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机械工程材料及成型工艺3-4次作业答案

来源:用户分享 时间:2025/8/24 1:53:15 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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《机械工程材料及成型工艺》第3-4次作业答案

第三次作业

一、 什么是滑移?滑移有哪些特点?

答:晶体在切应力作用下,晶体的一部分沿着一定的晶面和晶向相对于 另一部分发生滑动(位移)的现象。

滑移的特点:①滑移是在切应力的作用下进行的,滑移需要达到临界切向应力;②滑移距离是滑移方向原子间距的整数倍;③滑移总是沿着一定的晶面和晶向进行的;④滑移不改变晶体位向;⑤滑移会产生滑移带;⑥滑移伴随着转动。

二、钨在1100℃下的变形加工和锡在室温下的变形加工是冷加工还是热加工? 为什么?

答:金属的热变形和冷变形划分的标准是以再结晶温度来划分的,在高于再结晶温度进行变形属于热变形,低于再结晶温度变形属于冷变形。

纯铅:T再=(0.35~0.4)T熔=(0.35~0.4)×(327+273)=(210~240)K<298K,属于热变形;

钨:T再=(0.35~0.4)T熔=(0.35~0.4)×(3380+273)=(1279~1461)K>1273K,属于冷变形。

三、下图为A-B二元合金共晶相图,请回答下列问题:

(1)用组织组成物填写各相区

① L ; ② L+A ; ③ L+B ; ④ A+(A+B) ; ⑤ A+B ; ⑥ B+(A+B) 。 (2)写出共晶反应式。 L→(A+B)

四、已知组元A(熔点600℃)与组元B(熔点500℃)在液态无限互溶,在固态300℃时,A溶于B的最大溶解度为30%,室温时为10%,但B不溶于A;在300℃时含40%B的液态合金发生共晶反应,现要求:

①作出A-B合金相图;

②试计算20%B合金室温下相组成物的相对量; ③写出共晶反应式。

答:(1)作出A-B合金的相图:

(2)相:A和β

A%=(90%-20%)/(90%-0%)×100%≈78% β%=1-A%=22% (3) L→(A+β)

第四次作业

一、有形状、尺寸相同的两个Cu-Ni合金铸件,一个含质量分数为90%Ni, 另一个含质量分数为50%Ni,铸后自然冷却,问哪个铸件偏析更严重?

答:50%Ni偏析严重。晶内偏析的程度主要取决于凝固时的冷却条件和原子扩散能力,还与相图的形状有密切关系。在其他条件相同情况下,认为偏析和相图的关系是:若相图中液相线和固相线之间的水平距离越大,即结晶的成分间隔越大,先结晶出来的枝干和后结晶出来枝晶间的成分差别也越大,偏析越严重。若相图中液相线和固相线之间的垂直距离越大,即结晶的温度间隔越大,则偏析越严重。

二、退火状态下,含碳量为0.77%的钢比含碳量为1.2%的钢的强度高,为什么?

答:强度是对组织形态很敏感的一个力学性能指标,随着钢材含碳量的提高,钢材的强度和硬度提高,而塑性降低,当钢中含碳量超过0.9%以后,含碳量为1.2%的钢组织中的二次渗碳体网趋于完整、变粗,钢的强度这时不但不会增强,反而会迅速降低。

三、在铁碳合金平衡相图中有哪些渗碳体以及它们的区别和联系?

答:铁碳合金平衡相图中有五种渗碳体:Fe3CI 、Fe3CII、Fe3CIII、Fe3C共

晶、Fe3C共析。它们都属于渗碳体相,分属于不同的组织。

根据形成条件可将渗碳体分为:

一次渗碳体:从液态中直接析出,呈长条状,用Fe3CI表示。 二次渗碳体:从奥氏体中析出,沿晶界呈网状, 用Fe3CII表示。 三次渗碳体:从铁素体中析出,呈细小片状、颗粒状, 用Fe3CIII表示。 共晶渗碳体:发生共晶反应时析出,作为基体,用Fe3C共晶表示。

共析渗碳体:发生共析反应时析出,呈层片状,用Fe3C共析表示。

四、在铁碳合金中,试回答以下问题:

1)画出简化的Fe-Fe3C相图(以组织分区)。

2)含碳量为0.40%钢从液态缓冷至室温,计算其在温度T(T<727℃)时各相和各组织组成物的相对重量百分数。

答:1)以组织标注的Fe-Fe3C平衡相图如下图所示: 2)

相:F、Fe3C。

其相对含量:F%=(6.69-0.4)/(6.69-g)×100%;Fe3C%=1-F%。 组织:F、P。

其相对含量:F%=(0.77-0.4)/(0.77-g)×100%;P%=1-F%。

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