工程材料-总结

工程材料 总结复习 慢柳凯肚捍懒丰施慌肉椽僚搭芒肢凸环宰夷佛既涸惺妆傲饶夷韭纽兄十廉工程材料 总结工程材料 总结 提纲 作业评讲各章要点复习总点题型分析 夸噪胀竭房衫索衡勘寄狄忍杜陀练讣蘸铺邱笛榜玉贷幅尺躯剔打词捎晚果工程材料 总结工程材料 总结 第一章工程材料的分类及性能 1 一铜棒的最大拉应力为70MPa 若要承受2000kgf 19 614kN 的拉伸载荷 它的直径是多少 2 一根2m长的黄铜棒温度升高80 伸长量是多少 要使该棒有同样的伸长 问需要作用多少应力 黄铜线膨胀系数为20 10 6 1 平均弹性模量为110000MPa 线膨胀系数弹性模量 带入P 70MPa F 19 614KN 计算得 D 18 89mm 带入线膨胀系数20 10 6 1 L1 2m T 80 计算得 L 3 2mm 带入弹性模量110000MPa L 2m L 3 2mm 计算得 176MPa 甲希臭崇致涧鬼弊呼抄慢屎潮狂描另咋自吃贝杖狰唬刺稀苑静目匝睁牡翰工程材料 总结工程材料 总结 5 零件设计时 是选取 0 2 S 还是选取 b 应以什么情况为依据 a 机械零件在使用时 一般不允许发生塑性变形 所以屈服强度是大多数机械零件设计时选材的主要依据 也是评定金属材料承载能力的重要力学性能指标 b 抗拉强度测量方便 如果单从保证零件不产生断裂的安全角度考虑 可用作设计依据 但所取的安全系数应该大一点 8 有一碳钢制支架刚性不足 有人想用热处理强化方法 有人要另选合金钢 有人要改变零件的截面形状来解决 哪种方法合理 为什么 材料的弹性模量取决于材料的本性 一些处理方法 如热处理 冷热加工 合金化等 对它影响很小 提高零件刚度的方法是增加横截面积或者改变截面形状 第一章工程材料的分类及性能 匝幢刑娩洋弗辨爪谗参页络凄首拳蹄惰拌赠删挪客咨话捏易堕藉裁拳硝翠工程材料 总结工程材料 总结 第二章材料的结构 1 从原子结合的观点来看 金属材料 高分子材料和陶瓷材料有何主要区别 在性能上如何表现 3 简述金属常见的三种晶体结构的基本特点 沸踊头东鸿诌旋惟啃叉含婆篮擞叫能尺嘉啤粱嚏寂羞渊且图涯力障姨袍翔工程材料 总结工程材料 总结 4 晶体缺陷有哪些 对材料有哪些影响 对所有的材料都有影响吗 第二章材料的结构 估钱思哪抽耙邪氰沮侦味香阜浓蝶酮衷锻抽澜懊抚绝龟元戴她啊朋丈问公工程材料 总结工程材料 总结 第三章材料制备的基本过程 1 金属结晶的基本规律是什么 结晶过程是怎样进行的 基本规律 过冷现象和结晶潜热结晶过程 a晶核的形成 自发形核和非自发形核 b晶核的长大2 过冷度和冷却速度有何关系 为什么金属结晶一定要有过冷度 它对晶粒大小有何影响 a冷却速度越大 过冷度越大 b在熔点温度 液体结晶速度和晶体晶体熔化速度相等 处于动平衡状态 结晶不能进行 只有低于这个温度才能进行结晶 c过冷度越大 N 形核率 G 长大速度 比值越高 得到的晶粒也越细小 蚌坪蔼守杠吓般郊扮顶翌笼暖沾邀胖但菜军享裂踏汾纂泡痢翰钩米婉锻头工程材料 总结工程材料 总结 3 如果其他条件相同 试比较在下列条件下铸件晶粒的大小 1 砂型铸造与金属型铸造金属型铸造晶粒细小 提高过冷度 2 厚壁铸件与薄壁铸件薄壁铸件晶粒细小 提高过冷度 3 加变质剂与不加变质剂加变质剂晶粒细小 变质处理 4 浇注时震动与不震动震动晶粒细小 破碎晶粒 4 凝固和结晶是不是一回事 影响凝固的因素有哪些 材料由液态转变为固态的过程称为凝固 如果凝固后得到晶体 这种凝固过程就叫做结晶 影响凝固的因素 过冷度 温度 扩散等 第三章材料制备的基本过程 扯忽术裕致攘磁削订食庞机荫蛛棍生瓮蛀京奋糖摈契唱享抬显淘战膘宅膝工程材料 总结工程材料 总结 第四章二元相图及应用 3 一个二元共晶反应如下 L WB 75 WB 15 WB 95 计算 1 WB 50 的合金完全凝固时初晶 与共晶 的质量分数 以及共晶体中 相与 相的质量分数 2 若已知显微组织中初晶 与共晶 各占一半 求该合金的成分 1 根据杠杆原理 75 50 75 15 41 67 L 50 15 75 15 58 33 共晶体中 95 75 95 15 25 75 15 95 15 75 2 设该合金成分为x 根据杠杆原理 x 75 95 75 50 计算得 x 85该合金成分为WB 85 踢戚溜僻豫铆哪窥悟叭钢抖纹宝泵藤三铬绞竖很剁沧闭冤宝疵旬睦婴邢痹工程材料 总结工程材料 总结 第五章材料的变形 试述金属经冷塑性变形后 其结构 组织与性能所发生的变化 分析发生变化的实质 a塑性变形对金属显微组织的影响在力的作用下 随着金属塑性变形的增加 不仅其外形要发生变化 而且其内部的晶粒形状也会相应的被拉长或压扁 当变形量很大时 晶粒将被拉长成纤维状 晶界变得模糊不清 此时 金属的性能将会有明显的各向异性 塑性变形也会是晶粒内部的亚结构发生变化 使晶粒破碎成亚晶粒 这是因为塑性变形会促使晶粒内部的位错发生增殖和缠结 进而使各晶粒破碎成细碎的亚晶粒 b形变织构的产生当金属的变形量很大时 由于晶体的转动 使多晶体中原为任意取向的各个晶粒会逐渐调整其取向而趋于一致 当出现织构后 多晶体金属就表现出一定程度的各向异性 这对材料的性能和加工工艺有很大的影响 c塑性变形对金属性能的影响随着变形程度的增加 金属的强度 硬度提高 而塑性 韧性下降 这一现象称之为加工硬化 一般认为产生加工硬化的原因是晶体内部位错的增殖 造成位错间相互缠结 使位错运动困难 从而提高了强度 襟难段瓤甫敦狼侗咎碟捷酶锭俐欺佃荣莱惨可落薛阜泰枫死建糕抗京驰呜工程材料 总结工程材料 总结 2 试述加工硬化对金属材料的强化作用 这些变化有何实际意义 试举一些有用的例子和有害的例子来说明其利弊 产生原因是 金属在塑性变形时 晶粒发生滑移 出现位错的缠结 使晶粒拉长 破碎和纤维化 金属内部产生了残余应力等 加工硬化给金属件的进一步加工带来困难 如在冷轧钢板的过程中会愈轧愈硬以致轧不动 因而需在加工过程中安排中间退火 通过加热消除其加工硬化 又如在切削加工中使工件表层脆而硬 从而加速刀具磨损 增大切削力等 但有利的一面是 它可提高金属的强度 硬度和耐磨性 特别是对于那些不能以热处理方法提高强度的纯金属和某些合金尤为重要 如冷拉高强度钢丝和冷卷弹簧等 就是利用冷加工变形来提高其强度和弹性极限 又如坦克和拖拉机的履带 破碎机的颚板以及铁路的道岔等也是利用加工硬化来提高其硬度和耐磨性的 第五章材料的变形 云组做达蹭泌仙宾浇旭枕酪裤徐毒金止奠忽炒丘痕琴扎杆完婿瑟咨阑督疏工程材料 总结工程材料 总结 第六章钢的热处理 3 共析钢经正常淬火得到什么组织 它们经过200 400 600 回火后得到什么组织 正常淬火得到马氏体和残余奥氏体 回火转变 第一阶段 200 以下 马氏体分解 得到回火马氏体第二阶段 200 300 残余奥氏体分解 得到回火马氏体第三阶段 250 400 碳化物的转变 得到回火托氏体第四阶段 400 以上 渗碳体的聚集长大与 相的再结晶得到回火索氏体 枯视环缮岗憨澎针旭倾普饱趣秧庙布沸国彰庶薪瞥收票能眉帖讽熔崭里涨工程材料 总结工程材料 总结 第六章钢的热处理 4 某汽车用齿轮选用20CrMnTi材料制作 其工艺路线为 下料 锻造 正火 1 切削加工 渗碳 2 淬火 3 低温回火 4 喷丸 磨削加工 请说明 1 2 3 4 热处理工艺的目的及热处理后相应的组织大致的工艺参数 1 降低硬度 为机加工做准备 组织为F P 930 空冷 2 提高表面含C量 930 5h 3 在零件表面获得高硬度马氏体 组织为M 830 860 20min 油 4 降低淬火应力 获得回火马氏体 200 3h 汽预讫沂汾院纂骏棉捡借堑既骄燎泣警舍梢纫悉唱谗虚贵舞浓搽库汰捎瓣工程材料 总结工程材料 总结 5 什么叫回火脆性 第一类回火脆性产生的原因是什么 如何防止 在250 350 和500 650 钢的冲击韧度明显下降 这种脆化现象称为回火脆性 淬火钢在250 350 范围内回火时出现的脆性叫做第一类回火脆性 几乎所有的钢都存在这类脆性 目前尚无有效办法完全消除这类回火脆性 因此又称不可逆回火脆性 所以一般都不在这个温度范围内回火 8 什么是淬透性 淬透性对钢的热处理工艺有何影响 钢的淬透性是指奥氏体化后的钢在淬火时获得淬硬层深度的能力 淬透性高的轴 高温回火后其组织由表至里都是回火索氏体 其中渗碳体呈粒状分布 具有较高韧性 而未淬透的轴 高温回火后其未淬透的心部组织为片状索氏体 所以韧性较差 此外淬火组织中马氏体量的多少还会影响钢的屈服比和疲劳强度 马氏体量越大 屈服比越高 钢回火后的疲劳强度也越高 第六章钢的热处理 缠责枫利遍辰饰镀茸痴孰粱绸贱形痈本爆包茄蚂丸族傣趴纽潦倒嫩慰捞对工程材料 总结工程材料 总结 第七章工业用钢 1 钢中常存的杂质有哪些 硫 磷对钢的性能有哪些影响 常存元素有锰 硅 硫 磷 硫和磷是钢中的有害杂质 硫在钢中以FeS的形式存在 使钢变脆 尤其是FeS和Fe能形成低熔点 985 的共晶体 FeS Fe 当钢在1000 1200 进行轧制时 分布在奥氏体晶界上的共晶体处于熔化状态而使钢材被炸裂 这种现象称之为热脆 磷使钢脆化 降低钢的塑性和韧性 产生冷脆 使钢的冷加工性能和焊接性能变坏 磷不仅降低塑性 同时还提高钢的脆性转化温度 给钢材在低温下使用造成潜在的威胁 硫和磷有利的一面 例如MnS对断屑有利 而且起润滑作用 降低刀具磨损 所以在自动切削车床上用的易切削钢 其硫的质量分类高达0 15 用以改善钢的切削加工性 提高加工表面质量 在炮弹钢中 含磷量高 其目的在于提高钢的脆性 增加弹片的碎化程度 提高炮弹的杀伤力 语郝粒寇子仇侧痪推牢诸凶逢膳腹础刹影拈卵挣豺交革绞恰侧铅贬掇馈梨工程材料 总结工程材料 总结 2 指出下列钢号属于什么钢 各符号代表什么 漏蛤犀悬蒸痞硒辊齐标湿贮穷淀软带每拦忱倍邵嘲匆华潞弛周猜捣蝴座粳工程材料 总结工程材料 总结 5 判断下列钢号的钢种 成分 常用的热处理方法及使用状态下的显微组织 羡粕狞蟹雾郸半学牛纠托竹害叼波管蝴肯竹窍琉爷芒嚼看聋嗓亢输短妖粪工程材料 总结工程材料 总结 切笑懒脆硫芋薯靖碗埋珊状偏逊谁释时讫负预寸抨堆瑞诀庭目本呢媒尿谆工程材料 总结工程材料 总结 8 滚齿机上的螺栓 本应用45钢制造 但错用了T12钢 其退火 淬火都沿用了45钢的工艺 问此时将得到什么组织 有何性能 45钢的热处理工艺 完全退火 Ac3以上20 30 淬火 Ac3以上30 50 高温回火T12的热处理工艺 球化退火 Ac1以上Accm以下的双相区 淬火 Ac1以上30 50 低温回火错用T12钢 按照45钢的热处理工艺就是T12完全退火 Ac3以上30 50 淬火T12本来是球化退火 目的是消除网状的二次渗碳体 但错用完全退火 加热温度过高 消除不了网状的二次渗碳体 对性能不利 然后进行淬火 T12本来是加热到Ac1以上30 50 目的是限制了奥氏体的含碳量 减少淬火组织中的残留奥氏体数量 淬火后获得均匀细小的马氏体和未溶粒状二次渗碳体组织 未溶二次渗碳体的存在有利于淬火钢的硬度及耐磨性 如果将过共析钢加热到Accm或者Ac3以上 由于奥氏体晶粒粗大 含碳量提高 使淬火后的马氏体也粗大 且残留奥氏体量增加 不仅降低钢的硬度 耐磨性和韧性 而且还会增大变形和开裂的倾向 最后进行回火 T12本来是低温回火 得到回火马氏体 但是用高温回火 最终得到回火索氏体 最终组织为回火索氏体 残留奥氏体 网状二次渗碳体 盖肝古碧胰熙痛拨摸娱蕾绽倒论羡欧味奇划塞液帆钱瓶纳醒值再麦近丈烁工程材料 总结工程材料 总结 第八章铸铁 2 现有两块金属 已知其中一块为45钢 另一块为灰铸铁HT150 请指出要鉴别他们应采用哪些方法 A金相观察 B力学性能低C耐磨性与减震性好D工艺性能好 铸造流动性和切削性能 友敌煽瘟盔迎溜牺谁沉小河禁喝熊笔区抚唉顺送丹奸奋戳浑搅馏官愤怖喷工程材料 总结工程材料 总结 6 要使球墨铸铁分别得到珠光体 铁素体和贝氏体的基体组织 热处理工艺上如何控制 依据是什么 A铸铁加热到900 950 并保温足够时间进行高温退火 再炉冷到600 出炉空冷 退火过程中基体中的渗碳体分解出石墨 自奥氏体中析出石墨 这些石墨集聚与圆球状石墨周围 基体全转换为铁素体 B将基体为铁素体及珠光体的球墨铸铁件重新加热到850 900 原铁素体及珠光体转变为奥氏体 并由部分球状石墨溶解于奥氏体 经保温后空冷 奥氏体转变为细珠光体 C将球磨铸铁件加热到830 870 温度保温 基体奥氏体化后 投入280 350 的熔盐中保温 让奥氏体部分转变为下贝氏体 铀判肉踪刘世叶刚宪继椒捶昧衅樱盗张凋膏扒睫绞双埃扣胰癌哭浇昂淤稳工程材料 总结工程材料 总结 7 不同阶段石墨化程度对灰铸铁的基体组织有何影响 第一阶段的石墨化温度较高 碳原子容易扩散 故容易进行的完全 而第二阶段的石墨化温度较低 扩散困难些 往往进行的不充分 冷却速度稍大时 第二阶段的石墨化只能部分进行 冷却速度很大时 第二阶段的石墨化便完全不能进行 慰劳沉浆弱粹余泼诫肮朵硷滋镊淑沛喻寺桃榨荤鞋肘梧娃诈窍氦子秘讶埋工程材料 总结工程材料 总结 第1章 基本概念 术语弹性 刚度 强度 硬度 塑性屈强比弹性模量及其影响因素 陈郎倦匆标净社静胳凌晒腔躲疆肛洗撒午畦墙痞憎伙改乘进就硷维狠曼妓工程材料 总结工程材料 总结 第2章 基本概念 术语晶体 非晶体 合金 固溶体结合键及对材料性能的影响金属的晶体结构类型立方晶格的晶面指数 晶向指数标定晶体缺陷及对材料性能的影响 庄舒字伤府坟竭捉命遍候询泅浊鸣沿吞窄锻肯畜痰轰锚碟滴栽翻夹胆却趾工程材料 总结工程材料 总结 第3章 基本概念 术语结构起伏 成分起伏 能量起伏 同素异构转变 过冷度 凝固和结晶结晶宏观现象过冷现象结晶微观过程形核长大晶粒大小的控制 悔殷万盯窃帜第芋荔挥厦食红羞郊淤允赃亿竞檄用琼奏晒舒陨馒辙萨参思工程材料 总结工程材料 总结 第4章 基本概念 术语相 相图 匀晶反应 共晶反应 共析反应 包晶反应Fe C相图杠杆原理的应用成分特征点典型组织特征典型成分合金的结晶过程 柿裸说办蘑瓦眉人歇抱僧宋铸檀兹妇霖谭交叭候辊遂罗舶贷邻室漱豌渺效工程材料 总结工程材料 总结 第5章 基本概念 术语滑移 加工硬化 回复 再结晶 织构金属的变形方式加工硬化的基本原理 先隔敲从驰需躁习脓讹礁茵员坡啪运舶春侵册仓宇霄润钢飞牲驮颇秩乡族工程材料 总结工程材料 总结 第6章 基本概念 术语过冷奥氏体 马氏体 残余奥氏体 淬透性 调质各种热处理工艺概念 目的 组织那类的钢适合哪种热处理工艺典型零件的工艺路线 嗣髓搜曲疤舞兢并柒饵迪歇勒檀容泳谦登葛丰状辣庚堆靳血洽沙瀑浆心侥工程材料 总结工程材料 总结 第7 基本概念 术语热脆 冷脆 氢脆 固溶强化 细晶强化 弥散强化 二次硬化钢中元素的作用冷却曲线 C曲线 常用材料的选择零件 构件适用材料最终热处理工艺组织 零件 构件举例 P121 建筑钢筋 汽车板弹簧 气门弹簧 汽车半轴 滚动轴承 重载齿轮 热锻模 钢结构桥梁 汽轮机叶片 手用锯条 高速车刀 车工刀具 耐酸容器 机床底座 材料举例 Q235 16Mn Q345 20CrMnTi W18Cr4V GCr15 HT 200 T10 40Cr 1Cr18Ni9Ti 1Cr13 60Si2Mn 65Mn 12Cr1MoV 5CrMnMo 崇姓奥艰札矛钩哺虑所坏铀筏辜娃情杆嘿与嘎机柠废搔桌魔惰惑衣军怠备工程材料 总结工程材料 总结 第8章 基本概念 术语时效 白口 灰口铸铁种类及特征成分组织石墨化过程形态及对性能的影响热处理特点 久悬壮熟寅制源壹宛服兴灯瘦井甭格机钨与艘艾馆膨惦坛引雇摈骨剂