機械工程材料習題-資料下載頁
2025-03-25 04:20本頁面
【正文】 耐熱性和抗疲勞性能適用材料：4Cr5MoSiV工藝路線：⑨汽車外殼 性能要求：良好的塑性韌性適用材料：08F工藝路線：⑩手表外殼 性能要求：良好的耐蝕性，耐磨性適用材料：3Cr13工藝路線：第八章作業(yè)8－1 鋁合金的熱處理強化和鋼的淬火強化有何不同？答：鋁合金熱處理的主要工藝方法有退火、淬火和時效。退火 鋁合金的退火有下列幾種：（1）再結(jié)晶退火 在再結(jié)晶溫度以上保溫一段時間后空冷，用于消除變形工件的加工硬化，提高塑性，以便繼續(xù)進行成形加工。（2）低溫退火 目的是消除內(nèi)應力，適當增加塑性，通常在180～300℃保溫后空冷。（3）均勻化退火 目的是消除鑄錠或鑄件的成分偏析及內(nèi)應力，提高塑性，通常在高溫長時間保溫后空冷。淬火（固溶處理） 將鋁合金加熱到固溶線以上保溫后快冷，使第二項來不及析出，得不到過飽和不穩(wěn)定單一α固溶體。淬火后鋁合金的強度和硬度不高，具有很好的塑性。時效 將淬火后鋁合金在室溫或低溫加熱下保溫一段時間，隨時間延長，其強度、硬度顯著升高而塑性降低的現(xiàn)象，稱為時效。 鋼的淬火強化是將鋼加熱到Ac3或Ac1以上某一溫度以適當速度冷卻，獲得馬氏體或下貝氏體組織，從而使鋼具有較高的力學性能。第九章作業(yè)9－2 簡述高分子化合物的力學性能和物理化學性能特點。答：一、高分子化合物的力學性能（一）高彈性 （二）粘滯性 （三） （四）耐磨性二、高分子化合物的物理化學性能（一）電化學性能（二）熱性能（三）化學穩(wěn)定性9－3 什么是高聚物的老化？如何防止老化？高聚物改性方法有哪些？答：高分子化合物在長期存放和實用過程中，由于受光、熱、氧、機械力、化學介質(zhì)和微生物等因素的長期作用，性能逐漸變差，如變硬、變脆、變色，直到失去使用價值的過程稱為老化。防止老化的措施主要有以下方法：①對高聚物改性，改變大分子的結(jié)構(gòu)，提高其穩(wěn)定性；②進行表面處理，在材料表面鍍上一層金屬或噴涂一層耐老化涂料，隔絕材料與外界的接觸；③加入各種穩(wěn)定劑，如熱穩(wěn)定劑，抗氧化劑等。高分子材料的改性方法：（一）填充改性（二）增強改性（三）共混改性（四）化學改性第十章作業(yè)10－1 陶瓷材料的顯微組織結(jié)構(gòu)包括哪三相？它們對陶瓷的性能有何影響？答：陶瓷材料是多相多晶材料，一般由晶相、玻璃相和氣相組成。其顯微結(jié)構(gòu)是由原料、組成和制造工藝所決定的。晶相是陶瓷材料的主要組成相，是化合物或固溶體。晶相分為主晶相、次晶相和第三晶相等主晶相對陶瓷材料的性能起決定性的作用玻璃相是一種低熔點的非晶態(tài)固相。它的作用是粘接晶相，填充晶相間的空隙，提高致密度，降低燒結(jié)溫度，抑制晶粒長大等。氣相（氣孔）是指陶瓷孔隙中的氣體。陶瓷的性能受氣孔的含量、形狀、分布等的影響。氣孔會降低陶瓷的硬度，增大介電損耗，降低絕緣性，降低致密性，提高絕熱性和抗振性。10－7 比較T10A、W6Mo5Cr4VYG8刀具材料在使用狀態(tài)的組織和主要性能特點。答：T10A屬于過共析鋼，淬火后鋼中有未熔的過剩碳化物，增加鋼的耐磨性。適用于制造工作時不變熱的工具。W6Mo5Cr4V2屬鎢鋁系高速鋼,其碳化物分布的均勻性、韌性和高溫塑性均超過W18Cr4V，但是，耐磨性比W18Cr4V略差，切削性能則大致相同。這一鋼種目前我國主要用于熱軋刀具（如麻花鉆），也可用于制作大尺寸刀具。YG8 鎢鈷類硬質(zhì)合金，由WC和Co組成，具有較高的強度和韌性，主要用于制造刀具、模具、量具、耐磨零件等。其刀具主要用來切削脆性材料，如鑄鐵和有色金屬等。第十一章作業(yè)11－1 什么是復合材料？有哪些種類？復合材料的性能有什么特點？答：由兩種以上在物理和化學上不同的物質(zhì)結(jié)合起來而得到的一種多相固體材料，稱為復合材料。復合材料的種類很多，目前尚無統(tǒng)一的分類方法，通?？筛鶕?jù)以下的三種方法進行分類。按基體材料分類 可分為樹脂基（又稱為聚合物基，如塑料基、橡膠基等）復合材料、金屬基（如鋁基、銅基、鈦基等）復合材料、陶瓷基復合材料、水泥基和碳/碳基復合材料等。按增強相的種類和形態(tài)分類 可分為纖維增強復合材料、顆粒增強復合材料、疊層復合材料、骨架復合材料以及涂層復合材料等。按復合材料的性能分類 可分為結(jié)構(gòu)復合材料和功能符合材料。復合材料的性能主要取決于基體相和增強相的性能、兩相的比例、兩相間界面的性質(zhì)和增強相幾何特征。復合材料既保持了組成材料各自的最佳特性，又有單一材料無法比擬的綜合性能。（一）力學性能 復合材料具有比其他材料都高的比強度和比模量，尤其是碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料。 纖維增強復合材料具有較小的缺口敏感性，其纖維和基體間的界面能有效的阻止疲勞裂紋的擴展，因此具有較高的疲勞極限。而且纖維增強復合材料有大量獨立的纖維，受載后如有少數(shù)纖維斷裂，載荷會迅速重新分布到其他纖維上，不會產(chǎn)生突然破壞，斷裂安全性好。 復合材料的比模量高，因此其自振頻率也高。而且復合材料的界面有較高的吸振能力，材料的阻尼特性很好。因此復合材料具有良好的減振性能。大多數(shù)纖維增強復合材料具有良好的高溫強度、高溫彈性模量和抗蠕變性能。許多樹脂基、金屬基、陶瓷基復合材料還具有良好的耐磨性能。（二）物理、化學性能復合材料的密度低、膨脹系數(shù)小。許多復合材料具有導電、導熱、壓電效應、換能、吸波等特殊性能。有些復合材料還具有良好的耐熱性和化學穩(wěn)定性。第十二章作業(yè)12－3 請說明焊接用磁性夾具的材料與工作原理。答：磁致伸縮材料 鐵磁性材料在外磁場的作用下發(fā)生形狀和尺寸的改變（在磁化方向和垂直方向發(fā)生的尺寸收縮），此為磁致伸縮效應；與此相反，在拉壓力的作用下，材料本身在受力方向和垂直方向上發(fā)生磁化強度的變化，此為壓磁效應。12－7 請給出三種可用作變壓器鐵芯的材料，并比較其特點。答：鐵硅合金，其優(yōu)點是因Si的加入，電阻升高，渦流損失降低，磁性能比電工純鐵優(yōu)越得多；缺點是脆性和硬度迅速增高，這給其加工帶來了一定的難度。 非晶和微晶軟磁材料，此類磁性材料具有極優(yōu)良的軟磁性能，如高磁導率、高飽和磁感應強度、低矯頑力，低磁滯損耗，良好的高頻特性、力學性能和耐蝕性等，是開發(fā)磁性材料的一次飛
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