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1、工程材料第2次测练试题参考答案班级姓名学号成绩相图和碳钢一、填空题1 .共晶反应的特征是具有一定成分的液体（Le）在一定温度（共晶温度）下同时结晶两种成分的固溶体（am+0n）,其反应式为Le-（am+0n）。2 .共析反应的特征是具有一定成分的固溶体（丫e）在一定温度（共析温度）下同时析出两种成分的固溶体（am+0n）,其反应式为1e（am+0n）。3 .接近共晶成分的合金，其铸造性能较好;但要进行压力加工的合金常选用固溶体的合金。4 .在生产中，若要将钢进行轨制或锻压时，必须加热至奥氏体相区。5 .在退火状态的碳素工具钢中，T8钢比T12钢的硬度低，强度高。6.奥氏体是碳在T-Fe的间隙固
2、溶体，它的晶体结构是面心立方晶格7.铁素体是碳在a-Fe的间隙固溶体，它的晶体结构是体心立方晶格8.珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物。9.碳钢按相图分为共析钢、亚共析钢、过共析钢。10.铁碳合金的室温显微组织由固溶体和金属间化合物两种基本相组成。、判断题1 .共晶反应和共析反应的反应相和产物都是相同的。（X）2 .铸造合金常选用共晶或接近共晶成分的合金。（V）3 .合金中凡成分相同、晶体结构相同，并有界面与其他部分分开的均匀组成部分叫做相。（X）4 .在铁碳合金中，只有共析成分点的合金在结晶时才能发生共析反应。（X）5 .退火碳钢的硬度与强度随3（C）的增高而不断增高。（X）6 .钢材的切削
3、加工性随3（C）增加而变差。（X）7 .碳钢进行热压力加工时都要加热到奥氏体区。（V）8 .钢钟钉一般用低碳钢制成。（V）9 .钳工锯T10、T12钢料时比锯10、20钢费力，且锯条容易磨钝。（V）10 .钢适宜于通过压力加工成形，而铸铁适宜于通过铸造成形。（V）三、选择题1 .二元合金中，共晶成分的合金（A）。A、铸造性能好B、锻造性能好C、焊接性能好D、热处理性能好2 .铁素体的机械性能特点是具有良好的（C）。A、硬度与强度B、综合机械性能C、塑性和韧性D、切削性和铸造性3 .建筑用钢筋宜选用（A）。A、低碳钢B、中碳钢C、高碳钢D、工具钢4 .装配工使用的神刀宜选用（C）。A、低碳钢B、
4、中碳钢C、高碳钢D、过共晶白口铁5 .在下述钢铁中，切削性能较好的是（B）。A、工业纯铁B、45C、白口铸铁D、T12A四、问答题1 .根据铁碳相图，说明产生下列现象的原因：(1)在1100C,3(C)=0.4%,的钢能进行锻造,而3(3)=4.0%的生铁则不能锻造；答：在1100C,3(0=0.4%钢的组织为单相奥氏体，塑性较女?,适合锻造，而3(3)=4.0%生铁的组织为奥氏体加莱氏体，塑性较差，不适宜锻造。(2)绑扎物件一般采低碳钢丝，而起重机吊重物时则采用3(C)=0.600.75%的钢丝绳；答：绑扎物件铁丝要求塑性好，因此应选择含铁素体多的低碳钢制造；而起重机吊重物用的钢丝绳要求承受
5、较大的载荷的同时，又应具有一定的韧性，防止冲击断裂，因此采用3(C)=0.600.75%的钢；(3)用做汽车挡板的材料与用做锂刀的材料为什么不同。答：用做汽车挡板的材料要求塑性好，便于压力加工成型，因此，应选择含铁素体多的低碳钢制造；而用做神刀的材料要求硬度高，保证耐磨性能，因此，采用3(Q=1.2%的高碳钢制造；2 .根据Fe-Fe3c相图，从相和组织上解释以下现象：(1) T8钢比40钢的强度、硬度高，塑性、韧性差。答：由于T8的含碳量(0.8%。比40钢(0.4%。含碳量高，其铁素体含量低，渗碳体含量高，因此，T8钢比40钢的硬度高，而塑性、韧性差；又由于T8钢中含珠光体量高，因此，其强
6、度比40钢的强度高。(2) T12钢比T8钢的硬度高，但强度反而低。答：这是由于T12钢中的FqG连成网状，导致晶界强度下降，而T8钢中的FesCn呈短杆状，起第二相强化作用。五、计算题按铁碳合金相图分类，40和T12A为何种钢？试分析它们的结晶过程，并计算其相组成物和组织组成物的相对量？答：1)按铁碳合金相图分类，2)结晶过程：卜修:一2宠4 r4 d 时同一40钢为亚共析钢，T12A为过共析钢；嗡n赛40钢的结晶过程T12A的结晶过程.3) 40钢的相组成物和组织组成物的相对量：(1) 40钢的相组成物：F和Fa。QF=6.690.4100%=94%QFe3c=1-Qf=1-94%=6%6
7、.69(2) 40钢的组织组成物：F和P。Q=0.770.4100%=48.1%Qp=1-Qf=1-48.1%=51.9%0.774) 40钢的相组成物和组织组成物的相对量：(1) T12A钢的相组成物：F和FesC。qF=6.691.2100%=82.1%QFe3c=1-Qf=1-82.1%=17.9%6.69(2) T12A钢的组织组成物：P和F&G。Q=6.691.2100%=92.7%QFe3cn=1-Qp=1-92.7%=7.3%6.690.77金属的塑性变形一、试分析汽车半轴在模锻成形过程中，其组织和机械性能有何变化？答：微裂纹、气孔等焊合，材料致密度提高；碳化物被破碎和基体晶粒发
8、生再结晶被细化；杂质分布均匀，偏析减少)；杂质或第二相沿金属流变方向分布，形成纤维组织。因此，机械性能全面提高，且具有明显的方向性，沿纤维方向的性能高于横纤维方向的性能。二、试分析汽车车身在压力成形过程中，其组织和机械性能有何变化？1)组织结构变化：(1)形成纤维组织：金属经塑性变形时，沿着变形方向晶粒被拉长，形成纤维组织。(2)形成形变织构：在变形量很大时，金属中各晶粒的取向趋于一致的组织叫形变织构。(3)晶粒碎化：晶粒尺寸10-2-10-4或10-6cm；亚结构细化。(4)位错密度随着变形量的增加。3)机械性能的变化：(1)呈现明显的各向异性：由于形成了纤维组织和变形织构。(2)产生加工硬化：随着变形量的增加，位错密度升高，导致位错缠结和定轧，对位错的滑移产生巨大的阻碍作用，可使金属的变形抗力显著升高。(3)产生大量残余应力。三、什么是回复和再结晶？简述它们的主要作用？1)回复是指是指冷变形后的金属在加热温度较低时，发生组织和性能变化的过程，其主要作用是保留加工硬；.化，消除内应力，稳定工件尺寸，防止工件变形；2）再结晶是指冷变形后的金属在加热温度较高时，在变形组织的基体上产生新的无畸变的晶核，并迅速长大形成等轴晶粒的过程，其主要作用是消除加工硬化，改善塑性，以便进下一步压力加工和切削加工。.
工程材料练习(二)参考答案
