最新电大《机械制造基础》形成性考核册作业答案【附题目】.doc

电大机械制造基础形成性考核册作业1答案
1、常用的工程材料可以用教材第一页的表格表示,请完成工程材料的分类表:
答:
工程材料
非金属材料
复合材料
黑色金属
有色金属
金属材料
铸铁
碳钢
合金钢
高分子材料
陶瓷材料
橡胶
塑料
合成纤维
人们在描述金属材料力学性能重要指标时,经常使用如下术语,请填写其使用的符号和内涵:
强度:金属材料在外载荷的作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。强度有屈服强度σs和抗拉强度σb。
塑性:金属材料在外载荷作用下产生断裂前所能承受最大塑性变形的能力。
强度:是指金属材料抵抗比它更硬的物体压入其表面的能力。硬度有布氏硬度HBS和洛氏硬度HR。
冲击韧性:金属抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力。
疲劳强度:金属材料经受无数次交变载荷作用而不引起断裂的最大应力值。
参照教材图1—2填写材料拉伸曲线中的相应特征值点的符号,并描述相应的含义。
横坐标表示:试件的变形量ΔL
纵坐标表示:载荷F
S点:屈服点
b点:颈缩点
k点:拉断点
屈服点以后出现的规律:试样的伸长率又随载荷的增加而增大,此时试样已产生较大的塑性变形,材料的抗拉强度明显增加。
一根标准试样的直径为10mm、标距长度为50mm。拉伸试验时测出试样在26kN时屈服,出现的最大载荷为45 kN。拉断后的标距长度为58mm,。、σb。
答:==26000/(*)=*108MPa
σb=Fb/S0=45000/(*)=*108MPa
HR是零件设计中常用的表示材料硬度指标。请回答下表中表示的有效范围和应用范围:
硬度符号
有效值范围
主要应用范围
HRA
70~85
硬质合金、表面淬火、渗碳
HRB
25~100
有色金属、退火、正火等
HRC
20~67
淬火钢、调质钢等
HR和HB有什么差别?
答:两种都是测试硬度的标准,区别在于测量方法不同。两种硬度标准根本性区别在于:布氏和洛氏测量的对象不同。布氏测量低硬度的材料,洛氏测量高硬度的材料。
6、参照教材1-7图补充如下Fe-Fe3C相图缺少的内容(标注相应的数据和材料相符号),思考每个线条和线条包容区域内金属相符号的特点
参考上图回答以下问题::
AC线为:合金的液相线
Acm线为:碳在奥氏体中的溶解限度线
AC3线为:奥氏体中开始析出铁素体或铁素体全部溶入奥氏体的转变线
A表示:奥氏体相
F表示:铁素体相
P表示:珠光体相
Ld表示:液相
Fe3C表示:渗碳体相
%为:都是奥氏体
导致过共析钢中材料脆性很高的主要原因是:若加热到略高于AC1温度时,珠光体完全转变成奥氏体,并又少量的渗碳体溶入奥氏体。此时奥氏体晶粒细小,且其碳的质量分数已稍高与共析成分。如果继续升高温度,则二次渗碳体不断溶入奥氏体,致使奥氏体晶粒不断长大,其碳浓度不断升高,会导致淬火变形倾向增大、淬火组织显微裂纹增多及脆性增大。
7、假定有含碳量为80%的材料从液态逐渐缓慢冷却,请说明其随温度下降的组织变化。
答:液相,液相和一次渗碳体,一次渗碳体和莱氏体,一次渗碳体和低温莱氏体
AC3和Acm是重要指标线,在这个温度以下会稳定得逞室温组织。在高温度附近的冷却速度决定了材料的晶粒大小。因此,为细化晶粒的退火热处理的工艺设计是需要查阅相图的(通常要高出50°C)。请同学补充完成下面的回答:
回答:当温度下降到达AC线时,出现凝固,成为L(液体)和A,经过EF线以后完全固体,……
发生共晶反应。此时液相LC(%C),奥氏体AE(%C)。渗碳体(%C)三相共存。冷凝时反应的结果形成了奥氏体与渗碳体的机械混合物,通称为莱氏体
钢的热处理主要包括淬火、退火、回火、调质处理和渗碳。它们的主要特点是按照热处理温度、冷却速度、热处理目的或用途、工艺过程安排特点考虑的。请藐视它们的特点:
淬火:指将钢件加热到 Ac3 或 Ac1(钢的下临界点温度)以上某一温度,保持一定的时间,然后以适当的冷却速度,获得马氏体(或贝氏体)组织的热处理工艺。常见的淬火工艺有盐浴淬火,马氏体分级淬火,贝氏体等温淬火,表面淬火和局部淬火等。淬火的目的:使钢件获得所需的马氏体组织,提高工件的硬度,强度和耐磨性,为后道热处理作好组织准备等。
退火:指金属材料加热到适当的温度,保持一定的时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。常见的退火工艺有:再结晶退火,去应力退火,球化退火,完全退火等。退火的目的:主要是降低金属材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或压力加工,减少残余应力,提高组织和成分的均匀化,或