金属工艺学得课后答案

P11：第一章

机电0802班 宋秀敏 200803133029 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

机电0802班 郑翠 200803133030

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。

P11第（3）题 200803133031 杨萍

答：因为各种硬度与强度间有一定的换算关系，故在零件图的技术条件中，通常只标出硬度要求。

200803133032孔力

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。

200803133034范勇军 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?

? 抗拉强度 它是指金属材料在拉断前所能承受的

b最大应力.

F?=A

bbO? 屈服点 它是指拉伸试样产生屈服时的应力。

sF?=A

ssO? 规定残余拉伸强度

0.2

? 疲劳强度 它是指金属材料在应力可经受无数次

?1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。

F?=A

0a 冲击韧度 它是指金属材料断裂前吸收的变形能量

K的能力韧性。 a=

KASK

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

200803133035蒋宏伟

（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。

200805169072孙朝进P23

（3）什么是同素异晶转变？室温和1100摄氏度时的纯铁晶格有何不同？

大多数金属在结晶之后，直至冷却到室温，其晶格类型都保持不变。但铁及锡、钛、锰等金属在结晶之后，在不同温度范围类将呈现出不同的晶格。这种随温度的改变，固态金属的晶格也随之改变的现象称之为同素异晶转变。

在室温下，纯铁晶格为体心立方结构，晶格的晶胞是一个立方体。立方体的八个顶点上各有一个原子，在立方体的中心处还有一个原子。在1100摄氏度时，纯铁晶格为面心立方结构，晶格也是一个立方体，除在立方体的八个顶点上各有一个原子外，在立方体六个面的中心处还各有一个原子。

200803133037柯炯 （4）填表

组织名称 代表符号 含碳量ω/% c组织类型 力学性能特征 铁素体 F 0.006%~0.0218% 固溶体 强度、硬度低，塑性、韧性好。 奥氏体 A 0.77%~2.11% 固溶体 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 P或F+FeC 30.77% 机械混合物 抗拉强度高，硬度较高，有一定的塑性和韧性

第三章

200803133034谭春隆

(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。

200803133039姚冬

39，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。 （建议用转变方程表示）

200803133040武溉 200803133041曾小山 40，第三章（1）

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。

正火主要用于：（1）取代部分完全退火。(2) 用于普通结构件的最终热处理。（3）用于过共析钢，以减少或消除二次渗碳体呈网状析出。

41.第三章（2）

答：加热到Ac3以上30~50摄氏度，并保温！

温度过低，因未能完全形成奥氏体，致使淬火的组织中除马氏体外，还残存少量的铁素体，使钢的硬度不足；若加热温度过高，因奥氏体晶粒长大，淬火后的马氏体组织也粗大，增加了钢的脆性，致使钢件裂纹和变形的倾向加大.

200803133042陈平辉 29面第二题

后果是获得的碳钢中含有过冷奥氏体，这样就导致碳钢硬度不够。因为合金钢淬透性较好，以在油中淬火为宜，这样获得的钢硬度和韧性都较好。

200803133043谭技 第三章 （4）

立即回火的主要目的是消除火内应力，以降低钢的脆性，

防止产生裂纹，同时也使钢获得所需的力学性能。 低温回火·目的是降低淬火钢的内应力和脆性，但基本保持淬火所获得高硬度和高耐磨性。

中温回火·目的是使钢获得高弹性，较高硬度和一定的韧性。

高温回火·淬火并高温回火的复合热处理工艺称为调质处理。调制处理使钢的韧性显著提高，因此调质处理的钢获得强度及韧性都较好的力学性能。 ·

200803133044 晏晚君

（4）钢锉、汽车大弹簧、车床主轴、发动机缸盖螺钉的最终热处理有何不同？

答：钢锉的最终热处理是淬火并低温回火。

汽车大弹簧最终热处理是淬火并中温回火。 车床主轴最终热处理是淬火并高温回火，感应加热表面淬火。

发动机缸盖螺钉最终热处理是淬火并中温回火。

200803133045李毅P29

(6) 应选化学热处理中的渗碳热处理。

渗碳件渗碳后，经淬火和低温回火后，表层硬度高，因而耐

磨，而心部仍是低碳钢，故保持良好的塑性和韧性，适用于齿轮和手缝针。

第四章

200803133046郑超波

（1） 15、40是优质碳素结构钢，其中15是低碳钢，40

是中碳钢，15、40表示刚中平均含碳量为万分之15和万分之40；Q195是碳素结构钢、Q345是低合金高强钢，Q表示屈服点，195、345表示钢厚度小于16mm时最低屈服点；CrWMn是合金工具钢，40Cr、60Si2Mn是合金结构钢，40、60表示含碳量的万分数，CrWMn、40Cr、60Si2Mn元素符号及其后数字表示所含合金元素及其平均含量的百分数。

（哪些牌号焊接性能好）

200803133047陈钊

（2）比较碳素工具钢和合金工具钢，他们的适合场合有何不同？

答:碳素工具钢常用于制造锻工、钳工工具和小型模具，

且零件不宜过大和复杂。

合金工具钢主要用于刀具、量具、模具等，适合制

造形状复杂、尺寸较大、切削速度较高或是工作温度较高的工具和模具。

翟旭200803133048 牌号 Q235 A F 所属类别 大致含碳性能特征 量（w%） 碳素结构钢 0.14~0.22 用途列举 普通级沸腾常用于轧制成刚，刚厚小各种型钢、冲于16mm最件、钢筋等制成低屈服点为各种钢构件、冲235MPa强压件、焊接件、度高塑性好 以及不重要的螺钉、螺母等。 45 优质碳素结构钢 0.45 强度、硬度、塑主轴、丝杆、连性、韧性较适中杆、蜗轮、套筒、综合性能优良 键、重要螺钉。 T10A 碳素工具钢 合金结构钢 0.95~1.04 硬度较高任有一手锯条、小冲些韧性 模、丝锥、板牙 0.18~0.24 较高的强度及淬用于制造心部强度要求较高和表面承透性 受磨损、尺寸较大的，或形状较复杂而载荷不大的渗碳零件，如齿轮、齿轮轴、凸轮、活塞销、蜗杆、顶杆等；也可用于制造工作速度较高并承受中等冲击载荷的调质零件。 20Cr

200803133049涂庭瑞P36

(4) 仓库中混存三种相同规格的20钢、45钢和T10圆钢，请提出一种最为简便的区分方法。

答：20钢属于低碳钢，塑性优良，强度小，可焊性也小；

45钢属于中碳钢，强度较高，韧性和加工性也较好，淬火后强度有所提高；T10钢属于高碳钢，淬火后硬度高。首先比较钢的硬度，最软的是20钢，然后将钢加热后淬火，硬度高的是T10钢，其次是45钢。

200803133050许奎

六角螺钉Q215 车床主轴Q255 钳工錾子235 液化石油气罐Q255 活扳手Q235 脸盆Q215 自行车弹簧Q235 门窗合页Q215

September 20, 2009

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