機(jī)械工程材料一些習(xí)題-展示頁
2024-09-07 14:30本頁面
【正文】 作用時(shí)間相當(dāng)長，蠕變在應(yīng)力小于彈性極限時(shí)也能出現(xiàn)。 蠕變是在一定外力作用下，隨著時(shí)間的延長，材料緩慢地產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象。 第三章 材料的力學(xué)性能 主要的硬度指標(biāo) HB、 HR和 HV各自的測量原理； HBW和 HBS，HRA、 HRB和 HRC在測量方法上的差別及對應(yīng)的適用范圍。 第二章 金屬的塑性變形與再結(jié)晶 常溫下塑性變形的主要方式是滑移；滑移的微觀機(jī)制是位錯(cuò)運(yùn)動。 ?Fe 的晶格類型是體心立方（ bcc）； γFe 的晶格類型是面心立方（ fcc）；純 Mg 的晶格類型是密排六方（ hcp） 。第一章 材料的結(jié)構(gòu)和金屬的結(jié)晶 根據(jù)材料屬性，工程材料可分為金屬材料、非金屬材料和復(fù)合材料。其中金屬材料又分為鋼鐵（黑色）材料和非鐵（有色）材料；非金屬材料又可分為無機(jī)非金屬材料和有機(jī)高分子材料。 典型鋼錠的顯微組織分區(qū)及各區(qū)的力學(xué)性能。所以提高材料抗塑性變形的能力（提高屈服強(qiáng)度）的本質(zhì)是提高位錯(cuò)運(yùn)動的阻力。 磨損的微觀機(jī)制（ 4大類）。由蠕變變形而最終導(dǎo)致的斷裂稱為蠕變斷裂。金屬材料高溫力學(xué)性能指標(biāo)有蠕變極限（金屬在高溫長期載荷作用下的塑性變形抗力）和持久強(qiáng)度極限（金屬在高溫長期載荷作用下的斷裂強(qiáng)度），分別對應(yīng)著常溫下的屈服和抗拉強(qiáng)度。 （ 2）兩者的反應(yīng)物狀態(tài)不一樣，共晶反應(yīng)的反應(yīng)物是液相 L；共析反應(yīng)的反應(yīng)物是固相 S。 答： 固溶強(qiáng)化：溶質(zhì)原子溶入后，要引起溶劑金屬的晶格產(chǎn)生畸變，進(jìn)而位錯(cuò)運(yùn)動時(shí)受到阻力增大。這種用金屬間化合物來強(qiáng)化合金的方式為彌散強(qiáng)化。 區(qū)別：固溶強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化都是利用合金的組成相來強(qiáng)化合金，固溶強(qiáng)化是通過產(chǎn)生晶格畸變，使位錯(cuò)運(yùn)動阻力增大來強(qiáng)化合金；彌散強(qiáng)化是利用金屬化合物本身的高強(qiáng)度和硬度來強(qiáng)化合金；而加工強(qiáng)化是通過力的作用產(chǎn)生塑性變形，增大位錯(cuò)密度以增大位錯(cuò)運(yùn)動阻力來強(qiáng)化合金；三者相比，通過固溶強(qiáng)化得到的強(qiáng)度、硬度最低，但塑性、韌性最好，加工強(qiáng)化得到的強(qiáng)度、硬度最高，但塑韌性最差，彌散強(qiáng)化介于兩者之間。在實(shí)際冷卻過程中，由于冷速較快，使得先結(jié)晶部分含高熔點(diǎn)組元多，后結(jié)晶部分含低熔點(diǎn)組元多，因?yàn)楹? 50% Ni的 CuNi 合金鑄件固相線與液相線范圍比含 90% Ni鑄件寬，因此它所造成的化學(xué)成分不均勻現(xiàn)象要比含 90% Ni的 CuNi 合金鑄件嚴(yán)重。 在 PbSn相圖中，指出合金組織中 : ?含 βII最多和最少的成分； (2) 共晶體最多和最少的成分； (3) 最容易和最不容易偏析的成分。 βII是指第二次凝固析出的 β相，根據(jù) PbSn相圖， α 相在降溫過程中 β相二次凝固析出， βII存在于 α 相基體中。 答： （ 2） 共晶反應(yīng)點(diǎn)對應(yīng)的合金最終能夠獲得 100%共晶組織，即共晶含量最多處 % 。通過計(jì)算： wSn19% % W共晶 %=（ ） /（ ） =W共晶 %=（ ） /（ ） =因此，共晶成分最少的合金為 wSn19%。因此，在 PbSn二元系中，最容易產(chǎn)生偏析的成分就在兩個(gè)端際固溶體最大溶解度處，即wSn19%和 %處；最不容易產(chǎn)生偏析的成分在共晶點(diǎn)處，即 %處。 (1)高于 300 ℃ ； (2)剛冷到 183 ℃ ，共晶轉(zhuǎn)變尚未開始； (3)在 183 ℃ ，共晶轉(zhuǎn)變完畢； (4)冷至室溫。 （ α+β ） 是同時(shí)析出的，可以看成是一種新的組織（類似珠光體 P），則共晶反應(yīng)之后，組織組成為 αI+ （ α+β ） II WαI= =% W（ α+β） II= 3019 =% （ α+β ） II WαI= =% W（ α+β） II= 3019 =% 則在 （ α+β ） II中含有多少 α和多少 β相？ WαII= =% WβII= =% WαI+αII =%+ % %=86% WβII =% %=14% 所以，最終的組成為： 已知 A組元的熔點(diǎn)為 1000 ℃ ， B組元的熔點(diǎn)為 700 ℃ ， wB=25%的合金在500 ℃ 結(jié)晶完畢，并由 ％的先共晶相 α相與 ％的 (α+β)共晶體組成；wB=50%的合金也在 500 ℃ 結(jié)晶完畢，但它是由 40%的先共晶相 α相與 60%的(α+β))共晶體組成，而此時(shí)合金中的 α相總量為 50%。 A組元的熔點(diǎn)為 1000℃ ， B組元的熔點(diǎn)為 700 ℃ A B 1000℃ 700 ℃ wB=25%的合金 在 500 ℃ 結(jié)晶完畢， wB=50%的合金 也在 500 ℃ 結(jié)晶完畢， A B 1000℃ 700 ℃ 共晶反應(yīng)線 500℃ wB=25%的合金在 500 ℃ 結(jié)晶完畢，并由 %的先共晶相 α相與 %的（ α+β）共晶體組成 A B 1000℃ 700 ℃ 共晶反應(yīng)線 500℃ 共晶點(diǎn) E M N wB=25% 假設(shè)共晶點(diǎn)位置為 E， A組元在固溶體中的最大溶解度位置為 M；相應(yīng) B 為 N WαI= EM E25 =% W（
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