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精選資料,歡迎下載精選資料,歡迎下載注:第3、11、12、14、18、26、32、40題為課堂作業(yè)題型1.應力圖示有幾種?變形圖示有幾種?什么叫變形力學圖示?它有什么作用?應力圖示共有九種,變形圖示只有三種。變形力學圖示:包括應力圖示和變形圖示,通過應力圖示可以定性判斷材料在變形過程中塑性高低以及變形過程中單位變形力的大小。通過應變圖示可以判斷材料在變形過程中金屬的流向。3.絕對值相等的兩向異號應力狀態(tài),試分析其應變狀態(tài)。解:由于d>2>c3故取|c1|=|c3|(T2=0而cm=1/3(d1+c2+c3)=01'=d1—dm>0c2'=0d3'=d3—dmv0所以其應變狀態(tài)為一向伸長,一向縮短。4.體心立方晶體和面心立方晶體,哪個塑性更好?為什么?面心更好。因為面心立方的滑移系雖然與體心立方一樣多,但其滑移方向更多,滑移方向?qū)频呢暙I比滑移面大,所以滑移方向越多,塑性越好。故面心立方塑性更好。5.滑移有哪些特點?滑移是位錯逐步移動的過程,并不是剛性的整體移動?;剖茄鼗泼婧突品较蜻M行的?;凭嚯x是原子間距的整數(shù)倍。滑移過程是位錯不斷增殖的過程?;剖遣痪鶆虻模邢群蟮?。6.什么叫幾何硬化?幾何軟化?幾何硬化:由于晶體發(fā)生轉動,使滑移系由有利方位轉到無利方位的過程幾何軟化:由于晶體發(fā)生轉動,使滑移系由無利方位轉到有利方位的過程7.什么叫雙滑移?交滑移?各有哪些特點?雙滑移:滑移在二個不同的滑移面和二個不同的滑移方向上進行。特點:(a)二個滑移系交替進行滑移?;苩晶體轉動t不利方位t幾何硬化(b)滑移阻力大,新舊滑移面互相切割,使變形阻力f。交滑移:滑移在二個不同的滑移面和一個相同的滑移方向上進行。特點:(a)只有螺位錯才能產(chǎn)生交滑移。(b)交滑移能使受阻的位錯重新開動,變形繼續(xù)進行。(注:體心立方晶體最易發(fā)生交滑移)。8.什么叫孿生?孿生有哪些特點?孿生:在切應力作用下,晶體的一部分沿一定的晶面和晶向與另一部分發(fā)生鏡面對稱的形態(tài)。特點:①孿生沿孿生面、孿生方向進行,統(tǒng)稱孿生系②孿生滑移量不是原子間距的整數(shù)倍。③孿生變形量很小。孿生為輔助變形機構。④孿生變形所需力很大。T孿>>T滑⑤孿生變形的應力—應變曲線有明顯的鋸齒形。一般低溫、高速有利于孿生的產(chǎn)生。9.多晶體變形有哪些特點?多晶體變形的特點:①變形不均勻②變形有先后③變形協(xié)調(diào)性④變形抗力增加10.為什么晶粒細化可獲得強度和塑性都較高的材料?晶粒細,晶界占的比重大,阻礙變形的能力f變形抗力f強度越高,而同時,晶粒細,均勻變形好,塑性好。由Hall-Petch公式0+K?d-1/2知晶粒細化,可獲得強度和塑性都較高的材料。11?什么叫屈服效應?呂德斯帶?形變時效?產(chǎn)生原因?在生產(chǎn)中引起什么不良后果?如何避免?屈服效應:在拉伸的(7-£曲線上,有明顯的上、下屈服點及屈服平臺的現(xiàn)象。原因:間隙原子與位錯發(fā)生交互作用的結果,“柯氏氣團”對位錯起“釘扎”作用。呂德斯帶:由許多已經(jīng)屈服的晶粒所構成的一個塑性變形區(qū)。形變時效:具有明顯屈服效應的金屬,在變形后于室溫長期停留或短時加熱保溫,引起屈服應力升高并出現(xiàn)明顯屈服點的現(xiàn)象。原因:因為長期停留,溶質(zhì)原子通過擴散又重新聚集到位錯線周圍,形成了“柯氏氣團”。后果:變形抗力f,設備磨損f,能耗f。工件表面粗糙不平。防止呂德斯帶和形變時效的措施:①加入NbV、Ti元素,形成C、N化合物,使間隙原子J②濕氫氣氛保護退火,還原作用生成CH4NH3③變形后,低溫保存,不利于C、N原子形成“柯氏氣團”。④進行預變形,使屈服點消除。12.什么叫加工硬化?它的本質(zhì)是什么?有什么意義?定義:在變形過程中,隨著&f,材料所有的強度指標均提高,而塑性指標均下降,并伴有物理-化學變化的綜合現(xiàn)象。本質(zhì):位錯線周圍產(chǎn)生彈性應變和應力場。隨&f,位錯不斷增殖,位錯密度pfrJef位錯間相互干擾作用增強,位錯移動阻力f,硬化f,塑性J。意義:①改善材料性能,使強度f。②使材料變形均勻。③保障零部件的安全使用。④能耗f,磨損f,變形抗力f,塑性J。13?定性畫出并分析單晶體的加工硬化曲線?影響曲線的因素有哪些?I易滑移階段:滑移沿最有利的滑面和滑向進行。硬化由位錯塞積引起。n線性硬化階段:形成了多滑移,隨&f,位錯不斷增殖,位錯密度pf,rJ,cf川拋物線硬化階段:與位錯的交滑移過程有關通常稱為“動態(tài)回復”現(xiàn)象。影響因素:晶體結構、層錯能、晶粒大小、變形溫度和變形速度14.定性畫出并分析多晶體的加工硬化曲線。t!JKIlIr特點:沒有易滑移階段I小變形區(qū)n強烈硬化區(qū)川織構形成區(qū)IV高變形區(qū)a—屈服應力c—出現(xiàn)細頸時的應力K:斷裂時真應力影響(加工硬化的)因素:金屬本性、變形溫度、變形速度15.什么叫熱效應?溫度效應?影響因素有哪些?

熱效應(Am:在塑性變形中,部分能量轉化為熱量的現(xiàn)象。溫度效應(at):在塑性變形中,由于熱效應使工件溫度升高的現(xiàn)象。影響熱效應(溫度效應)的因素:a)變形程度£eT,Amf,atfb)變形速度vT,Amf,atfc)變形溫度TCf,AmJ,atJ溫度低,熱效應顯著16?什么叫塑性?什么叫變形抗力?塑性與柔軟性的區(qū)別?塑性:金屬在外力作用下能穩(wěn)定地產(chǎn)生永久變形而不破壞其完整性的能力變形抗力:一定變形條件下,在所研究的物體內(nèi)為了完成塑性變形所達到的應力強度。區(qū)別:柔軟性指的是變形抗力的大小,與塑性不能等效。軟金屬塑性可能不好,硬金屬也可能具有良好的塑性。17?什么叫塑性圖?它有何作用?塑性圖:塑性指標與變形溫度關系的曲線圖形作用:塑性圖上塑性指標3、"、aK、n對正確選擇變形溫度有直接的參考價值。18.定性畫出并分析碳鋼的塑性隨溫度變化的曲線四個脆性區(qū):I區(qū):塑性極低沒有熱振動n區(qū):200?400C“藍脆”區(qū)川區(qū):800?950C“紅脆”區(qū)兩相共存W區(qū):接近熔化溫度,晶粒粗大。三個塑性區(qū):1區(qū):100?200C原子動能f,位錯可以擺脫雜質(zhì)開始移動2區(qū):700?800C擴散加劇,再結晶發(fā)展3區(qū):950?1250C沒有相變,組織是均勻一致的奧氏體19?什么是卡爾曼試驗?它說明了什么?Karman用白色的大理石和紅砂石制成圓柱形的試樣,將其置于專用的儀器內(nèi)鐓粗,儀器中可產(chǎn)生軸向壓力和側向壓力。當只施加軸向壓力時,產(chǎn)生脆性破壞;當軸向壓力和側向壓力都施加時,產(chǎn)生塑性變形,并且隨側向壓力f,變形能力f,塑性f說明:大理石和紅砂石的塑性隨靜水壓力的增大而提高細晶超塑性的組織特征?金屬的組織特征要求:超細、等軸:因為超塑性是一種晶界作用,要求有數(shù)量多而短的晶粒邊界,并且晶界要平坦,易于變形流動??瘴灰苿邮菙U散型塑性變形不可缺少的,晶界是空位的源和湮沒阱。雙相、穩(wěn)定:超塑性變形通常在高溫下進行,變形速度很小,持續(xù)時間很長,需要利用第二相的存在來阻礙晶粒長大,穩(wěn)定材料的細晶粒組織。超塑性變形后,材料具有哪些組織特征?②經(jīng)過拋光的表面在變形后不變形后晶粒稍有長大,但仍為等軸晶,晶粒未變形拉長。

②經(jīng)過拋光的表面在變形后不會出現(xiàn)滑移線。③顯微觀察時,沒有亞結構,也沒有位錯組織。④能見到顯著的晶界滑動和晶?;剞D的痕跡。⑤結晶學的織構不發(fā)達超塑性加工有哪些優(yōu)缺點?兩個突出的優(yōu)點:1.塑性極好2.變形抗力小,金屬的流動性好,填充性好,設備噸位小,對形狀復雜、變形量大的零件可一次成形。缺點:超塑性變形的溫度較高,持續(xù)時間長,設備、模具要有特殊的要求,材料保護、潤滑等較困難。23?什么叫最小阻力定律?變形過程中,金屬質(zhì)點有向各個方向移動的可能時,它向阻力最小的方向移動。24?附加應力分幾類?它有什么特征?分為三類:第一類附加應力:在變形物體大部分體積之間彼此平衡的附加應力,由宏觀的不均勻變形產(chǎn)生。影響因素:①接觸面上的外摩擦②變形體內(nèi)的性質(zhì)不均勻③變形體的形狀與工具的形狀第二類附加應力:在變形體內(nèi)兩個或幾個晶粒之間彼此平衡的附加應力,由微觀的不均勻變形產(chǎn)生影響因素:晶粒的性質(zhì)不同,晶粒的大小與方位不同。第三類附加應力:在滑移面附近或在滑移帶中各部分彼此平衡的附加應力,由原子級的不均勻變形產(chǎn)生。影響因素:晶粒內(nèi)部的變形不均勻,產(chǎn)生晶格畸變b附特征:①三個方向都存在b附②物體內(nèi)部有b附(+),必然有b附(-)③變形大的部分產(chǎn)生b附(-),變形小的部分產(chǎn)生b附(+)④外力去除后,b附以殘余應力的形式仍保留在物體內(nèi)部用凸(凹)輥軋扎矩形坯,軋件的邊部、中部、端部可能會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?分析原因?凸輥:中部,壓下大,變形大,u小,由于金屬是一整體,產(chǎn)生b附(-)。出現(xiàn)皺折(波紋)邊部,壓下小,變形小,u小,由于金屬是一整體,產(chǎn)生b附(+)。出現(xiàn)開裂兩端:由于一側沒有外端的拉齊作用而邊部壓下小延伸小,中部壓下大延伸大,出現(xiàn)舌頭狀凹輥:中部,壓下小,變形小,u小,由于金屬是一整體,產(chǎn)生b附(+)。出現(xiàn)開裂邊部,壓下大,變形大,u小,由于金屬是一整體,產(chǎn)生b附(-)。出現(xiàn)皺折(波紋)兩端:由于一側沒有外端的拉齊作用而中部壓下小延伸小,邊部壓下大延伸大,出現(xiàn)魚尾狀鐓粗時變形區(qū)如何劃分?定性畫出并分析。I區(qū):難變形區(qū),與上下壓頭相接觸的區(qū)域,f影響大,三向壓應力強烈,金屬流動困難,0(由于f的影響,隨離接觸表面的距離而減弱,所以I區(qū)大體上是一個圓錐體。)n區(qū):易變形區(qū)(大變形區(qū))n區(qū)受f的影響小,金屬流動阻力徑向擴展f由于I區(qū)的楔入作用,促使周圍質(zhì)點流動f,向四周移動。③n區(qū)處于45°的有利方位川區(qū):小變形區(qū)變形量介于i區(qū)與n區(qū)之間,遠離接觸表面,受f影響小,變形較為自由,稱為自由變形區(qū)f影響小,可自由變形,同時又受到n區(qū)的擴展作用?!阭>£i川區(qū)不處于45°有利方位,其變形主要取決于n區(qū)對它的推擠?!阹n<sn鐓粗試驗時,會出現(xiàn)哪些主要現(xiàn)象?當H/d<2時產(chǎn)生單鼓形;H/d>2時產(chǎn)生雙鼓形②側面翻平現(xiàn)象③粘著現(xiàn)象什么叫側面翻平現(xiàn)象?什么叫粘著現(xiàn)象?影響因素有哪些?側面翻平現(xiàn)象:側表面上的金屬局部轉移到接觸表面上的現(xiàn)象。影響因素主要為:f粘著現(xiàn)象:接觸表面上的金屬對工具完全不產(chǎn)生相對滑動而粘著在一起。影響因素:f和h/d什么叫外端?外端如何影響變形分布?外端:在變形過程中的某一瞬時,不直接承受工具作用而處于變形區(qū)以外的部分。影響分布:①外端使縱向不均勻減小,橫向不均勻增加②外端使總的寬展總的延伸裂口形核的基本思想是什么?它有哪些具體的機理?基本思想:位錯理論——在外力作用下,刃型位錯的合并可構成裂口的胚芽機理:①位錯塞積機理——位錯沿某一滑移面移動受阻,在障礙物前塞積,產(chǎn)生極大的應力集中,形成裂口位錯反應機理——二位錯發(fā)生反應生成不易移動的新位錯,使位錯塞積,產(chǎn)生大的應力集中,形成裂口位錯消毀機理——在兩個滑移面間距h<10個原子層的滑移面上,有著不同號的刃型位錯,在切應力作用下,它們相遇、相消,產(chǎn)生孔穴,剩余的同號刃型位錯進入穴中,造成嚴重的應力集中,形成裂口位錯墻側移機理一一由于位錯墻一部分側移,使滑移面產(chǎn)生彎折,形成裂口以拉伸為例討論杯錐斷裂的形成過程。均勻拉伸t產(chǎn)生細頸t在三向拉應力作用下產(chǎn)生微孔t微孔合并長大形成小裂口t裂口沿垂直于拉伸方向擴展,接近表面t沿Tmax(45°方向)方向斷裂形成杯錐狀請分析壓力加工中的各種斷裂(原因?措施?)1.鐓粗時餅材的側面開裂原因:川區(qū)鼓形處受有環(huán)向拉應力作用TC過高,晶界強度減弱,易沿晶界拉裂,裂口丄b環(huán)TC較低,穿晶切斷,沿tmax斷裂,裂口與b環(huán)成45°角措施:b環(huán)J――不均勻變形鼓形J措施:①fJ:提高表面光潔度,采用潤滑劑加軟墊:壓縮開始,軟墊先變形,拖著工件端面一起向外流動,使工件側面成凹形,隨后,軟墊產(chǎn)生了加工硬化,工件開始顯著變形,凹T平T凸,鼓形J,b環(huán)J采用活動套環(huán)或包套鐓粗:套環(huán)一般由普通鋼制成,加熱溫度比坯料低,變形抗力大,對坯料的流動起限制作用,增加三向壓應力。2.軋板時的邊裂和薄件的中部裂原因:凸輥軋制:邊部受縱向附加拉應力,出現(xiàn)邊裂凹輥軋制:中部受縱向附加拉應力,出現(xiàn)中部裂口措施:①限制邊部自由寬展,防止邊裂②采用合適的輥型和坯料斷面形狀冷加工變形后,金屬的組織和性能有何變化?組織變化:①晶粒被拉長②產(chǎn)生亞結構③產(chǎn)生變形織構性能變化:機械性能的變化(強度f塑性J產(chǎn)生各向異性)物理—化學性質(zhì)的變化:(密度電阻f導電性導熱性磁性產(chǎn)生變化;化學活性精選資料,歡迎下載精選資料,歡迎下載f溶解性f耐蝕性J)什么叫變形織構?它分幾種?織構對材料性能有何影響?變形織構:具有擇優(yōu)取向的晶體組織稱為“變形織構”。原來紊亂的位向出現(xiàn)了有序化,具有嚴格的位向性。這個過程叫做“擇優(yōu)取向”。分為兩類:絲織構:各晶粒的某一晶向都平行于拉伸軸方向。板織構:各晶粒的某一晶面平行于板面,某一晶向平行于軋制方向。性能影響:材料產(chǎn)生織構時,出現(xiàn)各向異性。什么叫回復(再結晶)?回復(再結晶)的特點?回復:原子回到穩(wěn)定的平衡位置的過程特點:①消除大部分內(nèi)應力,彈性應變基本消除②恢復部分物理-化學性能,電阻率耐蝕性f③機械性能變化不大,塑性有所下降④晶粒外形、位向不變⑤晶間、晶內(nèi)微裂紋未得以修復再結晶:隨加熱溫度升高,在形變金屬的基體上出現(xiàn)無應變的新晶粒,直至全部基體都被這些新晶粒所取代的過程。特點:①內(nèi)應力全部消除②恢復了機械性能,強度J、塑性f③修復了顯微裂紋使化學成分均勻⑤消除了各向異性什么叫二次再結晶?它發(fā)生的原因有哪些?定義:形變量很大時(>90~95%)或在較高溫度下某些晶粒的異常長大過程。原因:第二相或雜質(zhì)元素分布不均勻,在較高溫度,晶粒的生長在雜質(zhì)以及第二相粒子少的地方。長大阻力小,容易長大,最終出現(xiàn)大吃小現(xiàn)象,即二次再結晶。二次再結晶產(chǎn)生的條件如下:①雜質(zhì)或第二相粒子阻礙晶界移動②再結晶織構只在一定取向上易長大③晶粒間的向差小晶界遷移率?、鼙砻嬗袩嵛g溝(板材高溫長期加熱形成)什么叫再結晶圖?它有何作用?再結晶圖:以圖解的形式表示再結晶結束后的平均晶粒尺寸與變形程度、再結晶溫度的關系。作用:反映了再結晶結束后的平均晶粒尺寸與變形程度、再結晶溫度的關系。熱加工有哪些特點?它與冷加工相比有什么區(qū)別?熱加工的特點:1.變形抗力小,能耗少2.塑性升高,產(chǎn)生斷裂的傾向性減小3.不易形成變形織構4.性能均勻性較差5.表面質(zhì)量、尺寸精度較差區(qū)別:金屬在熱加工時,硬化(加工硬化)和軟化(回復與再結晶)兩種對抗過程同時出現(xiàn)。在熱加工中,由于軟化作用可以抵消和超過硬化作用,故無加工硬化效應,而冷加工則與此相反,有明顯的加工硬化效應。溫加工的目的?改善材料的加工性能善產(chǎn)品的使用性能(提高力學性能、減小松馳現(xiàn)象、提高疲勞強度)說明硅鋼片中夾雜物對電磁性能的影響。有害夾雜物:屬于穩(wěn)定的,溫度升高不會分解或析出,如AI2O3、SiO2、FeO等,它們的存在會造成晶格畸變,產(chǎn)生內(nèi)應力,使磁化阻力f,矯頑力f,磁滯損耗P1f。夾雜物的影響程度與其數(shù)量、形狀和彌散程度有關,夾雜物越細小,影響程度越大。有利夾雜物:屬于不穩(wěn)定的,如AIN、MnS有利夾雜必須具備以下條件:(a)以細小彌散的質(zhì)點均勻分布,強烈地阻止初次再結晶晶粒的正常長大。(b)在二次再結晶溫度范圍,夾雜物聚集,并隨溫度升高而溶解,促使二次再結晶晶粒擇優(yōu)長大而獲得(110)[001]高斯織構。高溫成品退火時,由于退火氣氛H2的作用而將S和N去除掉,或在高溫下使這些夾雜物聚集成更大的顆粒而減少其有害的影響。(非電磁性能)以冷軋單取向變壓器用硅鋼片為例討論其各工藝制度的控制。為了形成(110)[001]二次再結晶織構,必須在冷軋帶鋼中存在(111)[112]取向的晶粒。第一道次壓下率&1疋35%為宜,這時冷軋織構中的(111)[112]組分加強,再結晶退火t(110)[001]織構,使成品的取向度和磁性提高??倝合侣?n=50%為好,成品(110)[001]取向度最高,鐵損最低。③總壓下率一定,道次壓下率增大時,磁性好。以08A

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