习题第一章2、说明下列力学性能指标的名称、单位、含义α,--抗拉强度（MPa)，材料断裂前所承受的最大应力值；C，--届服强度（MPa)，材料发生微量塑性变形（即屈服现象）时的应力值；Co.2--条件屈服强度（MPa)，难以确定届服点s的材料产生0.2%残余塑性变形的应力值；C_,-疲劳强度（MPa)，循环周次达到无穷大，试样仍不发生疲劳断裂的交变应力值；8--伸长率（%），受力断裂时材料伸长量相对于原始长度的百分比，表示材料的塑性；αg--冲击韧性或冲击强度（J/cm2），冲击载荷作用下，材料抵抗断裂的能力：5、布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度是如何测定的？各有什么优缺点？适用于什么场合？布氏硬度用浮火钢球或硬质合金钢球压入材料表面进行测量。优点是压头形状简单，缺点是被检测工件表面压痕大，适用于退火钢、正火钢、有色金属、铸铁等毛坏材料的硬度检测。洛氏硬度采用顶角为120°的圆锥压头进行检测，优点是压痕较小，从软到硬的材料都可检测，但一般HRC用于测量中等硬度的淬火钢、调质钢等成品件的硬度。维氏硬度采用锥面夹角为136°的金刚石四棱锥体压头，特点是压痕很小，一般用于检测薄片金属材料、渗氮、渗硼等表面硬化层、渗碳层等的硬度。6、可采用布氏硬度仪进行检测区分。7、丙>乙>甲>丁填空题：等。8、机械零件常用的硬度指标有3种：选择题：1、设计时，仅允许发生微量塑性变形的机械零件选用的强度指标是：（）。A.ReB. HRCC.RmD.A2、设计零件时，一般以强度作为可靠性指标。对于一般的低碳钢零件应以B作参数对于铸铁等硬脆材料应以A作参数；弹簧零件应以C作参数。A.抗拉强度B.屈服强度C.弹性极限
习题 第一章 2、说明下列力学性能指标的名称、单位、含义 b -抗拉强度（MPa），材料断裂前所承受的最大应力值； s -屈服强度（MPa），材料发生微量塑性变形（即屈服现象）时的应力值； 0.2 -条件屈服强度（MPa），难以确定屈服点 s 的材料产生 0.2%残余塑性变形的应力值； −1 -疲劳强度（MPa），循环周次达到无穷大，试样仍不发生疲劳断裂的交变应力值； -伸长率（%），受力断裂时材料伸长量相对于原始长度的百分比，表示材料的塑性； k -冲击韧性或冲击强度（J/cm2），冲击载荷作用下，材料抵抗断裂的能力； 5、布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度是如何测定的？各有什么优缺点？适用于什么场合？ 布氏硬度用淬火钢球或硬质合金钢球压入材料表面进行测量。优点是压头形状简单，缺 点是被检测工件表面压痕大，适用于退火钢、正火钢、有色金属、铸铁等毛坯材料的硬度 检测。 洛氏硬度采用顶角为 120°的圆锥压头进行检测，优点是压痕较小，从软到硬的材料都 可检测，但一般 HRC 用于测量中等硬度的淬火钢、调质钢等成品件的硬度。 维氏硬度采用锥面夹角为 136°的金刚石四棱锥体压头，特点是压痕很小，一般用于检 测薄片金属材料、渗氮、渗硼等表面硬化层、渗碳层等的硬度。 6、可采用布氏硬度仪进行检测区分。 7、丙 > 乙 > 甲 > 丁 填空题: 8、机械零件常用的硬度指标有 3 种： 、 、 等。 选择题: 1、设计时，仅允许发生微量塑性变形的机械零件选用的强度指标是： ( )。 A．Re B．HRC C．R m D. A 2、设计零件时，一般以强度作为可靠性指标。对于一般的低碳钢零件应以 B 作参数； 对于铸铁等硬脆材料应以 A 作参数；弹簧零件应以 C 作参数。 A．抗拉强度 B．屈服强度 C．弹性极限
3、在设计汽车缸盖螺钉时应该选用的强度指标是：（A）。A.屈服强度Re：B.疲劳强度R-s：C.抗拉强度Rm;D.冲击韧性AR判断题：1、金属晶粒越细小，金属强度和硬度越低。2、通常塑性材料的抗拉强度高于屈服强度。3、含碳量越高，碳钢的硬度越高。第二章2、常见金属晶体结构有三种：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。a-Fe属于体心立方晶格、-Fe属于面心立方晶格、Mg、Zn属于密排六方晶格3、实际金属晶体存在哪些缺陷：点缺陷、线缺陷、面缺陷5、解释下列名词：合金、组元、相、组织、固溶体、化合物合金：合金是指由两种或两种以上金属或金属与非金属组成的具有金属特性的物质。组元：组成合金的化学元素或稳定的化合物。相：是指合金中成分相同、结构相同，并与其它部分有界面分开的均匀组成部分。组织：一种或多种相按一定方式相互结合所构成的整体称为组织。固溶体：合金在固态下，组元间相互溶解二形成的均匀相。固溶体的晶体结构至少与组元之一的晶体结构相同。金属化合物：在合金中，当溶质含量超过它在固溶体的溶解度时，将析出新相，如果新固相的晶体结构与组成元素晶体结构均不相同，且具有金属特性，则为金属化合物。填空题：合金的两种基本固相是：固溶体和金属化合物_。最常见的三种金属晶格结构为：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格，铁碳合金的奥氏体晶格结构为面心立方晶格，而铁素体的是体心立方晶格，选择题：1、缓慢结晶后，室温下共晶铸铁毛坏的内部组织为（）。A.珠光体B.奥氏体C.低温莱氏体D.铁素体2、下列说法中正确的是（）。A.珠光体P是一种固溶体
3、在设计汽车缸盖螺钉时应该选用的强度指标是：（A）。 A．屈服强度 Re；B．疲劳强度 R-1；C．抗拉强度 Rm；D.冲击韧性 Ak 判断题: 1、金属晶粒越细小，金属强度和硬度越低。 2、通常塑性材料的抗拉强度高于屈服强度。 3、含碳量越高，碳钢的硬度越高。 第二章 2、常见金属晶体结构有三种：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。 α-Fe 属于体心立方晶格、γ-Fe 属于面心立方晶格、Mg、Zn 属于密排六方晶格 3、实际金属晶体存在哪些缺陷：点缺陷、线缺陷、面缺陷 5、解释下列名词：合金、组元、相、组织、固溶体、化合物 合金：合金是指由两种或两种以上金属或金属与非金属组成的具有金属特性的物质。 组元：组成合金的化学元素或稳定的化合物。 相：是指合金中成分相同、结构相同，并与其它部分有界面分开的均匀组成部分。 组织：一种或多种相按一定方式相互结合所构成的整体称为组织。 固溶体：合金在固态下，组元间相互溶解二形成的均匀相。固溶体的晶体结构至少与组元 之一的晶体结构相同。 金属化合物：在合金中，当溶质含量超过它在固溶体的溶解度时，将析出新相，如果新固 相的晶体结构与组成元素晶体结构均不相同，且具有金属特性，则为金属化合物。 填空题: 合金的两种基本固相是： 固溶体 和 金属化合物 。 最常见的三种金属晶格结构为：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格，铁碳合金 的奥氏体晶格结构为面心立方晶格，而铁素体的是体心立方晶格。 选择题: 1、缓慢结晶后，室温下共晶铸铁毛坯的内部组织为（ ）。 A．珠光体 B. 奥氏体 C. 低温莱氏体 D. 铁素体 2、下列说法中正确的是（ ）。 A．珠光体 P 是一种固溶体
B.渗碳体Fe3C是一种固溶体C.珠光体P是铁素体F和渗碳体Fe3C的混合物D.铁素体F的强度和硬度比渗碳体Fe:C高3、在铁碳合金中，碳在面心立方铁中形成间隙固溶体为D，在体心立方铁中形成的固溶体为B。碳含量小于2.11%的铁碳合金为A，大于2.11%的为C。C.铸铁A.钢B.铁素体D.奥氏体名词解释固溶强化：当溶质原子溶入溶剂晶格，使溶剂晶格发生畸变，导致固溶体强度、硬度提高，塑性和韧性略有下降的现象。弥散强化：当合金中出现金属化合物时，金属化合物呈细小颗粒状均匀分布在固溶体基体上，使合金的强度、硬度、耐热性和耐磨性明显提高，但塑性和韧性下降的现象。第三章1、过冷度：金属实际结晶温度与理论结晶温度之间的温差。过冷度越大，结晶速度越快结晶晶粒越小。3、同素异构转变：金属的晶体结构随温度转变而改变其晶体结构的现象。纯铁的冷却曲线：
B. 渗碳体 Fe3C 是一种固溶体 C．珠光体 P 是铁素体 F 和渗碳体 Fe3C 的混合物 D．铁素体 F 的强度和硬度比渗碳体 Fe3C 高 3、在铁碳合金中，碳在面心立方铁中形成间隙固溶体为 D ，在体心立方铁中形成的固 溶体为 B 。碳含量小于 2.11%的铁碳合金为 A ，大于 2.11%的为 C 。 Ａ．钢 Ｂ．铁素体 C.铸铁 D. 奥氏体 名词解释: 固溶强化：当溶质原子溶入溶剂晶格，使溶剂晶格发生畸变，导致固溶体强度、硬度提高， 塑性和韧性略有下降的现象。 弥散强化：当合金中出现金属化合物时，金属化合物呈细小颗粒状均匀分布在固溶体基体 上，使合金的强度、硬度、耐热性和耐磨性明显提高，但塑性和韧性下降的现象。 第三章 1、过冷度：金属实际结晶温度与理论结晶温度之间的温差。过冷度越大，结晶速度越快， 结晶晶粒越小。 3、同素异构转变：金属的晶体结构随温度转变而改变其晶体结构的现象。 纯铁的冷却曲线：
81536*C1394'0912Ct h室温下纯铁晶格为体心立方晶格；1100℃下为面心立方晶格。4、液态金属获得细晶粒的方法：增加过冷度、加入变质剂、振动或摇动。细晶强化：液态金属结晶后晶粒越细小，其强度和硬度越高，塑性和韧性也越好的现象。5、分析在缓慢冷却条件下，45钢和T10钢的结晶过程，并画出室温金相显微组织示意图。45钢:L-→L+A-→A-→F+A-+F+P (-→+F+P+FesC)T10钢：L→+L+A-→A-→A+Fe3C（或A+Fe3C)→+P+FesC（或P+FesC)一般的共晶反应的表达式是：Lα+β；铁碳合金的共晶反应式为：L+Fe,C一般的共析反应的表达式是：α+β：铁碳合金的共析反应式为：α+Fe.C6、下图为铁碳合金相图，试完成：1)、为图中A、B、C、D、E、F、G、H各区域选择正确的相组成：奥氏体、铁素体、液体、液相+奥氏体、液相+渗碳体、莱氏体（奥氏体+渗碳体）、珠光体（铁素体+渗碳体）、奥氏体+铁素体：（4分）2）、缓慢冷却条件下，求出含碳量0.4%的钢材在室温下相组成物和组织组成物的相对含量。(6分)
室温下纯铁晶格为体心立方晶格；1100℃下为面心立方晶格。 4、液态金属获得细晶粒的方法：增加过冷度、加入变质剂、振动或摇动。 细晶强化：液态金属结晶后晶粒越细小，其强度和硬度越高，塑性和韧性也越好的现象。 5、分析在缓慢冷却条件下，45 钢和 T10 钢的结晶过程，并画出室温金相显微组织示意图。 45 钢：L→L +A→A→F+A→F+P（→F+P+Fe3CⅡ） T10 钢：L→L +A→A→A+Fe3CⅡ（或 A+Fe3C）→P+Fe3CⅡ（或 P+Fe3C） 一般的共晶反应的表达式是： L + ；铁碳合金的共晶反应式为： L + Fe3C 一般的共析反应的表达式是： + ；铁碳合金的共析反应式为： + Fe 3C 6、下图为铁碳合金相图，试完成： 1）、为图中 A、B、C、D、E、F、G、H 各区域选择正确的相组成：奥氏体、铁素体、液体、 液相+奥氏体、液相+渗碳体、莱氏体（奥氏体+渗碳体）、珠光体（铁素体+渗碳体）、奥 氏体+铁素体；（4 分） 2）、缓慢冷却条件下，求出含碳量 0.4%的钢材在室温下相组成物和组织组成物的相对含量。 （6 分）
160［F]%[E][H]1300[c]1100[G][A ]P[B]700500[D]300Fe 0.0218%0.77..:Fe,CC%答：1)、A：铁素体；B：铁素体+奥氏体；C：奥氏体；D：珠光体（铁素体+渗碳体）；E：液相+奥氏体；F：液相；G：莱氏体（奥氏体+渗碳体）；H：液相+渗碳体(4分)2）、室温下的相组成物：铁素体+渗碳体（F+Fe3C）F的相对含量：Qr=(6.69-0.4)/(6.69-0.0008)=94.03%或Qr=(6.69—0.4)/(6.69-0.0218)=94.33%Fe3C的相对含量：Qre3C=1一Qr=5.97%或5.67%(3分)组织组成物：铁素体+珠光体（F+P）F的相对含量：Qr=(0.77-0.4)/(0.77-0.0008)=48.1%或Qr= (0.770.4)/(0.77-0.0218)=49.45 %Fe3C的相对含量：Qp=1-Qr=51.9%或50.55%(3 分)7、试求含碳量为1.2%的钢，室温下的相组成物和组织组成物的相对含量，并画出其在室温下的显微组织示意图。室温下相组成：F+FesC其中F中含碳量为0.0008%（或0.0218%），Fe3C含碳量为6.69%6.69-1.2*100%=82.33%F相对含量为：Q,6.69-0.0218
A N H J B E C D F K S G P Q Fe 0.77 Fe 3 C 2.11 4.3 C% 300 500 700 900 1600 1300 1100 温度 C [ A ] [ F ] [ D ] [ B ] [ C ] [ E ] [ H ] [ G ] 0.0218% 答： 1）、 A：铁素体；B：铁素体+奥氏体；C：奥氏体； D：珠光体（铁素体+渗碳体）；E：液相+奥氏体；F：液相； G：莱氏体（奥氏体+渗碳体）；H：液相+渗碳体 （4 分） 2）、 室温下的相组成物：铁素体+渗碳体（F+Fe3C） F 的相对含量：QF = (6.69－0.4)/(6.69－0.0008) = 94.03 % 或 QF = (6.69－0.4)/(6.69－0.0218) = 94.33 % Fe3C 的相对含量：QFe3C = 1－QF =5.97 % 或 5.67 % (3 分) 组织组成物：铁素体+珠光体（F+P ） F 的相对含量：QF = (0.77－0.4)/(0.77－0.0008) = 48.1 % 或 QF = (0.77－0.4)/(0.77－0.0218) = 49.45 % Fe3C 的相对含量：QP = 1－QF= 51.9% 或 50.55 % (3 分) 7、试求含碳量为 1.2%的钢，室温下的相组成物和组织组成物的相对含量，并画出其在室温 下的显微组织示意图。 室温下相组成：F+Fe3C 其中 F 中含碳量为 0.0008%（或 0.0218%），Fe3C 含碳量为 6.69% F 相对含量为： *100% 82.33% 6.69 0.0218 6.69 1.2 = − − QF =