量碳素钢D以上都不是

2.45钢是（）

A碳素结构钢B优质碳素结构钢

C碳素工具钢D优质碳素工具钢

3.碳素工具钢在使用前（）

A要进行热处理B不需要热处理

C有的需要有的不需要D以上都不对

4.含炭量为0.40%的碳素钢牌号可能是（）

A.4钢B.40钢C.T4钢D.T40

5.下列是优质碳素钢的是（）

A铁道用的一般碳素钢B碳素钢钢筋钢

C碳素弹簧钢D焊条用碳素钢

6.合金钢要充分显示出良好的特性，必须进行（）

A渗氮B渗碳C加工硬化D热处理

7.在我国低合金高强度钢主要加入的元素为（）

A锰B硅C钛D铬

8.20Cr为（）

A调质合金钢B中淬透性钢

C高淬透性钢D低淬透性渗碳港

9.可锻铸铁中，石墨的存在形式是（）

A粗大片状B团絮状C球状D蠕虫状

10.灰铸铁中，石墨越多、越粗大