項(xiàng)目1習(xí)題答案1.彈性變形和塑性變形有什么不同？答：隨載荷的消失而消失的變形稱為彈性變形，不隨載荷的去除而消失的變形稱為塑性變形。2.材料的力學(xué)性能有哪些？答：強(qiáng)度、塑性、剛度、硬度、沖擊韌性和疲勞強(qiáng)度等。3.簡述低碳鋼的拉伸變形過程并畫出拉伸曲線，并指出強(qiáng)度和塑性的衡量指標(biāo)有哪些？各用什么符號(hào)表示?答：按國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T228.1-2010）制作標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣，在拉伸試驗(yàn)機(jī)上緩慢的進(jìn)行拉伸，使試樣承受軸向拉力，并引起試樣沿軸向伸長，直至試樣斷裂。Oab──彈性變形階段，bc──屈服階段，cdm──強(qiáng)化階段，mf──局部塑性變形（縮頸）階段。材料的強(qiáng)度指標(biāo)主要有屈服強(qiáng)度ReH、ReL和抗拉強(qiáng)度Rm。塑性的衡量指標(biāo)為斷后伸長率A和斷面收縮率Z。圖1-1低碳鋼的R-e曲線4.光明機(jī)械廠購進(jìn)了一批40鋼，按國家規(guī)定，它的力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)不低于下列數(shù)值：下屈服強(qiáng)度ReL，335MPa；抗拉強(qiáng)度Rm，570MPa；斷后伸長率A，19%；斷面收縮率Z，45%。驗(yàn)收時(shí)，將鋼材制成d0=10mm的短試樣做拉伸試驗(yàn)，測得FeL=29980N，F(xiàn)m=46200N，Lu=60.1mm，du=7.4mm。試列式計(jì)算這批鋼材是否合格。(得數(shù)保留整數(shù))解：由題意可知：L0＝5d0＝5×10＝50(mm)(mm2)Su=π根據(jù)計(jì)算公式得：ReL'=FeLRm'=FmZ'=SA'=L計(jì)算結(jié)果顯示此材料的各項(xiàng)力學(xué)性能均優(yōu)于國標(biāo)，所以是合格的。5.零件工作時(shí)若要不發(fā)生明顯的塑性變形，所受應(yīng)力應(yīng)在什么范圍?答：當(dāng)材料單位面積上所受的應(yīng)力ReL<σ<ReH時(shí)，只產(chǎn)生微量的塑性變形。6.500HBW5/750，65HRC，500HV20各表示什么含義?答：500HBW5/750表示表示用直徑為5mm的硬質(zhì)合金球，在750kgf試驗(yàn)力作用下保持20s測定布氏硬度值為500。65HRC表示在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)力作用下測得的洛氏硬度值為65，500HV20表示在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)力作用下保持20S得到的維氏硬度值為500。7.常用的硬度測定方法有哪些？各有什么特點(diǎn)？答：常用的硬度測定方法：布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度。布氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是壓頭直徑大，壓痕面積較大，硬度代表性好精度高于洛氏，低于維氏。此外布氏硬度值與抗拉強(qiáng)度值之間存在較好的對應(yīng)關(guān)系。通過測試布氏硬度可以間接得到材料近似的抗拉強(qiáng)度值，這一點(diǎn)在生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用中具有重大意義。布氏硬度試驗(yàn)的缺點(diǎn)是壓痕較大，不宜測量薄件、成品件，不能測定硬度較高的材料。試驗(yàn)過程比洛氏硬度試驗(yàn)復(fù)雜，測量操作和壓痕測量都比較費(fèi)時(shí)。洛氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是壓痕小，宜測量薄件、半成品、成品件的硬度；試驗(yàn)操作簡單，可直接讀出硬度值；選用不同的標(biāo)尺，可測量從很軟到很硬的材料硬度，測試范圍大。布氏硬度試驗(yàn)的缺點(diǎn)是壓痕小，硬度代表性不好，組織不均勻時(shí)測到的硬度值波動(dòng)較大，需在材料的不同部位測四次以上并取平均值；測量范圍廣，但是由于所用標(biāo)尺不同，其硬度值之間不能比較。維氏硬度的優(yōu)點(diǎn)：相比于洛氏硬度，維氏硬度的優(yōu)點(diǎn)在于其硬度值與試驗(yàn)力的大小無關(guān)；相比于布氏硬度，維氏硬度試驗(yàn)測量范圍寬廣；維氏硬度試驗(yàn)是常用硬度試驗(yàn)方法中精度最高的。維氏硬度試驗(yàn)的試驗(yàn)力可以很小，壓痕非常小，特別適合測試薄小材料。維氏硬度試驗(yàn)的缺點(diǎn)：試驗(yàn)效率低，要求較高的試驗(yàn)技術(shù)，對于試樣表面的光潔度要求較高，通常需要制作專門的試樣。8.下列情況采用什么方法測定硬度？寫出硬度符號(hào)。（1）鑄鐵缸蓋;（2）黃銅軸套;（3）表面淬火鋼;（4）硬質(zhì)合金刀片。答：鑄鐵缸蓋：布氏硬度，HBW黃銅軸套：布氏硬度，HBW表面淬火鋼：洛氏硬度，HRC硬質(zhì)合金刀片：維氏硬度，HV9.什么是沖擊韌性？其考核指標(biāo)是什么？答：金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力稱為沖擊韌性，是用來評價(jià)材料在沖擊載荷作用下的脆斷傾向的?？己酥笜?biāo)是沖擊韌度值αK。10.什么是疲勞斷裂？疲勞斷裂有什么危害？答：疲勞斷裂是指零件在交變載荷作用下，雖然工作應(yīng)力遠(yuǎn)低于材料的屈服強(qiáng)度，但經(jīng)較長時(shí)間工作后也會(huì)發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。構(gòu)件的失效約80%是疲勞失效。疲勞斷裂前無論是韌性材料還是脆性