材料科学基础A习题
第五章
以下措施:(1)增加该零件的轴径。(2)通过热处理提高其屈服强度。(3)用弹性模量更大的金属制作该零件。问哪一种措施可解决该问题,为什么?答:增加该零件的轴径,或用弹性模量更大的金属制作该零件。产生过量的弹性变形是因为该金属轴的刚度太低,增加该零件的轴径可减小其承受的应力,故可减小其弹性变形;用弹性模量更大的金属制作该零件可增加其抵抗弹性变形的能力,也可减小其弹性变形。2、有铜、铝、铁三种金属,现无法通过实验或查阅资料直接获知他们的弹性模量,但关于这几种金属的其他各种数据可以查阅到。请通过查阅这几种金属的其他数据确定铜、铝、铁三种金属弹性模量大小的顺序(从大到小排列),并说明其理由。答:金属的弹性模量主要取决于其原子间作用力,而熔点高低反映了原子间作用力的大小,因而可通过查阅这些金属的熔点高低来间接确定其弹性模量的大小。据熔点高低顺序,此几种金属的弹性模量从大到小依次为铁、铜、铝。3、下图为两种合金A、B各自的交变加载卸载应力应变曲线(分别为实线和虚线),试问那一种合金作为减振材料更为合适,为什么?答:B合金作为减振材料更为合适。因为其应变滞后于应力的变化更为明显,交变加载卸载应力应变回线包含的面积更大,即其对振动能的衰减更大。4、对比晶体发生塑性变形时可以发生交滑移和不可以发生交滑移,哪一种情形下更易塑性变形,为什么?答:发生交滑移时更易塑性变形。因为发生交滑移可使位错绕过障碍继续滑移,故更易塑性变形。5、当一种单晶体分别以单滑移和多系滑移发生塑性变形时,其应力应变曲线如下图,问A、B中哪一条曲线为多系滑移变形曲线,为什么?答:A曲线为多系滑移变形曲线。这是因为多
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材料的变形与再结晶
1、某金属轴类零件在使用过程中发生了过量的弹性变形,为减小该零件的弹性变形,拟采取
σ
BA
ε
应力
AB
应变
f滑移可导致不同滑移面上的位错相遇,通过位错反应形成不动位错,或产生交割形成阻碍位错运动的割阶,从而阻碍位错滑移,因此其应力应变曲线的加工硬化率较单滑移高。6、为什么晶体通过滑移塑性变形时,滑移总是沿着晶体中的原子密排面和密排方向进行?答:晶体中原子密排面之间的面间距最大,原子面之间的键合力最弱,而在原子密排面上沿原子密排方向原子偏离其平衡位置位移至相邻平衡位置的阻力最小,故晶体的滑移总是沿着晶体中的原子密排面和密排方向进行。7、某金属板经过较r