材料加工原理蒋成禹课后题答案

第一章 材料与人类

1.为什么说材料的发展是人类文明的里程碑？

材料是一切文明和科学的基础，材料无处不在，无处不有，它使人类及其赖以生存的社会、环境存在着紧密而有机的联系。纵观人类利用材料的历史，可以清楚地看到，每一种重要材料的发现和利用，都会把人类支配和改造自然的能力提高到一个新的水平，给社会生产和人类生活带来巨大的变化。

2.什么是材料的单向循环？什么是材料的双向循环？两者的差别是什么？ 物质单向运动模式：“资源开采-生产加工-消费使用-废物丢弃” 资源开采 冶金等初加工 原材料 工业原料 地球 进一步加工 组合加工制造 人类使用后失效 工程材料 废料 产品

双向循环模式：以仿效自然生态过程物质循环的模式，建立起废物能在不同生产过程中循环，多产品共生的工业模式，即所谓的双向循环模式（或理论意义上的闭合循环模式）。 地球 综合利用变为无害废物 综合利用变为无害废物 工业用原料 原材料 经过人类处理重新利用后的无害废物 工程材料 产品 废料 差别：单向循环必然带来地球有限资源的紧缺和破坏，同时带来能源浪费，造成人类生存环境的污染。

无害循环：流程性材料生产中，如果一个过程的输出变为另一个

第一章 材料与人类

1.为什么说材料的发展是人类文明的里程碑？

材料是一切文明和科学的基础，材料无处不在，无处不有，它使人类及其赖以生存的社会、环境存在着紧密而有机的联系。纵观人类利用材料的历史，可以清楚地看到，每一种重要材料的发现和利用，都会把人类支配和改造自然的能力提高到一个新的水平，给社会生产和人类生活带来巨大的变化。

2.什么是材料的单向循环？什么是材料的双向循环？两者的差别是什么？ 物质单向运动模式：“资源开采-生产加工-消费使用-废物丢弃” 资源开采 冶金等初加工 原材料 工业原料 地球 进一步加工 组合加工制造 人类使用后失效 工程材料 废料 产品

双向循环模式：以仿效自然生态过程物质循环的模式，建立起废物能在不同生产过程中循环，多产品共生的工业模式，即所谓的双向循环模式（或理论意义上的闭合循环模式）。 地球 综合利用变为无害废物 综合利用变为无害废物 工业用原料 原材料 经过人类处理重新利用后的无害废物 工程材料 产品 废料 差别：单向循环必然带来地球有限资源的紧缺和破坏，同时带来能源浪费，造成人类生存环境的污染。

无害循环：流程性材料生产中，如果一个过程的输出变为另一个

中华民国蒋氏将军名录【三十二】蒋修仁 蒋绍禹

蒋修仁[？-1947]河南光山人。“七七”事变爆发时，1938年3月23日，由临沂方向南侵日寇的先头部队出现在台儿庄北面铁路东侧的墩上村，向东沿刘家湖一线展开。日寇的炮兵部队暴露在中国民革命军的防御阵地前，随即可能大举进攻。中国民革命军十三师和易三八师担负着台儿庄东北角的防守。易三八师两个团的兵力，于3月23日前已部署在台儿庄北城墙内外主阵地，重机枪连则在东北角后方构筑预备阵地。师机动部队隐蔽在东北郊的铁路南侧，由蒋修仁旅长统一指挥。蒋修仁命令迫击炮排秘密越过铁路，进入隐蔽阵地，对准敌阵地，迅速连续发射炮弹。炮轰过后，只见日寇阵地浓烟四起，日兵混乱不堪。中国守军无不欢欣鼓舞。3月23日中午，日寇部分步兵从东北两侧发起冲锋，均被猛烈的炮火打退。坚守东北城角的机枪阵地对准冲锋的日寇一顿猛射，大片日寇应声而倒。同时，埋伏在铁路南侧的机动部队也跨越铁路，分两路向日寇冲杀。日寇遭到沉重打击后再不敢逼近城墙阵地，激烈战斗暂时趋于平息。后来在湘西会战中任四十四师师长，部队被日寇击溃后任第二十六师四十四旅旅长。解放战争期间的1947年1月4日，人民解放军冀鲁豫野战军在陈毅将军率领下，自鲁南临沂猛

液态成型部分思考题： 名词解释： 1、 自发形核

由游动的原子集团自己逐渐长大而形成晶核的过程，因此，也称均质生核。 2、 非自发形核

在外来质点的表面上生核的过程，也称为异质生核。 3、 气孔

金属中的气体含量超过其溶解度，或浸入的气体不被溶解，则以分子状态存在于金属液中，若凝固前来不及排除，铸件将产生气孔。 4、 非金属夹杂物

金属在熔炼与铸造过程中，与非金属元素及外界物质接触发生相互作用而产生的各种化合物。 5、 离异共晶

共晶成分的剩余液体也可能不采取共生生长的方式结晶，而是两相各自独立生长，所得的组织中没有共晶的特征。这种两相不是以共同的界面生长的方式成为离异生长，所得的组织成为离异共晶。 6、 带状偏析

当固液界面由于过冷递减，固液界面向前推进受到溶质偏析的阻碍时，由于界面前方的冷却，从侧壁上可能产生新的晶粒并继续长大，从前方横切溶质浓化带，形成带状偏析。 7、 逆偏析

铸锭和铸件凝固后，铸锭的表面或底部含溶质元素较多，而中心部分或上部分含溶质较少。 8、 残余应力

当产生铸造应力的原因被消除以后，应力仍然存在，这种应力成为残余应力。 9、 缩孔

铸件在凝固过程中，由于合金的液态收缩和凝固

第一章 流体的主要物理性质

1-1何谓流体，流体具有哪些物理性质？

答：流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。它包括液体和气体。 流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。

1-2某种液体的密度ρ=900 Kg／m3，试求教重度y和质量体积v。 解：由液体密度、重度和质量体积的关系知：

??G??g?900?9.8?8820(N/m3) V1∴质量体积为????0.001(m3/kg)

1.4某种可压缩液体在圆柱形容器中，当压强为2MN／m2时体积为995cm3，当压强为1MN／m2时体积为1000 cm3，问它的等温压缩率kT为多少? 解：等温压缩率KT公式(2-1): KT??1V??V? ???P??TΔV=995-1000=-5*10-6m3

注意：ΔP=2-1=1MN/m2=1*106Pa

将V=1000cm3代入即可得到KT=5*10-9Pa-1。 注意：式中V是指液体变化前的体积

1.6 如图1.5所示，在相距h＝0.06m的两个固定平行乎板中间放置另一块薄板，在薄 板的上下分别放有不同粘度的油，并且一种油的粘度是另一种油的粘度的2倍。当薄板以匀速v＝0.3m/s被拖动时，每平方米受合力F=29N，求两种

第一章 流体的主要物理性质

1-1何谓流体，流体具有哪些物理性质？

答：流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。它包括液体和气体。 流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。

1-2某种液体的密度ρ=900 Kg／m3，试求教重度y和质量体积v。 解：由液体密度、重度和质量体积的关系知：

??G??g?900?9.8?8820(N/m3) V1∴质量体积为????0.001(m3/kg)

1.4某种可压缩液体在圆柱形容器中，当压强为2MN／m2时体积为995cm3，当压强为1MN／m2时体积为1000 cm3，问它的等温压缩率kT为多少? 解：等温压缩率KT公式(2-1): KT??1V??V? ???P??TΔV=995-1000=-5*10-6m3

注意：ΔP=2-1=1MN/m2=1*106Pa

将V=1000cm3代入即可得到KT=5*10-9Pa-1。 注意：式中V是指液体变化前的体积

1.6 如图1.5所示，在相距h＝0.06m的两个固定平行乎板中间放置另一块薄板，在薄 板的上下分别放有不同粘度的油，并且一种油的粘度是另一种油的粘度的2倍。当薄板以匀速v＝0.3m/s被拖动时，每平方米受合力F=29N，求两种

液态成型部分思考题： 名词解释： 1、 自发形核

由游动的原子集团自己逐渐长大而形成晶核的过程，因此，也称均质生核。 2、 非自发形核

在外来质点的表面上生核的过程，也称为异质生核。 3、 气孔

金属中的气体含量超过其溶解度，或浸入的气体不被溶解，则以分子状态存在于金属液中，若凝固前来不及排除，铸件将产生气孔。 4、 非金属夹杂物

金属在熔炼与铸造过程中，与非金属元素及外界物质接触发生相互作用而产生的各种化合物。 5、 离异共晶

共晶成分的剩余液体也可能不采取共生生长的方式结晶，而是两相各自独立生长，所得的组织中没有共晶的特征。这种两相不是以共同的界面生长的方式成为离异生长，所得的组织成为离异共晶。 6、 带状偏析

当固液界面由于过冷递减，固液界面向前推进受到溶质偏析的阻碍时，由于界面前方的冷却，从侧壁上可能产生新的晶粒并继续长大，从前方横切溶质浓化带，形成带状偏析。 7、 逆偏析

铸锭和铸件凝固后，铸锭的表面或底部含溶质元素较多，而中心部分或上部分含溶质较少。 8、 残余应力

当产生铸造应力的原因被消除以后，应力仍然存在，这种应力成为残余应力。 9、 缩孔

铸件在凝固过程中，由于合金的液态收缩和凝固

液态成型部分思考题： 名词解释： 1、 自发形核

由游动的原子集团自己逐渐长大而形成晶核的过程，因此，也称均质生核。 2、 非自发形核

在外来质点的表面上生核的过程，也称为异质生核。 3、 气孔

金属中的气体含量超过其溶解度，或浸入的气体不被溶解，则以分子状态存在于金属液中，若凝固前来不及排除，铸件将产生气孔。 4、 非金属夹杂物

金属在熔炼与铸造过程中，与非金属元素及外界物质接触发生相互作用而产生的各种化合物。 5、 离异共晶

共晶成分的剩余液体也可能不采取共生生长的方式结晶，而是两相各自独立生长，所得的组织中没有共晶的特征。这种两相不是以共同的界面生长的方式成为离异生长，所得的组织成为离异共晶。 6、 带状偏析

当固液界面由于过冷递减，固液界面向前推进受到溶质偏析的阻碍时，由于界面前方的冷却，从侧壁上可能产生新的晶粒并继续长大，从前方横切溶质浓化带，形成带状偏析。 7、 逆偏析

铸锭和铸件凝固后，铸锭的表面或底部含溶质元素较多，而中心部分或上部分含溶质较少。 8、 残余应力

当产生铸造应力的原因被消除以后，应力仍然存在，这种应力成为残余应力。 9、 缩孔

铸件在凝固过程中，由于合金的液态收缩和凝固

第一章 微型计算机概述

1.1 微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？

答：① 微处理器是微型计算机的核心，是微型计算机的一部分。它是集成在一块芯片上的CPU，由运算器和控制器组成。 ② 微型计算机包括微处理器、存储器、I/O接口和系统总线，是微型计算机系统的主体。

③ 微型计算机系统包括微型计算机、外设及系统软件三部分。

1.2 CPU在内部结构上由哪几部分组成？CPU应具备哪些主要功能？ 答：1.CPU在内部结构上由以下几部分组成：

算术逻辑部件(ALU)；累加器和通用寄存器组；程序计数器(指令指针)、指令寄存器和译码器；时序和控制部件。 2.CPU应具备以下主要功能： 可以进行算术和逻辑运算；可保存少量数据；能对指令进行译码并执行规定的动作；能和存储器、外设交换数据；提供整个系统所需要的定时和控制；可以响应其他部件发来的中断请求。

1.3 累加器和其他通用寄存器相比，有何不同？

答：许多指令的执行过程以累加器为中心；输入/输出指令一般也以累加器来完成。

1.4 微处理器的控制信号有哪两类？

答：一类是通过对指令的译码，由CPU内部产生的。这些信号由CPU送到存储器、I/O接口电路和其他部件。另一类是微型机系统的其他部件

第一章

6、实际金属晶体中存在哪些缺陷？它们对性能有什么影响？

答：点缺陷：空位、间隙原子、异类原子。点缺陷造成局部晶格畸变，使金属的电阻率、屈服强度增加，密度发生变化。

线缺陷：位错。位错的存在极大地影响金属的机械性能。当金属为理想晶体或仅含极少量位错时，金属的屈服强度σs很高，当含有一定量的位错时，强度降低。当进行形变加工时，为错密度增加，σs将会增高。

面缺陷：晶界、亚晶界。亚晶界由位错垂直排列成位错墙而构成。亚晶界是晶粒内的一种面缺陷。

在晶界、亚晶界或金属内部的其他界面上，原子的排列偏离平衡位置，晶格畸变较大，位错密度较大（可达1016m-2以上）。原子处于较高的能量状态，原子的活性较大，所以对金属中的许多过程的进行，具有极为重要的作用。晶界和亚晶界均可提高金属的强度。晶界越多，晶粒越细，金属的塑性变形能力越大，塑性越好。

8、什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？

答：形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象称为固溶强化。 固溶体随着溶质原子的溶入晶格发生畸变。晶格畸变随溶质原子浓度的提高而增大。晶格畸变增大位错运动的阻力，使金属的滑移变形变得更加困难，从而提高合金的强度和硬度。

9、间隙固溶体和间隙相有什么不同？ 答：合金