《金属学与热处理》(第二版)课后习题答案 - 2 - 图文

内容发布更新时间 : 2024/9/20 20:26:29星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

答:在弹塑性条件下,当应力场强度因子增大到某一临界值,裂纹便失稳扩展而导致材料断裂,这个临界或失稳扩展的应力场强度因子即断裂韧度。它反映了材料抵抗裂纹失稳扩展即抵抗脆断的能力,是材料的力学性能指标。

第七章习题

1.用冷拔铜丝制成导线,冷拔之后应如何处理,为什么? 答:冷拔之后应该进行退火处理。因为冷拔是在再结晶温度以下进行加工,因此会引起加工硬化,所以要通过回复再结晶,使金属的强度和硬度下降,提高其塑性。

2.一块厚纯金属板经冷弯并再结晶退火后,试画出界面上的显微组织示意图。

P195

3.已知W、Fe、Cu的熔点分别为3399℃、1538℃和1083℃,试估算其再结晶温度。

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解:T再=σTm,其中σ=0.35~0.4,取σ =0.4,则W、Fe、Cu的再结晶温度分别为3399℃×0.4=1 359.6℃、1538℃×0.4=615.2℃和1083℃×0.4=433.2℃ P200 4.说明以下概念的本质区别: 1)一次再结晶和二次再结晶;

2)再结晶时晶核长大和再结晶后晶粒长大。

解:1)再结晶:冷变形后的金属加热到一定温度或保温足够时间后,在原来的变形组织中产生了无畸变的新晶粒─位错密度显著降低,性能也发生显著变化,并恢复到冷变形前的水平,这个过程称为再结晶。

正常的晶粒应是均匀的、连续的。但在某些情况下,晶粒的长大是不均匀的、连续的。这种不正常的晶粒长大称为晶粒的反常长大或二次再结晶。

再结晶晶核的长大:再结晶完成后,再结晶晶核形成后,旧的畸变晶粒消失,全部被新的无畸变取代,此即为再结晶晶核的长大,长大后的晶粒大小为再结晶初始晶粒。

再结晶后晶粒长大:再结晶阶段刚刚结束时,得到的是无畸变的等轴的再结晶初始晶粒,随着加热温度的提高或保温时间的延长,晶粒之间就会互相吞并并长大,这一现象称之为晶粒长大。P199-200 P203

6.何谓临界变形度,在工业生产中有何意义。

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再结晶后的晶粒大小与冷变形时的变形程度有一定关系,在某个变形程度时再结晶后得到的晶粒特别粗大,对应的冷变形程度称为临界变形度

粗大的晶粒对金属的力学性能十分不利,故在压力加工时,应当避免在临界变形程度范围内进行加工,以免再结晶后产生粗晶。此外,在锻造零件时,如锻造工艺或锻模设计不当,局部区域的变形量可能在临界变形度范围内,则退火后造成局部粗晶区,使零件在这些部位遭到破坏。P202-203

7.一块纯锡板被枪弹击穿,经再结晶退火后,大孔周围的晶粒大小有何特征,并说明原因。

答:晶粒异常长大,因为受子弹击穿后,大孔周围产生了较大的变形度,由于变形度对再结晶晶粒大小有着重大影响,而且在受击穿空洞的周围其变形度呈现梯度变化,因此当变形度达到某一数值的时候,就会得到特别粗大的晶粒了。 P206

10.金属材料在热加工时为了获得较小的晶粒组织,应该注意什么问题?

答:应该注意其变形度避开金属材料的临界变形度;提高再结晶退火温度;尽量使原始晶粒尺寸较细;一般采用含有较多合金元素或杂志的金属材料,这样不仅增加变形金属的储存能,还能阻碍晶界的运动,从而起到细化晶粒的作用。

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