金属工艺学 - 邓文英 - 第五版 - 课后习题参考答案- 副本

第一章（p11）

1.什么是应力？什么是应变？

答：应力是试样单位横截面的拉力；应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量

2．缩颈现象在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时，试样上有部分开始变细，出现了“缩颈”;缩颈发生在拉伸曲线上bk段;不是，塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生，如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。

4.布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度？

库存钢材 硬质合金刀头 锻件 台虎钳钳口

洛氏硬度法测试简便，缺点是测量费时，且压痕较大，不适于成品检验。

布氏硬度法测试值较稳定，准确度较洛氏法高。；迅速，因压痕小，不损伤零件，可用于成品检验。其缺点是测得的硬度值重复性较差，需在不同部位测量数次。

硬质合金刀头，台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。 库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。 第五题

下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么?

??b 抗拉强度 它是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力. 屈服点 它是指拉伸试样产生屈服时的应力。 规定残余拉伸强度

s??0.2?1 疲劳强度 它是指金属材料在应力可经受无数次应力循环不

发生疲劳断裂，此应力称为材料的疲劳强度。

? 应力 它指试样单位横截面的拉力。

aK 冲击韧度 它是指金属材料断裂前吸收的变形能量的能力韧

性。

HRC 洛氏硬度 它是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力，使得压头与试样始终保持紧密接触，然后，向压头施加主载荷，保持数秒后卸除主载荷。以残余压痕深度计算其硬度值。

HBS 布氏硬度 它是指用钢球直径为10mm，载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。

HBW 布氏硬度 它是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。 第二章（p23）

(1)什么是“过冷现象”?过冷度指什么？

答：实际结晶温度低于理论结晶温度（平衡结晶温度），这种线性称为 “过冷”;理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为过冷度。 （2）金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？细化晶粒的途径有哪些？

答：金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。一般来说，同一成分的金属，晶粒愈细，其强度、硬度愈高，而且塑性和韧性也愈好。

细化铸态晶粒的主要途径是：（1）提高冷却速度，以增加晶核的数目（2）在金属浇注之前，向金属液内加入变质剂（孕育剂）进行变质处理，以增加外来晶核。此外，还可以采用热处理或塑性加工方法，使固态金属晶粒细化。 （4）填表

组织名称 代表符号 含碳量ωc/% 组织类型 力学性能特征 铁素体 F 0.006%~0.02固溶体 18% 奥氏体 A 0.77%~2.11% 固溶体 强度、硬度低，塑性、韧性好。 强度、硬度不高，塑性优良 渗碳体 Fe3C 0.058% 化合物 硬度极高，塑性、韧性极低 珠光体 PF+Fe3C 或0.77% 机械混合抗拉强度高，硬物 度较高，有一定的塑性和韧性 （6）分析在缓慢冷却的条件下，亚共析钢和过过共析钢的结晶过程和室温组织？

亚共析钢冷却到1点以后，开始从钢液中结晶出奥氏体，直到2点全部结晶成奥氏体。当亚共析钢继续冷却到GS线上的3点之前，不发生组织变化。当温度降低到3点之后，将从奥氏体中逐渐析出铁素体。由于铁素体的含量很低，致使剩余奥氏体的含碳量沿着GS线增加。当温度下降到4点时，剩余奥氏体的含碳量已增加到S点的对应成分。

即共析成分。到达共析温度4点以后，剩余奥氏体因发生共析反应装便成珠光体，而已析出的铁素体不再发生变化。4点一下其组织不变。因此，亚共析钢的室温组织由铁素体和珠光体构成。

过共析钢冷却到1点以后，开始从钢液中结晶出奥氏体，直到2点全部结晶成奥氏体。当过共析钢继续冷却到GS线上的3点之前，不发生组织变化。当温度降低到ES线上3点之后，由于奥氏体的溶碳能力不断的降低，将由奥氏体中不断以Fe3C形式，沿着奥氏体晶界析出多余的碳。由于析出含碳量较高的Fe3C，剩余奥氏体的含碳量将沿着它的溶解度曲线降低。当温度降低到共析温度的4点时，奥氏体达到共析成分，并转变为珠光体。此后继续降温，组织不再发生变化。因此，过共析钢的室温组织由珠光体和二次渗碳体组成。 40，第三章（p29）

1.什么是退火？什么是正火？各自的特点和用途

退火是将钢加热，保温，然后随炉或或埋入灰中使其缓慢冷却的热处理工艺。

分为（1）完全退火，（2）球化退火，（3）去应力退火。

正火是将钢加热到Ac3以上30---50C(亚共析钢)或Accm以上30---50C（过共析钢），保温后在空气中冷却的热处理工艺。 正火和完全退火的作用相似，也是将钢加热到奥氏体区，使钢进行重结晶，从而解决铸钢件，锻件的粗大晶粒和组织不均问题。但正火比退火的冷却速度稍快，形成了索氏体组织。索氏提比珠光体的强度，硬度稍高，但韧性并未下降。