金属材料与热处理[8、9]第一章习题与答案

教学时数：2课时课题：校对第一章习题教学目标：复习巩固第一章教学步骤：（引入新课）前面我们已经学习了第一章的内容，由于课堂中涉及的概念比较多，所以我们通过校对第一章练习的答案，再回忆一下本章的内容。（讲授新课）一．名词解释【1】金属的力学性能包括：使用性能和工艺性能。1．使用性能：是指金属材料在使用条件下所表现出来的性能。包括①物理性能（如密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性等）。②化学性能（如抗腐蚀性、抗氧化性等）。③力学性能（如强度、塑性、硬度、冲击韧性及疲劳强度等）。2．工艺性能是指金属材料在各种加工过程中所表现出的性能。它包括铸造性能、锻压性能、焊接性能、热处理工艺性能、刀削加工性能。【2】强度指金属抵抗永久变形和断裂的能力。【3】屈服点在拉伸试验过程中，力不增加，试样仍能继续伸长时的应力，用符号σs表示。【4】抗拉强度材料在断裂前所能承受的最大应力，用符号σb表示。【5】塑性是指金属在断裂前材料发生不可逆永久变形的能力。【6】断后伸长率试样拉断后，标距的伸长与原始标距的百分比。【7】断面收缩率试样拉断后，缩颈处截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。【8】硬度是指金属材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。【9】疲劳强度工程上用的疲劳强度，是指在一定的循环基数下不发生断裂的最大应力。【10】韧性韧性是指金属在断裂前吸收变形能量的能力。【11】金属的物理性能金属的物理性能是指金属固有的属性，它包括密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性等。【12】金属的化学性能是指金属在室温或高温时抵抗各种化学介质作用缩表现出来的性能。包括耐腐蚀、抗氧化性、化学稳定性等。二．填空题1．金属材料的性能分为使用性能和工艺性能。2．金属材料的使用性能包括物理性能、化学性能和力学性能。工艺性能包括铸造性能、锻压性能、焊接性能、热处理工艺性能、刀削加工性能3．金属的力学性能包括强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。4．强度是指金属抵抗永久变形和断裂的能力5．断裂前材料发生不可逆永久变形的能力称为塑性。其主要判断依据为断后伸长率和断面收缩率。6．洛式硬度根据压头类型及其总试验力的不同，常用的标尺有HRA、HRB、HRC7．金属的物理性能包括密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性等。8．金属的化学性能包括耐腐蚀、抗氧化性、化学稳定性等。9．金属的变形一般分为弹性变形和塑性变形。不能随外力的去除而消失的变形称为塑性变形。10．如果零件工作时所受的应力低于材料的，则不会产生过量的弹性变形。11．有一钢试样其横截面积为100mm2,已知钢试样的σs＝314MPa，σb＝530MPa，拉伸试样时受到拉力为31400N时，出现屈服现象，当受到拉力为53000N时，试样出现缩颈。12．500HBW5/750表示用直径为5mm，材质为硬质合金球的压头，在750kgf(或7350N)试验力作用下，保持10－15s，测得的布氏硬度值为500。三．判断题（×）1、金属材料的屈服点越低，则允许的工作应力越大。（×）2、所有金属在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。（×）3、做布氏硬度试验，当试验条件相同时，压痕直径越大，则金属的硬度就越高。（√）4、布氏硬度试验法不适用于测量成品及较薄的零件。（×）5、所有金属都具有磁性，都能被磁体所吸引。（×）6、塑性变形能随拉伸力的去除而消失。（×）7、金属的电阻率越大，导电性就越好。（×）8、金属材料的韧脆转变温度越低，则低温抗冲击性能越差。（√）9、纯金属都有固定的熔点。四．选择题1．拉伸试验时，试样拉断前所能承受的最大拉应力称为金属材料的（B抗拉强度）2．用拉伸试验可以测定材料的（B强度）指标3．在断裂前材料发生不可逆永久变形的能力称为（A塑性）4．金属的（A塑性）越好，则其锻造性能就越好。五．简答题1、画出低碳钢的力伸长曲线，并简述拉伸变形的几个阶段。拉伸过程可分为弹性变形阶段、屈服阶段、冷变形强化阶段和缩颈阶段。1》Oe——弹性变形阶段伸长量与拉伸力成正比例关系。卸载时可恢复原状。Fe为试样产生弹性变形的最大拉伸力。2》sd——屈服阶段拉伸力不增加，变形量却继续增加的现象称为屈服。3》db——冷变形强化阶段随塑性变形的增大，试样的变形抗力也逐渐增加，这种现象称为冷变形强化。4》bk——缩颈阶段当拉伸力增加到Fb时，试样的局部截面开始收缩，即出现“缩颈”现象。2、下列硬度标注方法是否正确？如何改正？600－650HBW(×)布氏硬度65010－15HRC(×)HRC测量硬度值有效范围20－70HRC45－50（×）45－50HRCHBW210-240(×)210-240HBW15-18HRB(×)HRB测量硬度值的有效范围20－1003、布氏硬度的优缺点优点：测量精度高，测量范围广。缺点：操作时间长，不宜测成品及薄件。4、下列工件应采用什么试验方法测定硬度？（1）铸铁轴承座毛胚。（2）黄铜轴套（3）硬质合金刀片（4）耐磨工件的表面硬化层5、金属的疲劳断裂是怎样发生的？如何提高零件的疲劳强度？断裂前没有明显的塑性变形，是突然发生的。解决方法：（1）合理选材（2）细化晶粒（3）均匀组织（4）减小材料的内部缺陷（5）改善零件的结构，避免集中应力。（6）减少零件表面的粗糙度数值（7）各种表面强化（表面热处理、表面滚压、喷丸处理等）（教后感）校对第一章的练习，最主要的目的是为了第一章的内容进行复习和巩固，学生认为本门课程的概念太多，太难记，所以，不断地复习巩固对他们的记忆有很大的帮助。