20秋学期《金属学与热处理基础》在线平时作业2【东北大学答案51701】

学期《金属学与热处理基础》在线平时作业2
对面心立方晶体暴露在晶体外表面最可能的晶面是（）。

A:(110)
B:(111)
C:(100)
D:(112)
参考选项：B
面心立方晶格的滑移面为（）。

A:｛110｝
B:｛111｝
C:｛100｝
参考选项：B
根据共析钢转变产物的不同，可将C曲线分为三个转变区,中温区是（）转变。

A:珠光体
B:贝氏体
C:马氏体
参考选项：B
反应式 L+a b是表示（）。

A:偏晶转变
B:包晶转变
C:熔晶转变
参考选项：B
液态金属结晶时，（）越大，结晶后金属的晶粒越细小。

A:形核率N
B:长大率G
C:比值N／G
D:比值G／N
参考选项：C
铁碳合金冷却时发生共晶反应的反应产物在室温下被称为（）。

A:莱氏体
B:变态（低温）莱氏体
C:珠光体
参考选项：B
渗碳体是一种具有复杂结构的( )。

A:间隙化合物
B:间隙相
1。

《金属学与热处理》复习题绪论基本概念：1.工艺性能:金属材料适应实际加工工艺的能力。

（分类）2.使用性能：金属材料在使用时抵抗外界作用的能力。

（分类）3.组织：用肉眼，或不同放大倍数的放大镜和显微镜所观察到的金属材料内部的情景。

宏观组织：用肉眼或用放大几十倍的放大镜所观察到的组织。

（金属内部的各种宏观缺陷）显微组织：用100-2000倍的显微镜所观察到的组织。

（各个组成相的种类、形状、尺寸、相对数量和分布，是决定性能的主要因素）4：结构：晶体中原子的排列方式。

第一章基本概念：1.金属：具有正的电阻温度系数的物质，其电阻随温度升高而增加。

2.金属键；金属正离子和自由电子之间相互作用而形成的键。

3.晶体：原子（离子）按一定规律周期性地重复排列的物质。

4.晶体特性：(原子)规则排列；确定的熔点；各向异性；规则几何外形。

5.晶胞：组成晶格的最基本的几何单元。

6.配位数:晶格中任一原子周围与其最近邻且等距的原子数目。

7.晶面族：原子排列相同但空间位向不同的所有晶面称为晶面族。

8.晶向族：原子排列相同但空间位向不同的所有晶向称为晶向族。

9.多晶型性：当外部条件（如温度和压强）改变时，有些金属会由一种晶体结构向另一种晶体结构转变。

又称为同素异构转变。

10.晶体缺陷：实际晶体中原子排列偏离理想结构的现象。

11.空位：晶格结点上的原子由于热振动脱离了结点位置，在原来的位置上形成的空结点。

12.位错：晶体中有一列或若干列原子发生了有规则的错排现象，使长度达几百至几万个原子间距、宽约几个原子间距范围内的原子离开其平衡位置，发生了有规律的错动。

13.柏氏矢量：在实际晶体中沿逆时针方向环绕位错线作一个闭合回路。

在完整晶体中以同样的方向和步数作相同的回路，由回路的终点向起点引一矢量，该矢量即为这条位错线的柏氏矢量。

14.晶粒：晶体中存在的内部晶格位向完全一致，而相互之间位向不相同的小晶体。

15.各向异性：由于晶体中不同晶面和晶向上的原子密度不同，因而晶体在不同方向上的性能有所差异。

金属学与热处理课后习题答案1(总2页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第三章1.在正温度梯度下，为什么纯金属凝固时不能呈树枝状生长，而固溶体合金却能呈树枝状成长纯金属凝固时，要获得树枝状晶体，必需在负的温度梯度下；在正的温度梯度下，只能以平面状长大。

而固溶体实际凝固时，往往会产生成分过冷，当成分过冷区足够大时，固溶体就会以树枝状长大。

2.何谓合金平衡相图，相图能给出任一条件下的合金显微组织吗合金平衡相图是研究合金的工具，是研究合金中成分、温度、组织和性能之间关系的理论基础，也是制定各种热加工工艺的依据。

其中二元合金相图表示二元合金相图表示在平衡状态下，合金的组成相或组织状态与温度、成分、压力之间关系的简明图解。

平衡状态：合金的成分、质量份数不再随时间而变化的一种状态。

合金的极缓慢冷却可近似认为是平衡状态。

三元合金相图是指独立组分数为3的体系，该体系最多可能有四个自由度，即温度、压力和两个浓度项，用三维空间的立体模型已不足以表示这种相图。

若维持压力不变，则自由度最多等于3，其相图可用立体模型表示。

若压力、温度同时固定，则自由度最多为2，可用平面图来表示。

通常在平面图上用等边三角形(有时也有用直角坐标表示的)来表示各组分的浓度。

不能，相图只能给出合金在平衡条件下存在的合金显微组织4.何谓成分过冷成分过冷对固溶体结晶时晶体长大方式和铸锭组织有何影响在固溶体合金凝固时，在正的温度梯度下，由于固液界面前沿液相中的成分有所差别，导致固液界面前沿的熔体的温度低于实际液相线温度，从而产生的过冷称为成分过冷。

这种过冷完全是由于界面前沿液相中的成分差别所引起的。

温度梯度增大，成分过冷减小。

成分过冷必须具备两个条件：第一是固~液界面前沿溶质的富集而引起成分再分配；第二是固~液界面前方液相的实际温度分布，或温度分布梯度必须达到一定的值。

对合金而言，其凝固过程同时伴随着溶质再分配，液体的成分始终处于变化当中，液体中的溶质成分的重新分配改变了相应的固液平衡温度，这种关系有合金的平衡相图所规定。

第一章金属的晶体结构1-1作图表示出立方晶系（ 1 2 3[-2 1 1]、[3 4 6]等晶向。

）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、答：1-2 立方晶系的 {1 1 1}晶面构成一个八面体，试作图画出该八面体，并注明各晶面的晶面指数。

答：{1 1 1} 晶面共包括（ 1 1 1 ）、（-1 1 1 ）、（1 -1 1 ）、（1 1 -1 ）四个晶面，在一个立方晶系中画出上述四个晶面。

1-3某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数为a=b≠ c,c=2/3a 。

今有一晶面在 X、Y、Z 坐标轴上的结局分别为 5 个原子间距、 2 个原子间距和 3个原子间距，求该晶面的晶面指数。

答：由题述可得： X 方向的截距为×2a/3=2a 。

取截距的倒数，分别为1/5a ，1/2a ，1/2a5a， Y 方向的截距为2a，Z 方向截距为3c=3化为最小简单整数分别为故该晶面的晶面指数为（2，5，5 255 ）1-4 体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（ 1 0 0 ）、（ 1 1 0 ）、（1 1 1 ）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。

答：H（ 1 0 0） ==a/2 H（ 1 1 0） ==√2a/2H）==√3a/6（111面间距最大的晶面为（ 1 1 0 ）1-5 面心立方晶格的晶格常数为a，试求出（ 1 0 0 ）、（ 1 1 0 ）、（1 1 1 ）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。

答：H（ 1 0 0） ==a/2H（ 1 1 0） ==√2a/4H（ 1 1 1） ==√3a/3面间距最大的晶面为（ 1 1 1 ）注意：体心立方晶格和面心立方晶格晶面间距的计算方法是：1、体心立方晶格晶面间距：当指数和为奇数是H=，当指数和为偶数时 H=2、面心立方晶格晶面间距：当指数不全为奇数是H=，当指数全为奇数是H=。

1-6 试从面心立方晶格中绘出体心正方晶胞，并求出它的晶格常数。

东北大学智慧树知到“冶金工程”《金属学与热处理基础》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共15题)1.形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的()。

A.1/3B.2/3C.3/4D.1/22.反应式L+a←→b是表示()。

A.偏晶转变B.包晶转变C.熔晶转变3.经冷塑性变形后金属的强度()。

A、下降B、不变C、提高4.采用适当的再结晶退火，可以细化金属铸件的晶粒。

()A.正确B.错误5.过冷是结晶的必要条件，无论过冷度大小，均能保证结晶过程得以进行。

()A.正确B.错误6.空间点阵相同的晶体，它们的晶体结构不一定相同。

()A.正确B.错误7.面心立方(fcc)结构的铝晶体中，每个铝原子在本层(111)面上的原子配位数为()。

A、12B、6C、4D、38.共晶反应时产生的莱氏体是()的机械混合物。

A.α+Fe3CB.α+γC.γ+Fe3C9.影响置换固溶体固溶度的因数有()。

A、原子尺寸和组元电负性B、价电子浓度(相对价)和晶体结构C、温度和压力D、以上都有10.马氏体片的粗细，主要取决于()。

A、淬火冷却速度B、母相奥氏体的晶粒度C、Ms点的高低11.过共析钢加热到Ac1～Accm之间时，则()。

A.奥氏体中的碳量小于钢的碳量B.奥氏体碳量大于钢的碳量C.奥氏体的碳量等于钢的碳量D.无法判断两者碳量的关系12.目前生产上，在选择淬火冷却介质时，通常是碳钢零件水淬，合金钢零件油淬。

()A、错误B、正确13.在面心立方晶格中，原子线密度最大的晶向是()。

A.B.C.D.14.而变态莱氏体是奥氏体和Fe3C的机械混合物。

()A、错误B、正确15.面心立方晶格中最密的原子面是{111｝，原子排列最密的方向也是。

()A、错误B、正确第2卷一.综合考核(共15题)1.马氏体是碳在α-Fe中所形成的过饱和固溶体，当发生奥氏体向马氏体转变时，体积发生收缩。

()A、错误B、正确2.为消除碳素工具钢中的网状渗碳体而进行正火，其加热温度是()。

第一章1.作图表示出立方晶系（1 2 3）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、[3 4 6] 等晶向3.某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数a=b≠c，c=2/3a。

今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的截距分别是5个原子间距，2个原子间距和3个原子间距，求该晶面的晶面参数。

解：设X方向的截距为5a，Y方向的截距为2a，则Z方向截距为3c=3X2a/3=2a，取截距的倒数，分别为1/5a，1/2a，1/2a化为最小简单整数分别为2,5,5故该晶面的晶面指数为（2 5 5）4.体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的晶面间距，并指出面间距最大的晶面解：（1 0 0）面间距为a/2，（1 1 0）面间距为√2a/2，（1 1 1）面间距为√3a/3三个晶面晶面中面间距最大的晶面为（1 1 0）7.证明理想密排六方晶胞中的轴比c/a=1.633证明：理想密排六方晶格配位数为12，即晶胞上底面中心原子与其下面的3个位于晶胞内的原子相切，成正四面体，如图所示则OD=c/2，AB=BC=CA=CD=a因△ABC是等边三角形，所以有OC=2/3CE由于(BC)2=(CE)2+(BE)2则有(CD)2=(OC)2+(1/2c)2，即因此c/a=√8/3=1.6338.试证明面心立方晶格的八面体间隙半径为r=0.414R解：面心立方八面体间隙半径r=a/2-√2a/4=0.146a面心立方原子半径R=√2a/4，则a=4R/√2，代入上式有R=0.146X4R/√2=0.414R9.a）设有一刚球模型，球的直径不变，当由面心立方晶格转变为体心立方晶格时，试计算其体积膨胀。

b）经X射线测定，在912℃时γ-Fe的晶格常数为0.3633nm，α-Fe的晶格常数为0.2892nm，当由γ-Fe转化为α-Fe时，求其体积膨胀，并与a）比较，说明其差别的原因。

学期《金属学及热处理》在线平时作业1
三次渗碳体是从（ B ）的。

A: 钢液中析出
B: 铁素体中析出
C: 奥氏体中析出
D: 珠光体中析出
参考选项：B
变形金属中存在的主要内应力是( )。

A: 宏观内应力
B: 微观内应力
C: 晶格畸变内应力
参考选项：C
二次再结晶是（ C ）。

A: 相变过程
B: 形核长大过程
C: 某些晶粒异常长大的现象
参考选项：C
体心立方晶格金属与面心立方晶格金属在塑性上的差别，主要是由于两者的（）。

A: 滑移系数不同
B: 滑移方向数不同
C: 滑移面数不同
D:滑移面和滑移方向的指数不同
参考选项：B
体心立方与面心立方晶格具有相同的滑移系，但其塑性变形能力是不同的，其原因是面心立方晶格的滑移方向较体心立方晶格的滑移方向( )。

A:少
B:多
C:相等
D:有时多有时少
参考选项：B
45 钢按碳的含量分类属于( )钢。

A:中碳
B:高碳
C: 低碳
参考选项：A
1。

第十章钢的热处理工艺10-1 何谓钢的退火？退火种类及用途如何？答：钢的退火：退火是将钢加热至临界点AC1以上或以下温度，保温一定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。

退火种类：根据加热温度可以分为在临界温度AC1以上或以下的退火，前者包括完全退火、不完全退火、球化退火、均匀化退火，后者包括再结晶退火、去应力退火，根据冷却方式可以分为等温退火和连续冷却退火。

退火用途：1、完全退火：完全退火是将钢加热至AC3以上20-30℃，保温足够长时间，使组织完全奥氏体化后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。

其主要应用于亚共析钢，其目的是细化晶粒、消除内应力和加工硬化、提高塑韧性、均匀钢的化学成分和组织、改善钢的切削加工性能，消除中碳结构钢中的魏氏组织、带状组织等缺陷。

2、不完全退火：不完全退火是将钢加热至AC1- AC3（亚共析钢）或AC1-ACcm（过共析钢）之间，保温一定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。

对于亚共析钢，如果钢的原始组织分布合适，则可采用不完全退火代替完全退火达到消除内应力、降低硬度的目的。

对于过共析钢，不完全退火主要是为了获得球状珠光体组织，以消除内应力、降低硬度，改善切削加工性能。

3、球化退火：球化退火是使钢中碳化物球化，获得粒状珠光体的热处理工艺。

主要用于共析钢、过共析钢和合金工具钢。

其目的是降低硬度、改善切削加工性能，均匀组织、为淬火做组织准备。

4、均匀化退火：又称扩散退火，它是将钢锭、铸件或锻轧坯加热至略低于固相线的温度下长时间保温，然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。

其目的是消除铸锭或铸件在凝固过程中产生的枝晶偏析及区域偏析，使成分和组织均匀化。

5、再结晶退火：将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当时间，然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。

其目的是使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶粒，同时消除加工硬化和残留内应力，使钢的组织和性能恢复到冷变形前的状态。

金属学与热处理习题及答案金属学与热处理习题及答案金属学是研究金属材料的结构、性质和加工工艺的学科，而热处理则是指通过加热和冷却来改变金属材料的性质和结构。

在学习金属学和热处理的过程中，习题是非常重要的一部分，通过解答习题可以加深对知识的理解和掌握。

下面将给出一些金属学与热处理的习题及答案。

习题一：金属的晶体结构1. 金属的晶体结构有哪几种？2. 铁素体和奥氏体的晶体结构分别是什么？3. 钨的晶体结构是什么？答案：1. 金属的晶体结构有面心立方结构、体心立方结构和简单立方结构。

2. 铁素体的晶体结构为体心立方结构，奥氏体的晶体结构为面心立方结构。

3. 钨的晶体结构为简单立方结构。

习题二：金属的机械性能1. 什么是屈服强度和抗拉强度？2. 强度和韧性之间的关系是什么？3. 金属的硬度和强度有什么区别？答案：1. 屈服强度是指材料在受力过程中开始发生塑性变形的应力值，抗拉强度是指材料在拉伸过程中最大的抗拉应力值。

2. 强度和韧性是互相矛盾的，一般来说，材料的强度越高，韧性越低。

3. 金属的硬度是指材料抵抗局部压痕的能力，而强度是指材料抵抗外力破坏的能力。

习题三：热处理工艺1. 什么是退火和淬火？2. 淬火的目的是什么？3. 淬火过程中的冷却介质有哪些？答案：1. 退火是将金属材料加热到一定温度，然后缓慢冷却的过程，目的是消除材料内部的应力和改善其机械性能。

淬火是将金属材料加热到一定温度，然后迅速冷却的过程，目的是使材料具有高硬度和高强度。

2. 淬火的目的是通过迅速冷却来使材料的组织发生相变，从而提高材料的硬度和强度。

3. 淬火过程中常用的冷却介质有水、油和盐溶液等。

习题四：金属的腐蚀与防护1. 什么是金属的腐蚀？2. 金属腐蚀的原因有哪些？3. 防止金属腐蚀的方法有哪些？答案：1. 金属的腐蚀是指金属在与外界介质接触时，发生化学反应而使其性能和结构受到破坏的过程。

2. 金属腐蚀的原因主要有氧化、电化学腐蚀和化学腐蚀等。

金属资料及热办理复习题一、判断题（填在题后的括号内。

对的“√” ，错的“×”）1、弹性变形和塑性变形都能引起零件和工具的外形和尺寸的改变，都是工程技术上所不同样意的。

（×）2、碳素钢随含碳量的增加，其塑性、韧性将高升。

（×）3、硬度愈低，金属的切削加工性能愈好。

（×）4、钢中含碳量的多少不但会影响到钢的机械性能，而且会影响到钢的工艺性能。

（√）5、表面热办理都是经过改变钢材表面的化学成分而改变表面性能的。

（× ）6、高速钢由于拥有极高的硬度而能够进行高速切削。

（×）7、由于铸铁含碳量比钢高，所以硬度都比钢高。

（×）8、低碳钢为了改进组织构造和机械性能，改进切削加工性，常用正火代替退火。

（√）9、工具钢的硬度、耐磨性高，则红硬性也必然很好。

（×）10、发蓝的主要目的是提高零件表面的强度和硬度，其次还能够提高抗蚀能力。

（×）二、填空题1、金属资料的性能，主要可分为使用性能和工艺性能两个方面。

2、高碳钢、中碳钢、低碳钢是按含碳量的高低划分，其含碳量＞0.60%为高碳钢，含碳量为0.25 ～0.60%为中碳钢，含碳量＜ 0.25%为低碳钢。

3、淬火的主要目的是提高钢的硬度和耐磨性。

4、按用途，合金钢能够分为合金构造钢、合金工具钢和特别合金钢。

5、调质办理就是将钢淬火后，再经高温回火的一种工艺方法。

6、铸铁是含碳量大于 2.11%的铁碳合金。

7、合金构造钢的编号原则是采用“二位数字+化学元素符号+数字”的方法。

8、金属铸造性能的利害主要取决于金属的流动性和缩短性的大小。

9、常用的化学热办理方法有渗碳和氮化。

10、常用的硬质合金分类牌号中“YG”表示钨钴类硬质合金，“YT”表示钨钴钛类硬质合金。

11、依照加入元素量的不同样。

钢合金分为低合金钢、中合金钢和高合金钢三大类。

在机械制造业中，应用较广的是中合金钢。

12、铝合金按加入元素的含量多少和工艺特点不同样，可分为形变铝合金和铸造铝合金两类。

15秋学期《金属学与热处理基础》在线作业2单选题判断题一、单选题（共 20 道试题，共 60 分。

）1. 在相同变形量情况下，高纯金属比工业纯度的金属( )。

. 更易发生再结晶. 更难发生再结晶. 更易发生回复. 更难发生回复-----------------选择：2. 拉伸单晶体时，滑移面转向（）时最易产生滑移。

. 与外力轴交成45。

. 与外力轴平行. 与外力轴垂直-----------------选择：3. 在立方晶系中，若某一晶向和某一晶面的数字顺序和符号完全相同，则该晶向和该晶面之间互相（）。

. 平行. 垂直. 成45°夹角-----------------选择：4. 含碳量0.45% 的铁碳合金室温组织中珠光体的相对含量为（）。

. 57.3%. 75.5%. 50.5%-----------------选择：5. 在铁碳合金中，含二次渗碳体最多的合金成分点为（）。

. 0.77%. 2.11%. 4.3%-----------------选择：6. 金属结晶过程中（）。

. 临界晶核半径越大，形核越易. 临界晶核形成功越大，形核越易. 过冷度越大，形核越易. 均质形核比非均质形核容易-----------------选择：7. 在体心立方晶格中的滑移面为（）。

. ｛110｝. ｛111｝. ｛100｝-----------------选择：8. 含碳4.0%的铁碳合金，室温组织全部为莱氏体，这种组织称为( )组织。

. 伪共晶. 伪共析. 平衡共晶-----------------选择：9. 共晶反应时产生的莱氏体是（）的机械混合物。

. α+ Fe3. α+γ. γ+Fe3-----------------选择：10. 为消除钢锭的偏析应进行( )处理。

. 去应力退火. 再结晶退火. 重结晶退火. 扩散退火-----------------选择：11. 面心立方（f）结构的铝晶体中，每个铝原子在本层（111）面上的原子配位数为( )。

(单选题)1: 由于结晶器四壁冷却不均匀，形成的坯壳厚度不均匀，引起收缩不均匀，这一系列的不均匀导致了铸坯的（）
A: 鼓肚变形
B: 圆铸坯变形
C: 菱形变形
正确答案: C
(单选题)2: 硫化镍矿造锍熔炼过程中，镍在炉渣中的损失形态可分为（）、物理损失和化学损失
A: 机械损失
B: 氧化损失
C: 挥发损失
D: 溶解损失
正确答案: A
(单选题)3: 在低镍锍吹炼生产上为了使渣含镍降低，镍锍含铁吹到不低于（）便放渣并接收新的一批镍锍，如此反复进行，直到炉内具有足够数量的富镍锍时，进行筛炉操作，获得含镍45％～50％的高镍锍。

A: 15%
B: 20%
C: 25%
D: 30%
正确答案: B
(单选题)4: 美国人（）和德国土木工程师达勒恩分别于1866年和1877年提出了以水冷、底部敞口固定结晶器为特征的常规连铸概念。

A: 皮尔逊
B: 亚瑟
C: 容汉斯
D: 哈里德
正确答案: B
(单选题)5: （）是世界各国应用最多的一种机型。

其结晶器、二次冷却段夹辊、拉坯矫直机等设备均布置在同一半径的1/4圆周弧线上。

A: 弧形连铸机
B: 立式连铸机
C: 立弯式连铸机
D: 椭圆形连铸机
正确答案: A
(单选题)6: 氧化镍矿鼓风炉熔炼的基本任务是将矿石中的镍、钴和部分铁还原出来使之硫化，形成（）的共熔体，与炉渣分离。

故又可称为还原硫化熔炼。

A: 金属
B: 金属氧化物。

金属学与热处理课后答案第一章1.什么是金属键？并用其解释金属的特性答：金属键就是金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用，可以决定金属的很多物理性质。

金属的延展性就是由于在金属被锻造的时候，只是引起了金属阳离子的重新排布，而由于自由电子可以在整块金属内自由流动，金属键并未被破坏。

再如由于自由电子的存在使金属很容易吸收光子而发生跃迁，发出特定波长的光波，因而金属往往有特定的金属光泽。

金属中的自由电子沿着电场定向运动，导电性；自由电子的运动及正离子的震动，使之具有导热性；温度升高，正离子或原子本身振动的幅度加大，阻碍电子的通过，使电阻升高，具有正的电阻温度系数2.画图用双原子模型说明金属中原子为什么会呈现周期性规则排列，并趋于紧密排列答：当大量金属原子结合成固体时，为使体系能量最低，以保持其稳定，原子间必须保持一定的平衡距离，因此固态金属中的原子趋于周期性规则排列。

原子周围最近邻的原子数越多，原子间的结合能越低（因为结合能是负值），把某个原子从平衡位置拿走，克服周围原子对它的作用力所需做的功越大，因此固态金属中的原子总是自发地趋于紧密排列。

4什么是晶体结构？什么是晶格？什么是晶胞？答：晶体结构：指晶体中原子（离子，原子，分子集团）的具体的排列情况，也就是指晶体中这些质点在三维空间内有规律的周期性重复排列；晶格：将阵点用一系列平行的直线连接起来构成的空间格架。

晶胞：构成点阵的最基本单元。

5、作图表示出立方晶系（1 2 3）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、[3 4 6] 等晶向6立方晶系的{1 1 1}晶面构成一个八面体，试作图画出该八面体，并注明各晶面的晶面指数。

答：{1 1 1}晶面共包括（1 1 1）、（-1 1 1）、（1 -1 1）、（1 1 -1）四个晶面，在一个立方晶系中画出上述四个晶面。

7. 已知铁和铜在室温下的晶格常数分别为0.286nm和0.3607nm，求1cm3中铁和铜的原子数。

(单选题)1: 8、ZG200-400是（）
A: 碳素结构钢
B: 碳素工具钢
C: 碳素铸钢
正确答案: C
(单选题)2: 7、二元合金中，铸造性能最好的合金是（）。

A: 固溶体合金
B: 共晶合金
C: 包晶合金
正确答案: B
(单选题)3: 1、合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（）。

A: 均阻止奥氏体晶粒长大
B: 均强烈促进奥氏体晶粒长大
C: 以上说法均不全面
正确答案: C
(单选题)4: 2、晶体中的位错属于（）。

A: 体缺陷
B: 面缺陷
C: 线缺陷
正确答案: C
(单选题)5: 12、T12钢的正常淬火组织是（）。

A: 马氏体残余奥氏体球状碳化物
B: 马氏体球状碳化物
C: 马氏体
正确答案: A
(判断题)6: 6. 采用热处理方法，可以使灰铸铁中的片状石墨细化，从而提高其机械性能。

（）
A: 错误
B: 正确
正确答案: A
(判断题)7: 17、断面收缩率表示塑性更接近材料的真实变形。

A: 错误
B: 正确
正确答案: B
(判断题)8: 9.钢淬火后一般都有残余奥氏体，但如果冷却到马氏体转变终止温度Mf点，奥氏体就会全部转变
为马氏体。

（）。

第七章金属及合金的回复和再结晶7-1 用冷拔铜丝线制作导线,冷拔之后应如何如理,为什么答：应采取回复退火去应力退火处理：即将冷变形金属加热到再结晶温度以下某一温度,并保温足够时间,然后缓慢冷却到室温的热处理工艺;原因：铜丝冷拔属于再结晶温度以下的冷变形加工,冷塑性变形会使铜丝产生加工硬化和残留内应力,该残留内应力的存在容易导致铜丝在使用过程中断裂;因此,应当采用去应力退火使冷拔铜丝在基本上保持加工硬化的条件下降低其内应力主要是第一类内应力,改善其塑性和韧性,提高其在使用过程的安全性;7-2 一块厚纯金属板经冷弯并再结晶退火后,试画出截面上的显微组织示意图;答：解答此题就是画出金属冷变形后晶粒回复、再结晶和晶粒长大过程示意图可参考教材P195,图7-17-3 已知W、Fe、Cu的熔点分别为3399℃、1538℃和1083℃,试估算其再结晶温度;答：再结晶温度：通常把经过严重冷变形变形度在70%以上的金属,在约1h的保温时间内能够完成超过95%再结晶转变量的温度作为再结晶温度;≈δTm,对于工业1、金属的最低再结晶温度与其熔点之间存在一经验关系式：T再纯金属来说：δ值为,取计算;2、应当指出,为了消除冷塑性变形加工硬化现象,再结晶退火温度通常要比其最低再结晶温度高出100-200℃;=,可得：如上所述取T再W=3399×=℃再=1538×=℃Fe再=1083×=℃Cu再7-4 说明以下概念的本质区别：1、一次再结晶和二次在结晶;2、再结晶时晶核长大和再结晶后的晶粒长大;答：1、一次再结晶和二次在结晶;定义一次再结晶：冷变形后的金属加热到一定温度,保温足够时间后,在原来的变形组织中产生了无畸变的新的等轴晶粒,位错密度显着下降,性能发生显着变化恢复到冷变形前的水平,称为一次再结晶;它的实质是新的晶粒形核、长大的过程;二次再结晶：经过剧烈冷变形的某些金属材料,在较高温度下退火时,会出现反常的晶粒长大现象,即少数晶粒具有特别大的长大能力,逐步吞食掉周围的小晶粒,其最终尺寸超过原始晶粒的几十倍或上百倍,比临界变形后的再结晶晶粒还要粗大得多,这个过程称为二次再结晶;二次再结晶并不是晶粒重新形核和长大的过程,它是以一次再结晶后的某些特殊晶粒作为基础而异常长大,严格来说它是特殊条件下的晶粒长大过程,并非是再结晶过程;本质区别：是否有新的形核晶粒;2、再结晶时晶核长大和再结晶后的晶粒长大;定义再结晶晶核长大：是指再结晶晶核形成后长大至再结晶初始晶粒的过程;其长大驱动力是新晶粒与周围变形基体的畸变能差,促使晶核界面向畸变区域推进,界面移动的方向,也就是晶粒长大的方向总是远离界面曲率中心,直至所有畸变晶粒被新的无畸变晶粒代替;再结晶后的晶粒长大：是指再结晶晶核长大成再结晶初始晶粒后,当温度继续升高或延长保温时间,晶粒仍然继续长大的过程;此时,晶粒长大的驱动力是晶粒长大前后总的界面能的差,界面移动的方向,也就是晶粒长大的方向都朝向晶界的曲率中心,直至晶界变成平面状,达到界面能最低的稳定状态;本质区别：1、长大驱动力不同2、长大方向不同,即晶界的移动方向不同;7-5 分析回复和再结晶阶段空位与位错的变化及其对性能的影响;答：回复阶段：回复：是指冷塑性变形的金属在加热时,在光学显微组织发生改变前即再结晶晶粒形成前所产生的某些亚结构和性能的变化过程;空位和位错的变化及对性能的影响：回复过程中,空位和位错发生运动,从而改变了他们的数量和组态;低温回复时,主要涉及空位的运动;空位可以移至表面、晶界或位错处消失,也可以聚集形成空位对、空位群,还可以与间隙原子相互作用而消失,总之空位运动的结果使空位密度大大减小;电阻率对空位密度比较敏感,因此其数值会有显着下降;而力学性能对空位的变化不敏感,没有变化;中温回复时,主要涉及位错的运动;由于位错滑移会导致同一滑移面上异号位错合并而相互抵消,位错密度略有下降,但降低幅度不大,力学性能变化不大;高温回复时,主要涉及位错的运动;位错不但可以滑移、而且可以攀移,发生多边化,使错密度有所降低,降低系统部分内应力,从而使硬度、强度略有下降,塑性、韧性得到改善;综上,回复过程可以使冷塑性变形的金属在基本保持加工硬化的状态下降低其内应力主要是第一类内应力,减轻工件的翘曲和变形,降低电阻率,提高材料的耐蚀性并改善其塑性和韧性,提高工件使用时的安全性;再结晶阶段：再结晶：冷变形后的金属加热到一定温度,保温足够时间后,在原来的变形组织中产生了无畸变的新的等轴晶粒,位错密度显着下降,性能也发生显着变化并恢复到冷变形前的水平;空位和位错的变化及对性能的影响：再结晶阶段主要是位错发生滑移、攀移和多变化,新的无畸变晶粒形成,位错密度显着下降,因塑性变形而造成的内应力可完全被消除,促使硬度和强度显着下降,塑性和韧性得到明显提高;7-6 何谓临界变形度在工业生产中有何实际意义;答：临界变形度：金属在冷塑性变形时,当变形度达到某一数值一般金属均在2%-10%范围内时,再结晶后的晶粒变得特别粗大;这是由于此时的变形度不大,晶核长大线速度和形核率的比值很大,因此得到特别粗大的晶粒;把对应得到特别粗大晶粒的变形度称为临界变形度;实际意义：通常,粗大的晶粒对金属的力学性能十分不能,降低力学性能指标,因此在实际生产时,应当避免在临界变形度范围内进行压力加工;但是,有时为了某种特殊目的,需要得到粗晶粒钢时,例如用于制造电机或变压器的硅钢来说,晶粒越粗大越好磁滞损耗小,效应高,,可以利用这种现象,制取粗晶粒甚至单晶;7-7 一块纯锡板被枪弹击穿,经再结晶退火后,弹孔周围的晶粒大小有何特征,并说明原因;答：弹孔周围晶粒大小特征：晶粒大小随距弹孔的距离产生梯度变化,即距离弹孔距离越近晶粒越细,距离越远晶粒越大,并且在某一距离处变形量处于临界变形量范围内,出现特别粗大晶粒组织;原因：1、锡板被枪弹击穿产生的弹孔相当于弹孔处产生了剧烈的冷塑性变形,且距离弹孔越近则变形越剧烈;2、对冷塑性变形的金属进行再结晶退火,则冷变形的晶粒必然要发生再结晶,且再结晶后的晶粒大小与变形度密切相关,这是因为随着变形度的增加,形变储存能增加,再结晶驱动力增加,形核率N和晶粒长大线速度G同时增加,但G/N 的比值减小,使再结晶的晶粒随变形度增加而变细;3、然而,当变形度在某一临界变形度范围内一般金属在2%-10%范围内,由于变形度不大,G/N的比值很大,使再结晶的晶粒特别粗大;7-8 某厂对高锰钢制碎矿机颚板进行固溶处理时,经1100℃加热后,用冷拔钢丝绳吊挂,由起重吊车送往淬火水槽;行至途中,钢丝绳突然断裂;这条钢丝绳是新的,事先经过检查,并无瑕疵;试分析钢丝绳断裂原因;答：原因：1、按题中所述钢丝绳的质量没有问题,那么钢丝绳发生断裂则必然使是由于所吊颚板重力对钢丝绳产生的应力超过了钢丝绳的抗拉强度造成的;在吊运过程中颚板对钢丝绳产生的应力没有变化,那么发生变化的则必然是钢丝绳的强度;2、由题述,该钢丝绳是冷拔而成,及结果冷塑性变形而成,必然产生了加工硬化现象;由于颚板经过1100加热固溶处理,所以在吊运过程中,高温颚板对冷拔钢丝绳起到了加热作用,当钢丝绳温度超过其再结晶温度时,则会发生再结晶现象,导致钢丝绳强度显着下降,致使颚板重力对钢丝绳产生的应力超过了钢丝绳的强度,导致钢丝绳断裂;7-9 设有一楔形板坯结果冷轧后得到相同厚度的板材,然后进行再结晶退火,试问该板材的晶粒大小是否均匀答：不均匀原因：1、对冷塑性变形的金属进行再结晶退火,则冷变形的晶粒必然要发生再结晶,且再结晶后的晶粒大小与变形度密切相关,这是因为随着变形度的增加,形变储存能增加,再结晶驱动力增加,形核率N和晶粒长大线速度G同时增加,但G/N的比值减小,使再结晶的晶粒随变形度增加而变细;2、此外,当变形度在临界变形度范围内一般金属在2%-10%范围内,由于变形度不大,G/N的比值很大,使再结晶的晶粒特别粗大;3、由题述,是由厚度不一的楔形板冷变形成相同厚度的板材,则板材的不同位置的变形度必然不同,所以再结晶后的晶粒大小也必然不同;7-10 金属材料在热加工时为了获得细小晶粒组织,应该注意一些什么问题答：热加工是在高于再结晶温度以上的塑性变形过程,塑性变形引起的加工硬化和回复再结晶引起的软化几乎同时进行;所以,在热加工时为了获得细小晶粒我觉得应该注意以下几点：1、变形程度;变形度越大则再结晶晶粒的尺寸越小,同时要避开临界变形度范围,防止产生粗大晶粒;2、热加工的温度;即再结晶温度,再结晶温度越高,再结晶的晶粒越大,而且易于引起二次再结晶,得到异常粗大的晶粒组织;3、变形速度;增大变形速度,可推迟再结晶,并提高再结晶转变速度,细化晶粒;4、热加工后的冷却;冷却速度过慢,会造成晶粒粗大;5、原始晶粒的大小;这是因为当变形度一定时,材料的原始晶粒越细,则再结晶后的晶粒越细;6、在金属材料中加入适量的Al、Ti、V、Nb等碳、氮化物形成元素,析出弥散的第二相质点,可以有效地阻止高温下晶粒的长大;7-11 为获得细小的晶粒组织,应根据什么原则制订塑性变形及退火工艺答：塑性变形原则：增大变形度,避开临界变形度范围,保证变形均匀性;退火工艺原则：降低再结晶退火温度,缩短再结晶退火保温时间;。

第一章【2 】金属及合金的晶体构造一.名词解释：1．晶体：原子（分子.离子或原子团体）在三维空间做有规矩的周期性反复分列的物资. 2．非晶体：指原子呈不规矩分列的固态物资.3．晶格：一个能反应原子分列纪律的空间格架.4．晶胞：构成晶格的最根本单元.5．单晶体：只有一个晶粒构成的晶体.6．多晶体：由很多取向不同,外形和大小甚至成分不同的单晶体（晶粒）经由过程晶界联合在一路的聚合体.7．晶界：晶粒和晶粒之间的界面.8．合金：是以一种金属为基本,参加其他金属或非金属,经由熔合而获得的具有金属特点的材料.9．组元：构成合金最根本的.自力的物资称为组元.10．相：金属中具有统一化学成分.统一晶格情势并以界面离开的各个平均构成部分称为相.11．组织：用肉眼不雅察到或借助于放大镜.显微镜不雅察到的相的形态及散布的图象统称为组织.12．固溶体：合金组元经由过程消融形成成分和机能平均的.构造上与组元之一雷同的固相.二.填空题：1．晶体与非晶体的根本差别在于原子（分子.离子或原子团体）是否在三维空间做有规矩的周期性反复分列.2．常见金属的晶体构造有体心立方晶格.面心立方晶格.密排六方晶格三种.3．现实金属的晶体缺点有点缺点.线缺点.面缺点.体缺点.4．依据溶质原子在溶剂晶格中占领的地位不同,固溶体可分为置换固溶体和间隙固溶体两种. 5．置换固溶体按照消融度不同,又分为无穷固溶体和有限固溶体.6．合金相的种类繁多,依据相的晶体构造特色可将其分为固溶体和金属化合物两种.7．同非金属比拟,金属的重要特点是优越的导电性.导热性,优越的塑性,不透明,有光泽,正的电阻温度系数.8．金属晶体中最重要的面缺点是晶界和亚晶界.9．位错两种根本类型是刃型位错和螺型位错,过剩半原子面是刃型位错所特有的.10．在立方晶系中,｛120｝晶面族包括(120).(120).(102).(102).(210).(210). (201). (201).(012).(012).(021).(021).等晶面.11．点缺点有空位.间隙原子和置换原子等三种;属于面缺点的小角度晶界可以用亚晶界来描写.三.断定题：1．固溶体具有与溶剂金属雷同的晶体构造.（√）2．因为单晶体是各向异性的,所以现实应用的金属材料在各个偏向上的机能也是不雷同的.（×）3．金属多晶体是由很多位向雷同的单晶体构成的.（×）4．因为面心立方晶格的配位数大于体心立方晶格的配位数,所以面心立方晶格比体心立方晶格更致密.（√）5．在立方晶系中,原子密度最大的晶面间的距离也最大.（√）6．金属幻想晶体的强度比现实晶体的强度稍强一些.（×）7．晶体缺点的配合之处是它们都能引起晶格畸变.（√）四.选择题：1．构成合金中最根本的,可以或许自力消失的物资称为：（b）a．相;b．组元;c．合金.2．正的电阻温度系数的寄义是：（b）a．随温度升高导电性增大;b．随温度降低电阻降低;c．随温度增高电阻减小.3．晶体中的位错属于：（c） a．体缺点;b．面缺点;c．线缺点;d．点缺点.4．亚晶界是由：（b） a．点缺点聚积而成;b．位错垂直分列成位错墙而构成;c．晶界间的互相感化构成.5．在面心立方晶格中,原子密度最大的晶向是：（b） a．<100>;b．<110>;c．<111>.6．在体心立方晶格中,原子密度最大的晶面是：（b） a．｛100｝;b．｛110｝;c．｛111｝.7．α-Fe和γ-Fe分离属于什么晶格类型：（b） a．面心立方和体心立方;b．体心立方和面心立方;c．均为面心立方; d．均为体心立方8．固溶体的晶体构造与雷同.（a）a．溶剂; b．溶质; c．其它晶型.9．间隙相的机能特色是：（c）a．熔点高,硬度低; b．硬度高,熔点低;c．硬度高,熔点高五.问答题：1．常见的金属晶格类型有哪几种？答复要点：1）体心立方晶格;其晶胞是一个立方体,在立方体的八个顶角和中间各有一个原子.2）面心立方晶格;其晶胞是一个立方体,在立方体的八个顶角和六个面的中间各有一个原子.3）密排六方晶格;其晶胞是一个立方六柱体,在六方柱体的各个角上和高低底面中间各分列着一个原子,在顶面和底面间还有三个原子.2．金属化合物具有什么样的机能特色？答复要点：熔点高.硬度高.脆性大.3．指出下面四个晶面和四个晶向的指数填写在对应的括号内. 4．标出图2-1中给定的晶面指数与晶向指数： 晶面OO′A′A.OO′B′B.OO′C′C.OABC.AA′C′C.AA′D′D;晶向OA.OB.OC.OD.OC′.OD′. 答：晶面OO′A′A ：（010）;晶面OO′B′B ：（110）;晶面OO′C′C ：（100）;晶面OABC ：（001）;晶面AA′C′C ：（110）;晶面AA′D′D ：（210）.晶向OA ：[100];晶向OB ：[110];Bx FD A y Cz(100) (110) (112) (111) A: [100] B: [110] C: [201] D: [111]晶向OC：[010];晶向OD：[120];晶向OC′：[011];晶向OD′：[122].5．在立方晶胞中标出以下晶面和晶向：晶面DEE′ D′：（210）;晶面DBC′：（111）or （1 1 1）晶向D′ E′：[120];晶向C′ D：[011].第二章金属及合金的相图一.名词解释：1．枝晶偏析：固溶体合金结晶时,假如冷却较快,原子集中不能充分进行,则形成成分不平均的固溶体.先结晶的树枝晶晶枝含高熔点组元较多,后结晶的树枝晶晶枝含低熔点组元较多.成果造成在一个晶粒内化学成分散布不均,这种现象称为枝晶偏析或晶内偏析.2．中央相：金属化合物也叫中央相,是不同组元间产生互相感化,形成了不同于任一组元的具有奇特原子分列和性质的新相,这种新相可以用分子式来大致表示其构成,但这种分子式不必定相符传统化学价的概念.3．固溶强化：经由过程形成固溶体使金属强度和硬度进步的现象.4．脱溶反响：α’ →α+β,式中α’是亚稳固的过饱和固溶体,β是稳固的或亚稳固的脱溶物,α是一个更稳固的固溶体,晶体构造和α’一样,但其成分更接近均衡状况.5．包晶偏析：包晶改变的产物β相包围着初生相α,使液相与α相离隔,液相和α相华夏子之间的互相集中必须经由过程β相,这就导致了包晶改变的速度往往是极迟缓的.现实临盆中的冷速较快,包晶反响所依附的固体中的原子集中往往不能充分进行,导致生成的β固溶体中产生较大的偏析,称之为包晶偏析.二.填空题：1．固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度高.2．Cu-Ni合金进行塑性变形时,其滑移面为{111}.3．固溶体消失枝晶偏析后,可用集中退火加以清除.4．以电子浓度身分起主导感化而生成的化合物称电子化合物.5．共晶反响式为L d←→αc+βe,共晶反响的特色是产生共晶反响时三相共存,它们各自的成分是肯定的,反响在恒温下均衡的进行.三.断定题：1．间隙固溶体必定是无穷固溶体.（×）2．间隙相不是一种固溶体,而是一种金属间化合物.（√）3．均衡结晶获得的20%Ni的Cu-Ni合金比40%的Cu-Ni合金的硬度和强度要高.（×）4．在共晶相图中,从L中结晶出来的β晶粒与从α中析出的βⅡ晶粒具有雷同的晶体构造.（√）5．一个合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β）,它由三相构成.（×）四.选择题：1．在产生L→α+β共晶反响时,三相的成分：（b）a．雷同; b．肯定; c．不定.2．共析成分的合金在共析反响γ→α+β刚停滞时,其构成相为：（d）a．γ+α+β; b．γ+α; c．γ+β; d．α+β3．一个合金的组织为α+βⅡ+（α+β）,其组织构成物为:（b）a．α.β; b．α.βⅡ .（α+β）; c．α.β.βⅡ .4．具有匀晶型相图的单相固溶体合金：（b）a．锻造机能好; b．锻压机能好;c．热处理机能好; d．切削机能好5．二元合金中,共晶成分的合金：（a）a．锻造机能好; b．锻造机能好;c．焊接机能好; d．热处理机能好五.问答题：1．熟习Pb-Sn二元合金相图,1）剖析几类成分的合金的均衡结晶进程;画出室温均衡组织式意图;标上各组织构成物. 2）熟习杠杠定律在合金组织构成物的相对量盘算中的应用.2．（略）第三章金属与合金的结晶一.名词解释：1．结晶：纯金属或合金由液体改变为固态的进程.2．重结晶：也叫二次结晶,是金属从一种固体晶态改变为另一种固体晶态的进程,改变了晶体构造.3．过冷度：理论结晶温度（T0）和现实结晶温度（T1）之间消失的温度差.4．变质处理：在浇注前向金属液中参加少量变质剂促进形核的处里工艺.二.填空题：1．金属结晶时,冷却速度越快,现实结晶温度就越低,过冷度越大.2．纯金属的结晶进程是依附两个亲密接洽的根本进程来实现的,这两个进程是形核和长大. 3．当对金属液体进行变质处理时,变质剂的感化是促进形核,细化晶粒.4．液态金属结晶时,结晶进程的推进力是自由能差（△F）降低,阻力是自由能增长.5．能起非自产生核感化的杂质,必须相符构造类似.尺寸相当的原则.6．过冷度是指理论结晶温度与现实结晶温度之差,其表示符号为△T.7．过冷是结晶的必要前提.8．细化晶粒可以经由过程增长过冷度.添加变质剂和附加振动等门路实现.9．典范铸锭构造的三个晶区分离为：表面细晶区.柱状晶区和中间等轴晶区.三.断定题：1．纯金属的结晶进程是一个恒温进程.（√）2．液态金属只有在过冷前提下才可以或许结晶.（√）3．凡是由液体凝固成固体的进程都是结晶进程.（×）4．室温下,金属晶粒越细,则强度越高,塑性越低.（×）5．金属由液态改变成固态的结晶进程,就是由短程有序状况向长程有序状况改变的进程.（√）6．纯金属结晶时,生核率随冷度的增长而不断增长.（×）7．当晶核长大时,随过冷度增大,晶核的长大速度增大.但当过冷度很大时,晶核长大的速度很快减小.（√）8．当过冷度较大时,纯金属晶体重要以平面状方法长大.（×）9．当形成树枝状晶体时,枝晶的各次晶轴将具有不同的位向,故结晶后形成的枝晶是一个多面体.（×）10．在工程上评定晶粒度的办法是在放大100倍的前提,与标准晶粒度图作比较,级数越高,晶粒越细.（√）11．过冷度的大小取决于冷却速度和金属的本性.（√）四.选择题：1．金属结晶时,冷却速度越快,其现实结晶温度将：（b） a．越高;b．越低;c．越接近理论结晶温度.2．为细化晶粒,可采用：（b） a．快速浇注;b．加变质剂;c．以砂型代金属型.3．现实金属结晶时,经由过程掌握生核速度N和长大速度G的比值来掌握晶粒大小,鄙人列情形下获得渺小晶粒：（a） a． N/G很大时;b．N/G很小时;c．N/G居中时.4．纯金属结晶进程处在液-固两相均衡共存状况下,此时的温度将比理论结晶温度：（b）a．更高;b．更低; c;相等; d．高下波动5．液态金属结晶时,（c）越大,结晶后金属的晶粒越渺小.a．形核率N; b．长大率G; c．比值N／G; d．比值G／N五.问答题：1．金属结晶的必要前提是什么？过冷度与冷却速度有何干系？答复要点：过冷是金属结晶的必要前提.过冷度越大,冷却速度越快.2．简述纯金属的结晶进程.答复要点：纯金属的结晶进程是在冷却曲线上的程度线段内产生的.它是异构不断形成晶核和晶核不断长大的进程.当温度降至结晶温度时,液态金属中某些部位的原子起首有规矩的分列成渺小的晶体,成为晶核,也称自觉晶核.别的,某些外来的难熔质点也可充当晶核,形成非自觉晶核,跟着时光的推移,已形成的晶核不断长大,与此同时,又有新的晶核形成.长大,直至金属液全体凝固.凝凝停滞后,各个晶核长成的晶粒彼此接触.3．试画出纯金属的冷却曲线,剖析曲线中消失“平台”的原因.答复要点：曲线中消失“平台”是因为在结晶进程中放出的结晶潜热与散掉的热量均衡,因而结晶进程是在统一个温度下进行的.4． 金属结晶的根本纪律是什么？晶核的形成率和成长速度受到哪些身分的影响？答复要点：金属由液体改变为固体的进程,本质上就是原子由近程有序状况过渡为长程有序状况的进程.晶核的形成率受△T 和杂质的影响,成长速度受△T 的影响.5． 在现实应用中,细晶粒金属材料往往具有较好的常温力学机能,试从过冷度对结晶根本进程的影响,剖析细化晶粒.进步金属材料应用机能的措施答复要点：因为过冷度越大,晶粒越细,因而能增长过冷度的措施均有利于细化晶粒,主如果增长冷却速度.6． 假如其它前提雷同,试比较鄙人列锻造前提下铸件晶粒的大小：1） 金属模浇注与砂型浇注; 答：金属模浇注比砂型浇注晶粒渺小.2） 变质处理与不变质处理; 答：变质处理晶粒渺小.3） 铸成薄件与铸成厚件; 答：铸成薄件的晶粒渺小.4） 浇注时采用震撼与不采用震撼; 答：浇注时采用振动的晶粒较渺小.7． 为什么钢锭愿望尽量削减柱状晶区？答复要点：柱状晶区具有偏向性,使金属消失各向异性,且消失弱面部搀杂及低熔点杂质富集于晶面,降低了金属的机能.8．试论述匀晶系不均衡结晶前提下将产生什么组织,剖析其形成前提.形成进程和组织特点.第四章 铁碳合金及Fe-Fe 3C 相图一.名词解释：1． 铁素体：碳消融于Fe -α中形成的间隙固溶体.2． 渗碳体：是铁与碳形成的质量分数为6.69%的金属化合物.3． 奥氏体：碳消融于Fe -γ中形成的间隙固溶体.4． 珠光体：是由铁素体与渗碳体构成的机械化合物.5．莱氏体：奥氏体与渗碳体的混杂物为莱氏体.6．α-Fe：铁在不同的温度规模具有不同的晶体构造,即具有同素异构改变,温度低于912℃时,Fe呈体心立方晶格,称为“α-Fe”.7．Fe－Fe3C相图：是表示在极迟缓冷却的前提下,不同化学成分的铁碳合金组织状况随温度变化的图形.是人类经由长期临盆实践以及大量科学实验后总结出来的.8．同素异构改变：一些金属,在固态下随温度或压力的改变,还会产生晶体构造变化,即由一种晶格改变为另一种晶格的变化,称为同素异构改变.二.填空题：1．依据含碳量和室温组织的不同,钢可分为三种,分离为亚共析钢.共析钢.过共析钢.2．分离填出下列铁碳合金根本组织的符号,铁素体：F(α) ,奥氏体：A(γ),珠光体：P,渗碳体：Fe3C,高温莱氏体：L d ,低温莱氏体：L d′.3．在铁碳合金根本组织中属于固溶体的有铁素体或（奥氏体） ,属于金属化合物的渗碳体 ,属于机械混杂物的有珠光体和莱氏体.4．一块纯铁在912℃产生α-Fe→γ-Fe改变时,体积将产生压缩.5．F的晶体构造为体心立方;A的晶体构造为面心立方.6．共析成分的铁碳合金室温均衡组织是珠光体,其构成相是铁素体和渗碳体.7．用显微镜不雅察某亚共析钢,若估算个中的珠光体含量为80%,则此钢的碳含量为61.6%.三.断定题：1．所有金属都具有同素异构改变现象.（×）2．碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体,称为奥氏体.（×）δ.（×）3．纯铁在780°C时为体心立方晶格的Fe-4．金属化合物的特点是硬而脆,莱氏体的机能也是硬而脆故莱氏体属于金属化合物.（×）5．铁素体的本质是碳在α-Fe中的间隙相.（×）6．20钢比T12钢的碳含量要高.（×）7．在退火状况（接近均衡组织）,45钢比20钢的硬度和强度都高.（√）8．在铁碳合金均衡结晶进程中,只有Wc=0.77%的共析钢才能产生共析反响.（×）四.选择题：1．C相图上的共析线是（d）,共晶线是（b）.FeFe3a．ABCD; b．ECF; c．HJB; d．PSK.2．碳的质量分数为（b）％的铁碳合金称为共析钢.a．0.0218%; b．0.77%; c．2.11%; d．4.3%.3．亚共析钢冷却到PSK线时,要产生共析改变,由奥氏体改变成（a）.a．珠光体; b．铁素体; c．莱氏体.4．奥氏体为（b）晶格,渗碳体为（c）晶格,铁素体为（a）晶格.a．体心立方; b．面心立方; c．密排六方.5．珠光体是由（c）构成的机械混杂物.a．铁素体和奥氏体; b．奥氏体和渗碳体; c．铁素体和渗碳体.6．奥氏体是：（a）a．碳在γ-Fe中的间隙固溶体;b．碳在α-Fe中的间隙固溶体;c．碳在α-Fe中的有限固溶体.7．珠光体是一种：（b）a．单相固溶体;b．两相混杂物;c．Fe与C的混杂物.8．T10钢的含碳量为：（b）a．0.10%;b．1.0%;c．10%.9．铁素体的机械机能特色是：（c）a．强度高.塑性好.硬度低;b．强度低.塑性差.硬度低;c．强度低.塑性好.硬度低.10．不合适进行锻造的铁碳合金有：（c）a．亚共析钢;b．共析钢;c．亚共晶白口铁.11．铁素体的机械机能特色是：（c）a．具有优越的硬度与强度; b 具有优越的分解机械机能;c．具有优越的塑性和韧性; d．具有优越的切削性和锻造性12．二次渗碳体是从：（c）a．钢液中析出的; b．铁素体中析出的;c．奥氏体中析出的; d．莱氏体中析出的13．三次渗碳体是从：（b）a．钢液中析出的; b．铁素体中析出的;c 奥氏体中析出的; d．珠光体中析出的14．纯铁在912℃以下的晶格类型是：（c）a．密排六方晶格; b．面心立方晶格;c．体心立方晶格; d．简略立方晶格15．鄙人述钢铁中,切削机能较好的是：（b）a．工业纯铁; b．45; c．白口铁; d．T12A16．建筑用钢筋宜选用：（b）a．低碳钢; b．中碳钢; c．高碳钢; d．对象钢17．装配工应用的锉刀宜选用：（c）a．低碳钢; b．中碳钢; c．高碳钢; d．过共晶白口铁五.问答题：1. 什么是金属的同素异构改变？试以纯Fe 为例剖析同素异构改变进程.答复要点：金属在固态下,随温度的变化而产生晶格类型改变的现象称为同素异构改变.2. 铁碳合金在固态下的根本组织有哪几种？答复要点：有5种,铁素体.奥氏体和渗碳体都是单相组织,珠光体.莱氏体则是两相混杂组织.3. 简述含碳量为0.45%和1.2%的铁碳合金从液态冷却到室温的结晶进程.答复要点：含碳量为0.45%到1.2%的铁碳合金可分为三个部分：1）含碳量为0.45%到0.77%,室温组织为F+P;2）含碳量为0.77%时,室温组织为P;3）含碳量为0.77%到1.2%时,室温组织为P+ Fe 3 C.4. 默画出按“组织构成物”填写的C Fe Fe 3-相图.C Fe Fe 3-相图在合金工艺机能的运器具体表如今哪几个方面？答复要点：1）锻造工艺方面;2）锻造工艺方面;3）焊接工艺方面;4）热处理工艺方面;5）切削机能方面.5. 对某一碳钢（均衡状况）进行相剖析,得知其构成相为80%F 和20%FeC 3,求此钢的成分及其硬度.提醒：用杠杆定理盘算.6. 如图为Fe-Fe 3C 相图,剖析Wc=0.45%合金的结晶进程,画出其冷却曲线示意图,并标出各温度阶段的改变式.盘算其室温均衡组织中各组织构成物的相对量,并画出室温显微均衡组织示意图,标注出个中组织构成物的名称.答复要点：（1）结晶进程剖析： 1点以上为液相,1点开端析出δ,2点开端产生包晶改变,即L+δ=γ,2-3点之间从液相中析出γ直至3点,3点到4点没有组织变化,均为γ,4点开端从γ中析出α直至5点,5点开端产生共析改变,即γ=α+Fe3C,得到P,5点以下可以为没产生其它变化.则最终室温均衡组织为：α+P.（2）示意图：（3）组织构成物相对量：Wα=(0.77-0.45)/(0.77-0.0218)=42.77%,Wp=(0.45-0.0218)/(0.77-0.0218)=57.23%.7.用冷却曲线表示各成分规模的铁碳合金的均衡结晶进程,画出室温组织示意图,标上组织构成物,盘算室温均衡组织中构成相和组织构成物的相对证量.（略）8.10㎏含3.5%C的铁碳合金从液态迟缓冷却到共晶温度（但尚未产生共晶反响）时所剩下的液体的成分及重量.答复要点：成分为：3.5%C;重量为10kg.9.同样状况的两块铁碳合金,个中一块是15钢,一块是白口铸铁,用什么轻便办法可敏捷区分它们？答：可用尖锤敲击,易敲出坑的是15钢等办法.10.为什么碳钢进行热锻.热轧时都加热到奥氏体区？答复要点：因为奥氏体（A）的塑性好.附加思虑题：1.比较退火状况（近均衡组织）下的45钢.T8钢.T12钢的硬度.强度和塑性的高下,简述原因.（略）2.说出Q235A,15,45,65,T8,T12等钢的钢类.含碳量,各举出一个应用实例.（略）3.下列零件或对象用何种碳钢制作：手锯锯条.通俗螺钉.车床主轴.手锯锯条：碳素对象钢（T12）通俗螺钉：低碳钢（35钢）车床主轴：中碳钢（45钢）第五章金属及合金的塑性变形一.名词解释：1.滑移：晶体在切应力的感化下,晶体的一部分沿必定的晶面(滑移面)上的必定偏向(滑移偏向)相对于另一部分产生滑动的进程.2.临界分切应力：晶体开端滑移时,在该滑移面上的滑移偏向上所须要的切应力τC称为临界分切应力3.取向因子：晶体滑移变形时,知足τ＝σcosλcosφ＝τC,令μ＝cosλcosφ,称之为取向因子4.滑移体系：一个滑移面与其上的一个滑移偏向构成一个滑移体系,简称滑移系.5.多滑移和交滑移：两个或多个滑移系瓜代或同时进行滑移（外力在几个滑移系上的分切应力同时达到临界值）称为多系滑移,将消失几组交叉的滑移带;两个或多个滑移系同时沿着一个滑移偏向的滑移称为交滑移,将消失曲折或波浪状的滑移带.6.孪生：在切应力感化下晶体的一部分相对于另一部分沿必定晶面(孪生面)和晶向(孪生偏向)产生切变的变形进程.7. 软取向和硬取向：当滑移面法线偏向.滑移偏向与外力轴三者共处一个平面,当λ=45︒,φ=45︒时,μ＝cos λcos φ＝1/2,此取向最有利于滑移,即以最小的拉应力就能达到滑移所需的分切应力,称此取向为软取向;当外力与滑移面平行或垂直时（φ=90︒或φ=0︒）,则σS →∞,晶体无法滑移,称此取向为硬取向.8. 几何软化和几何硬化：滑移时不仅滑移面产生迁移转变,而滑移偏向也逐渐改变,滑移面上的分切应力也随之改变.因为λ=θ=45º时,分切应力最大,故经滑移迁移转变后,若λ角趋近于45º,则分切应力逐渐增大,滑移越来越轻易,称为几何软化;若λ角远离45º,则滑移越来越艰苦,称为几何硬化.9. 弗兰克-瑞德位错源：两个节点被钉扎的位错线段在外力的感化下不断曲折弓出后,互相临近的位错线抵消后产生位错,原被钉扎错位线段恢复到原状,不断反复产生新位错的,这个不断产生新位错.被钉扎的位错线即为弗兰克-瑞德位错源.10. 细晶强化：因为晶界上原子分列不规矩, 阻碍位错的活动,使变形抗力增大.金属晶粒越细,晶界越多,变形抗力越大,金属的强度就越大,这就是细晶强化的机理.11. 霍尔佩奇（Hall-Petch ）经验公式： ,用来定量描写细晶强化.式中：σS －屈从强度;σ0－常数,相当于单晶屈从强度;d －多晶体各晶粒的平均直径;K －晶界对强度影响程度的常数,与晶界构造有关,而与温度的关系不大.12. 加工硬化：金属产生塑性变形,随变形度的增大,金属的强度和硬度明显进步,塑性和韧性明显降低,这种现象称为加工硬化,也称形变强化.13. 纤维组织：金属产生塑性变形后,其外形尺寸的改变是内部晶粒变形的总和,晶粒沿形变偏向被拉长或压扁(拉伸或扎制时) ,当变形量很大时,所形成类似纤维状描写的组织.14. 形变织构：与单晶体一样,多晶体在塑性变形时也伴跟着晶体的迁移转变进程,故当变形量很大（70%以上）时,多晶体华夏为随意率性取向的各个晶粒会逐渐调剂其取向而彼此趋于一致,这种因为塑性变形导致晶粒具有择优取向的组织叫做“形变织构”.10-+=Kds σσ二.填空题：1．加工硬化现象是指随变形度的增大,金属强度和硬度明显进步而塑性和韧性明显降低的现象.2．加工硬化的成果,使金属对塑性变形的抗力增大,造成加工硬化的根本原因是位错密度进步,变形抗力增大.3．滑移的本质是位错的活动.4．金属塑性变形的根本方法是滑移和孪生.5．多晶体的塑性变形进程比单晶体更为庞杂,其两个重要身分是不同晶粒位向和晶界. 三.断定题：1．金属结晶后,晶粒越粗大,其力学机能越好.（×）2．在体心立方晶格中,滑移面为｛110｝×6,而滑移偏向为〈111〉×2,所以滑移系为12.（√）3．滑移变形不会引起金属晶体构造的变化.（√）4．因为B．C．C晶格与F．C．C晶格具有雷同数目的滑移系,所以两种晶体的塑性变形才能完整雷同. （×）5．孪生变形所须要的切应力要比滑移变形时所需的小得多.（×）四.选择题：1．多晶体金属的晶粒越渺小,则其:（a）a．强度越高.塑性越好; b．强度越低.塑性越差;c．强度越高.但塑性变差; d．强度越低.但塑性较好.2．能使单晶体产生塑性变形的应力为：（b）a．正应力;b．切应力;c．复合应力.3．面心立方晶格的晶体在受力时的滑移偏向：（b）a．〈111〉;b．〈110〉;c．〈100〉. 4．体心立方与面心立方晶格具有雷同数目的滑移系,但其塑性变形才能是不同的,其原因是。

20秋学期《金属学与热处理基础》在线平时作业1
红字部分为答案！
单选题
1.钢的淬透性越高，则临界冷却速度越小，其C曲线的位置越()。

A.右移
B.左移
C.下移
2.当二元合金进行共晶反应时，其相组成是()。

A由单相组成 B. 两相共存 C.三相共存 D.四相组成
A.由单相组成
B.两相共存
C.三相共存
D.四相组成
3.影响置换固溶体固溶度的因数有()。

A.原子尺寸和组元电负性
B.价电子浓度(相对价)和晶体结构
C.温度和压力
D.以上都有
4.在相同变形量情况下，高纯金属比工业纯度的金属。

A.更易发生再结晶
B.更难发生再结晶
C.更易发生回复
D.更难发生回复
5.在体心立方晶格中的滑移面为()。

A.110
B.111
C.100
6.面心立方晶格的滑移面为()。

A.110
B.111
C.100
7.通常利用()淬火获得以下贝氏体为主的组织。

A.分级淬火
B.双液淬火
C.单液淬火
D.等温淬火
8.共析反应生成的珠光体是()的机械混合物。

A.Fe3C
B.
C.Fe3C。