工程材料作业

1 1 1 1 1 1 1 晶体与非晶体的本质区别是什么 单晶体为何有各向异性而实际金属表现为各向同性 晶体与非晶体的本质区别是什么 单晶体为何有各向异性而实际金属表现为各向同性 晶体与非晶体的本质区别是什么 单晶体为何有各向异性而实际金属表现为各向同性 晶体与非晶体的本质区别是什么 单晶体为何有各向异性而实际金属表现为各向同性 1 1 1 1 晶体中的质点在空间作有规则的排列 而非晶体内部的质点排列不规则 晶体中的质点在空间作有规则的排列 而非晶体内部的质点排列不规则 晶体中的质点在空间作有规则的排列 而非晶体内部的质点排列不规则 晶体中的质点在空间作有规则的排列 而非晶体内部的质点排列不规则 2 2 2 2 因为不同的晶面及晶向上 原子的排列情况不同 所以晶体表现为各向异性 因为不同的晶面及晶向上 原子的排列情况不同 所以晶体表现为各向异性 因为不同的晶面及晶向上 原子的排列情况不同 所以晶体表现为各向异性 因为不同的晶面及晶向上 原子的排列情况不同 所以晶体表现为各向异性 而实际金属是由很多方向各异的单晶体杂乱排列而成 所以整体表现为各向同性 而实际金属是由很多方向各异的单晶体杂乱排列而成 所以整体表现为各向同性 而实际金属是由很多方向各异的单晶体杂乱排列而成 所以整体表现为各向同性 而实际金属是由很多方向各异的单晶体杂乱排列而成 所以整体表现为各向同性 2 2 2 2 铜和铁室温下的晶格常数分别为铜和铁室温下的晶格常数分别为铜和铁室温下的晶格常数分别为铜和铁室温下的晶格常数分别为 0 286nm0 286nm0 286nm0 286nm 和和和和 0 3607nm0 3607nm0 3607nm0 3607nm 求 求 求 求 1cm31cm31cm31cm3 铁和铜中的原子数 铁和铜中的原子数 铁和铜中的原子数 铁和铜中的原子数 1nm1nm1nm1nm nanometer 10 nanometer 10 nanometer 10 nanometer 10 9 9 9 9m 10A m 10Am 10Am 10A angstrong angstrong angstrong angstrong 铜的晶格常数 铜的晶格常数 铜的晶格常数 铜的晶格常数 0 2860 2860 2860 286 x x x x 10101010 7 7 7 7cm cmcmcm 铁的晶格常数 铁的晶格常数 铁的晶格常数 铁的晶格常数 0 36070 36070 36070 3607 x x x x 10101010 7 7 7 7cm cmcmcm 1cm31cm31cm31cm3 铜的原子数 铜的原子数 铜的原子数 铜的原子数 x x x x 4 4 4 4 1 71x1 71x1 71x1 71x 3 710286 0 31 cmx cm 10 23 1cm31cm31cm31cm3 铁的原子数 铁的原子数 铁的原子数 铁的原子数 x x x x 2 2 2 2 4 26x4 26x4 26x4 26x 3 7103607 0 31 cmx cm 10 22 3 3 3 3 常见的金属晶体典型结构有哪几种 常见的金属晶体典型结构有哪几种 常见的金属晶体典型结构有哪几种 常见的金属晶体典型结构有哪几种 Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Fe Cu Cu Cu Cu Al Al Al Al Ni Ni Ni Ni Pb Pb Pb Pb Cr Cr Cr Cr V V V V Mo Mo Mo Mo Mg Mg Mg Mg Zn Zn Zn Zn W W W W 各各各各 属于何种晶体结构 属于何种晶体结构 属于何种晶体结构 属于何种晶体结构 2 2 2 面心立方结构 体心立方结构 密排六方结构面心立方结构 体心立方结构 密排六方结构面心立方结构 体心立方结构 密排六方结构面心立方结构 体心立方结构 密排六方结构 Fe Fe Fe Fe Cu Cu Cu Cu Al Al Al Al Ni Ni Ni Ni PbPbPbPb 面心立方结构面心立方结构面心立方结构面心立方结构 Fe Fe Fe Fe Cr Cr Cr Cr V V V V Mo Mo Mo Mo W W W W 体心立方结构体心立方结构体心立方结构体心立方结构 Mg Mg Mg Mg ZnZnZnZn 密排六方结构密排六方结构密排六方结构密排六方结构 4 4 4 4 立方晶系中 立方晶系中 立方晶系中 立方晶系中 110 110 110 110 120 120 120 120 123 123 123 123 晶面族包括哪些晶面 其中平行于晶面族包括哪些晶面 其中平行于晶面族包括哪些晶面 其中平行于晶面族包括哪些晶面 其中平行于 X X X X 轴 轴 轴 轴 Y Y Y Y 轴 轴 轴 轴 Z Z Z Z 轴的晶面各为哪轴的晶面各为哪轴的晶面各为哪轴的晶面各为哪 些些些些 解 解 解 解 120 120 120 120 晶面族包括的晶面图示如下 晶面族包括的晶面图示如下 晶面族包括的晶面图示如下 晶面族包括的晶面图示如下 110 110 110 110 晶面族包括的晶面为 晶面族包括的晶面为 晶面族包括的晶面为 晶面族包括的晶面为 平行于平行于平行于平行于 X X X X 轴的晶面 轴的晶面 轴的晶面 轴的晶面 011 011 011 011 0 0 0 0 1 1 1 1 1 平行于平行于平行于平行于 Y Y Y Y 轴的晶面 轴的晶面 轴的晶面 轴的晶面 101 101 101 101 10 10 10 10 1 平行于平行于平行于平行于 Z Z Z Z 轴的晶面 轴的晶面 轴的晶面 轴的晶面 110110110110 1 1 1 1 0 0 0 0 1 120 120 120 120 晶面族包括的晶面为 晶面族包括的晶面为 晶面族包括的晶面为 晶面族包括的晶面为 3 3 3 平行于平行于平行于平行于 Z Z Z Z 轴的晶面有 轴的晶面有 轴的晶面有 轴的晶面有 120 210 201 102 平行于平行于平行于平行于 Y Y Y Y 轴的晶面有 轴的晶面有 轴的晶面有 轴的晶面有 102 201 021 012 平行于平行于平行于平行于 X X X X 轴的晶面有 轴的晶面有 轴的晶面有 轴的晶面有 012 021 210 120 123 123 123 123 晶面族包括的晶面 其中任何一个晶面也不平行于晶面族包括的晶面 其中任何一个晶面也不平行于晶面族包括的晶面 其中任何一个晶面也不平行于晶面族包括的晶面 其中任何一个晶面也不平行于 X X X X 轴 轴 轴 轴 Y Y Y Y 轴 轴 轴 轴 Z Z Z Z 轴 轴 轴 轴 123 231 321 321 132 321 231 231 213 132 312 312 231 312 132 132 312 123 213 213 321 213 123 123 6 6 6 6 试说明布氏硬度 洛氏硬度 维氏硬度的应用范围及相互关系试说明布氏硬度 洛氏硬度 维氏硬度的应用范围及相互关系试说明布氏硬度 洛氏硬度 维氏硬度的应用范围及相互关系试说明布氏硬度 洛氏硬度 维氏硬度的应用范围及相互关系 布氏硬度用于低硬度材料硬度测定布氏硬度用于低硬度材料硬度测定布氏硬度用于低硬度材料硬度测定布氏硬度用于低硬度材料硬度测定 洛氏硬度用于高硬度材料硬度测定洛氏硬度用于高硬度材料硬度测定洛氏硬度用于高硬度材料硬度测定洛氏硬度用于高硬度材料硬度测定 维氏硬度一般用于实验室精密硬度测定维氏硬度一般用于实验室精密硬度测定维氏硬度一般用于实验室精密硬度测定维氏硬度一般用于实验室精密硬度测定 4 4 4 HB HV 10HRCHB HV 10HRCHB HV 10HRCHB HV 10HRC HB HV 6HSHB HV 6HSHB HV 6HSHB HV 6HS 7 7 7 7 试分析钨 熔点试分析钨 熔点试分析钨 熔点试分析钨 熔点 3380 3380 3380 3380 和铁 熔点 和铁 熔点 和铁 熔点 和铁 熔点 1538 1538 1538 1538 在 在 在 在 1100 1100 1100 1100 变形 铅 熔点变形 铅 熔点变形 铅 熔点变形 铅 熔点 323 323 323 323 和锡 熔点 和锡 熔点 和锡 熔点 和锡 熔点 232 232 232 232 在室温 在室温 在室温 在室温 20 20 20 20 变形 能否发生加工硬化现象 变形 能否发生加工硬化现象 变形 能否发生加工硬化现象 变形 能否发生加工硬化现象 答 答 答 答 加工硬化 金属发生塑性变形时 随变形程度的增大 其强度和硬度显著提高而塑性和韧性明显下加工硬化 金属发生塑性变形时 随变形程度的增大 其强度和硬度显著提高而塑性和韧性明显下加工硬化 金属发生塑性变形时 随变形程度的增大 其强度和硬度显著提高而塑性和韧性明显下加工硬化 金属发生塑性变形时 随变形程度的增大 其强度和硬度显著提高而塑性和韧性明显下 降的现象称为加工硬化 降的现象称为加工硬化 降的现象称为加工硬化 降的现象称为加工硬化 物理实质 金属发生塑性变形时 物理实质 金属发生塑性变形时 物理实质 金属发生塑性变形时 物理实质 金属发生塑性变形时 位错密度增加位错密度增加位错密度增加位错密度增加 位错间的交互作用增强 相位错间的交互作用增强 相位错间的交互作用增强 相位错间的交互作用增强 相 互缠结互缠结互缠结互缠结 造成位错运动阻力的增大造成位错运动阻力的增大造成位错运动阻力的增大造成位错运动阻力的增大 引起塑性变形抗力提高 另一方面由于晶粒破碎细化 使强度得以引起塑性变形抗力提高 另一方面由于晶粒破碎细化 使强度得以引起塑性变形抗力提高 另一方面由于晶粒破碎细化 使强度得以引起塑性变形抗力提高 另一方面由于晶粒破碎细化 使强度得以 提高 消除加工硬化的措施是再结晶退火 提高 消除加工硬化的措施是再结晶退火 提高 消除加工硬化的措施是再结晶退火 提高 消除加工硬化的措施是再结晶退火 判断塑性变形后的金属是否产生加工硬化依据 变形温度如果高于金属的再结晶温度 则塑性变形判断塑性变形后的金属是否产生加工硬化依据 变形温度如果高于金属的再结晶温度 则塑性变形判断塑性变形后的金属是否产生加工硬化依据 变形温度如果高于金属的再结晶温度 则塑性变形判断塑性变形后的金属是否产生加工硬化依据 变形温度如果高于金属的再结晶温度 则塑性变形 产生的加工硬化被随后的再结晶过程所消除 因此塑性变形后不产生加工硬化现象 产生的加工硬化被随后的再结晶过程所消除 因此塑性变形后不产生加工硬化现象 产生的加工硬化被随后的再结晶过程所消除 因此塑性变形后不产生加工硬化现象 产生的加工硬化被随后的再结晶过程所消除 因此塑性变形后不产生加工硬化现象 强调 实际应用过程中由于实际塑性变形过程较快 而且金属的再结晶过程是通过原子实现的 如果加热温度较低 加工硬化现象就不 强调 实际应用过程中由于实际塑性变形过程较快 而且金属的再结晶过程是通过原子实现的 如果加热温度较低 加工硬化现象就不 强调 实际应用过程中由于实际塑性变形过程较快 而且金属的再结晶过程是通过原子实现的 如果加热温度较低 加工硬化现象就不 强调 实际应用过程中由于实际塑性变形过程较快 而且金属的再结晶过程是通过原子实现的 如果加热温度较低 加工硬化现象就不 能被随后的再结晶过程消除 因此热加工温度要远高于再结晶温度 才能使塑性变形后的金属不显加工硬化现象 能被随后的再结晶过程消除 因此热加工温度要远高于再结晶温度 才能使塑性变形后的金属不显加工硬化现象 能被随后的再结晶过程消除 因此热加工温度要远高于再结晶温度 才能使塑性变形后的金属不显加工硬化现象 能被随后的再结晶过程消除 因此热加工温度要远高于再结晶温度 才能使塑性变形后的金属不显加工硬化现象 钨和铁在钨和铁在钨和铁在钨和铁在 1100 1100 1100 1100 变形以及铅和锡在变形以及铅和锡在变形以及铅和锡在变形以及铅和锡在 20 20 20 20 能否发生加工硬化现象 必须首先计算出它们的最低再结晶能否发生加工硬化现象 必须首先计算出它们的最低再结晶能否发生加工硬化现象 必须首先计算出它们的最低再结晶能否发生加工硬化现象 必须首先计算出它们的最低再结晶 温度 温度 温度 温度 Tr 0 4TmTr 0 4TmTr 0 4TmTr 0 4Tm TrTrTrTr TmTmTmTm 绝对温度 绝对温度 绝对温度 绝对温度 W W W W Tr 0 4 3380 273 KTr 0 4 3380 273 KTr 0 4 3380 273 KTr 0 4 3380 273 K 5 5 5 TrTrTrTr 1461 2 273 1461 2 273 1461 2 273 1461 2 273 1188 2 1188 2 1188 2 1188 2 1100 1100 1100 1100 发生发生发生发生 Fe Fe Fe Fe Tr 0 4 1538 273 KTr 0 4 1538 273 KTr 0 4 1538 273 KTr 0 4 1538 273 K TrTrTrTr 724 4 273 451 4 724 4 273 451 4 724 4 273 451 4 724 4 273 451 4 1100 1100 1100 1100 不发生不发生不发生不发生 Pb Pb Pb Pb Tr 0 4 327 273 KTr 0 4 327 273 KTr 0 4 327 273 KTr 0 4 327 273 K TrTrTrTr 240 273 33 240 273 33 240 273 33 240 273 33 20 20 20 20 不发生不发生不发生不发生 Sn Sn Sn Sn Tr 0 4 232 273 KTr 0 4 232 273 KTr 0 4 232 273 KTr 0 4 232 273 K TrTrTrTr 202 273 202 273 202 273 202 273 71 71 71 71 20 20 20 20 不发生不发生不发生不发生 6 6 6 1 1 1 1 30303030纯铜与纯铜与纯铜与纯铜与 20202020纯镍熔化后慢冷至纯镍熔化后慢冷至纯镍熔化后慢冷至纯镍熔化后慢冷至 125O 125O 125O 125O 利用图 利用图 利用图 利用图 2 32 32 32 3 的的的的相图 确定 相图 确定 相图 确定 相图 确定 kgkgNiCu 合金的组成相及相的成分 合金的组成相及相的成分 合金的组成相及相的成分 合金的组成相及相的成分 相的质量分数 相的质量分数 相的质量分数 相的质量分数 答 答 答 答 根据已知条件计算该合金成分的含根据已知条件计算该合金成分的含根据已知条件计算该合金成分的含根据已知条件计算该合金成分的含 NiNiNiNi 量为量为量为量为 20kg 20kg 20kg 20kg 20202020 30303030 kg 40kg 40kg 40kg 40 然后在图中 然后在图中 然后在图中 然后在图中 1250 1250 1250 1250 处绘一水平处绘一水平处绘一水平处绘一水平 线交液相线和固相线两点 过此两点作铅垂线得知此温度下该合金组成相为线交液相线和固相线两点 过此两点作铅垂线得知此温度下该合金组成相为线交液相线和固相线两点 过此两点作铅垂线得知此温度下该合金组成相为线交液相线和固相线两点 过此两点作铅垂线得知此温度下该合金组成相为 L L L L 测量得其成分分别为 测量得其成分分别为 测量得其成分分别为 测量得其成分分别为 23232323 和和和和 49494949 利用杠杆定律可计算出质量分数分别为 利用杠杆定律可计算出质量分数分别为 利用杠杆定律可计算出质量分数分别为 利用杠杆定律可计算出质量分数分别为 L L L L 49 49 49 49 40404040 49 49 49 49 23232323 100 100 100 100 34 6 34 6 34 6 34 6 1 1 1 1 L L L L 65 4 65 4 65 4 65 4 7 7 7 T Cu Ni 40 L L a a ac 2 2 2 2 示示示示意画出图意画出图意画出图意画出图 2 82 82 82 8 中过共晶合中过共晶合中过共晶合中过共晶合 假定 假定 假定 假定 Wsn 70 Wsn 70 Wsn 70 Wsn 70 平衡结晶过程的冷 平衡结晶过程的冷 平衡结晶过程的冷 平衡结晶过程的冷 却曲线 却曲线 却曲线 却曲线 画出室温平衡组织示意图 并在相图中标出组织组成物 计算室画出室温平衡组织示意图 并在相图中标出组织组成物 计算室画出室温平衡组织示意图 并在相图中标出组织组成物 计算室画出室温平衡组织示意图 并在相图中标出组织组成物 计算室 温组织温组织温组织温组织中组成相的质量分数及各种组织组成物的质量分数 中组成相的质量分数及各种组织组成物的质量分数 中组成相的质量分数及各种组织组成物的质量分数 中组成相的质量分数及各种组织组成物的质量分数 2 2 2 2 室温组织中组成相的质量分数 室温组织中组成相的质量分数 室温组织中组成相的质量分数 室温组织中组成相的质量分数 由于室温由由于室温由由于