1、一、名詞解釋：金屬：金屬是具有正的電阻溫度系數(shù)的物質(zhì)，其電阻隨溫度的升高而增加。晶體：原子在三維空間作有規(guī)則的周期性排列的物質(zhì)位錯：在晶體中某處有一列或若干列原子發(fā)生了有規(guī)律的錯排現(xiàn)象，使長度達(dá)幾百至幾萬的原子間距、寬約幾個原子間距范圍內(nèi)的原子離開其平衡位置，發(fā)生了有規(guī)律的錯動。金屬鍵：貢獻(xiàn)出價電子的原子，則變?yōu)檎x子，沉浸在電子云中，它們依靠運(yùn)動于其間的公有化的自由電子的靜電作用而結(jié)合起來，這種結(jié)合方式叫做金屬鍵。晶格：人為地將陣點(diǎn)用直線連接起來形成空間格子。晶胞：從晶格中選取一個能夠完全反映晶格特征的最小的幾何單元，來分析原子中原子排列的規(guī)律性，這個最小的幾何單元稱晶胞。固溶體：合金的組元

2、之間以不同比例相互混合后形成的固相，其晶體結(jié)構(gòu)與組成合金的某一組元的相同這種相就稱固溶體。置換固溶體：溶質(zhì)原子位于溶劑晶格的某些結(jié)點(diǎn)位置所形成的固溶體，猶如這些結(jié)點(diǎn)上的溶劑原子被溶質(zhì)原子所置換一樣，因此稱為置換固溶體。間隙固溶體：溶質(zhì)原子不是占據(jù)溶劑晶格的正常結(jié)點(diǎn)位置，而是填入溶劑原子間的一些間隙中。成分起伏：在熔融狀態(tài)的合金中，在某一微區(qū)某一瞬時內(nèi)濃度呈現(xiàn)不同于平均濃度的周期性變化的現(xiàn)象。均勺形核：若液相中各個區(qū)域出現(xiàn)新相晶核的幾率都是相同的，這種形核方式即為均勻形核。非均勺形核：在液態(tài)金屬中總是存在一些微小的固相雜質(zhì)質(zhì)點(diǎn)，并且液態(tài)金屬在凝固時還要和型壁相接觸，于是晶核就可以優(yōu)先依附于這些現(xiàn)

3、成的固體表面上形成，這種形核方式就是非均勻形核。相：合金中結(jié)構(gòu)相同、成分和性能均一并以界面相互分開的組成部分。相圖：表示在平衡條件下合金系中合金的狀態(tài)與溫度、成分間的關(guān)系圖解。金屬化合物：原子間結(jié)合方式取決于元素的電負(fù)性差值，是金屬鍵與離子鍵或共價鍵相混合的方式，因此具有一定的金屬性質(zhì)，所以稱之為金屬化合物。加工硬化：當(dāng)應(yīng)力超過6s后，試樣發(fā)生明顯而均勻的塑性變形，若使試樣的應(yīng)變增大，則必須增加應(yīng)力值，這種隨著塑性變形的增大，塑性變形抗力不斷增加的現(xiàn)象稱為加工硬化。擴(kuò)散：是物質(zhì)中原子（分子）的遷移現(xiàn)象，是物質(zhì)傳輸?shù)囊环N方式?；疲壕w的一部分沿著一定的晶面和晶向相對于另一部分作相對的滑動。滑移

4、系：一個滑移面和此面上的一個滑移方向結(jié)合起來，組成一個滑移系。攣生：晶體的一部分以一定的晶面（稱為攣晶面或攣生面）為對稱面，并在該面沿一定的晶向（稱為攣生方向）相對于另一部分晶體作均勻的切變，這種變形過程稱為攣生。臨界分切應(yīng)力：分切應(yīng)力達(dá)到一定的臨界值時，滑移才能開始，此應(yīng)力稱為臨界分切應(yīng)力。變形織構(gòu)：這種由于金屬塑性變形使晶粒具有擇尤取向的組織叫做形變織構(gòu)。二、填空題：1 .三種典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)為體心立方結(jié)構(gòu),面心立方結(jié)構(gòu).密排六方結(jié)構(gòu)。2 .設(shè)從坐標(biāo)原點(diǎn)所引一有向直線上有一點(diǎn)的坐標(biāo)x、v、z分別為3、2、-1,則該直線所代表的晶向的晶向指數(shù)為32-1。3 .設(shè)有一晶面和坐標(biāo)軸x、V、z的

5、截距分別為5、3、2,則該晶面的晶面指數(shù)為（61015）4 .面心立方晶格中原子排列最密的晶面為111晶面、最密的晶向?yàn)?lt;110>晶向。5 .體心立方晶格中原子排列最密的晶面為110晶面、最密的晶向?yàn)?lt;111>晶向。6 .金屬結(jié)晶凝固時，晶體長大的機(jī)制主要有二維晶核長大機(jī)制.螺型位錯長大機(jī)制.連續(xù)長大機(jī)制三種。8 .液態(tài)金屬結(jié)晶時，要通過形核及晶核長大兩個過程，在過冷條件下，形核的推動力是原子從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)將使系統(tǒng)的自由能降低，阻力是晶胚構(gòu)成新表面，形成表面能，使系統(tǒng)自由能升高。9 .金屬原子排列的不完整性叫晶體缺陷，分為點(diǎn)缺陷,線缺陷，面缺陷三種。12 .第二相粒子

6、強(qiáng)化的位錯機(jī)制主要有位錯繞過第二相粒子，位錯切過第二相粒子兩種。14 .合金的結(jié)晶需要滿足成分起伏，能量起伏，結(jié)構(gòu)起伏的條件。15 .固液界面的微觀結(jié)構(gòu)可分為光滑界面，粗糙界面兩大類。17 .金屬材料的塑性變形主要有滑移，攣生兩種形式。18 .面心立方金屬的滑移面為111晶面、滑移方向?yàn)?lt;110>晶向、滑移系有12個。19 .體心立方金屬的滑移面為110晶面,滑移方向?yàn)?lt;111>晶向,滑移系有12個。23 .原子在固態(tài)金屬中擴(kuò)散需滿足的條件是擴(kuò)散要有驅(qū)動力，擴(kuò)散原子要固溶,溫度要足夠高，時間要足夠長。24 .根據(jù)擴(kuò)散過程中是否出現(xiàn)新相可分為原子擴(kuò)散，反應(yīng)擴(kuò)散兩種。25

7、.鐵碳合金按有無共晶轉(zhuǎn)變可分為碳鋼，鑄鐵兩大類。28 .己知面心立方晶格的晶格常數(shù)為a,則其原子半徑為_|V2/4|_，原子數(shù)為，-，配位數(shù)為12,致密度為。74。29 .因?yàn)槲诲e線與柏氏矢量所構(gòu)成的平面就是滑移面，刃型位錯的位錯線與柏氏矢量相垂直，所以刃型位錯的滑移面有上個，螺型位錯的位錯線與柏氏矢量相平行，所以螺型位錯的滑移面有任一個。31 .己知體心立方晶格的晶格常數(shù)為a,則其原子半徑為V3/4,原子數(shù)為2,配位數(shù)為_8,致密度為0.68。34.二元合金相圖中最多可有三相平衡共存,在相圖上表現(xiàn)為溫度和相成分恒定不變。37.固溶體合金的鑄造性能與相圖中的液固相線之間的垂直距離和水平距離有關(guān)

8、，隨其變化范圍的增大，則合金的流動性越工分散縮孔越多，集中縮孔越小。43.合金中的相根據(jù)其晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為固溶體，金屬化合物兩大類。48.柏氏矢量是描述位錯性質(zhì)的一個重要標(biāo)志，它集中地反映了位錯區(qū)域內(nèi)的畸變總量的大小和方。50.金屬中固態(tài)擴(kuò)散的機(jī)理主要有空位擴(kuò)散機(jī)制、間隙擴(kuò)散機(jī)制二種。銅在鎮(zhèn)中的擴(kuò)散是空位擴(kuò)散機(jī)制機(jī)制,碳在鐵中的擴(kuò)散是間隙擴(kuò)散機(jī)制。52 .固溶體中含量較多的元素稱為溶劑，含量較少的元素稱為溶質(zhì)。固溶體的晶體結(jié)構(gòu)與組成合金的某一組元（溶劑）的晶體結(jié)構(gòu)相同。53 .金屬晶體的滑移面通常都是原子排列最密的晶面。59 .相界面可分為固相,液相，固液共存相三類。60 .控制晶粒大小的主

9、要措施有控制過冷度,變質(zhì)處理、振動攪動。61 .三種主要的金屬化合物為正常價化合物,電子化合物.間隙相和間隙化合物。62 .純金屬晶粒長大的過程是晶界的遷移過程，它是通過原子的擴(kuò)散遷移來實(shí)現(xiàn)的，這種擴(kuò)散稱為自擴(kuò)散，擴(kuò)散的驅(qū)動力是表面能的降低；而鋼滲碳過程中的擴(kuò)散屬于上坡擴(kuò)散,擴(kuò)散的驅(qū)動力是化學(xué)位梯度。三、選擇題：1 .在晶體點(diǎn)陣中，脫離平衡位置的原子遷移到晶體表面，這樣產(chǎn)生的空位稱為（B）。A.弗蘭克爾空位B.肖脫基空位C.瑞德空位2 .凡是提高晶界能量的異質(zhì)原子將會在（A）偏聚。A.晶內(nèi)B.晶界C.亞晶界3 .實(shí)際金屬的結(jié)晶主要按（B）方式進(jìn)行。A.均勻形核B.非均勻形核C.均勻形核和非均勻

10、形核8. 當(dāng)塑性變形量很大時，多晶體中原為任意取向的各晶粒會逐漸調(diào)整其取向而彼此趨于一致，這種擇優(yōu)取向的組織稱為（A）。A.變形織構(gòu)B纖維組織C帶狀組織17 .由固溶體中析出另一個固相的過程稱為脫溶，也稱為（A）。A.二次結(jié)晶B.再結(jié)晶C.二次再結(jié)晶18 .螺型位錯的柏氏矢量與其位錯線（B）。A.相垂直B.相平行C.既不垂直又不平行19 .二元系發(fā)生包晶轉(zhuǎn)變的恒溫反應(yīng)式可用（C）表示。A.L?a+0B.?a+0C.L+0?a22 .共晶白口鐵室溫下的組織是（B）。A.珠光體B.萊氏體C.滲碳體23 .在室溫平衡狀態(tài)下，鋼的力學(xué)性能主要受（C）的數(shù)量、形態(tài)和分布所影響。（不確定）A.滲碳體B.鐵

11、素體C.奧氏體26 .二元系發(fā)生共析轉(zhuǎn)變的恒溫反應(yīng)式可用（B）表示。A.L?a+0B.Y?a+0C.L+0?a27 .若一條位錯的柏氏矢量與其位錯線垂直，則該位錯屬于（A）。A.刃型位錯B.螺型位錯C.混合位錯28 .從鐵素體中析出的滲碳體稱為（C）。A.一次滲碳體B.二次滲碳體C.三次滲碳體30. a-Fe的晶體結(jié)構(gòu)為（B）立方結(jié)構(gòu)。A面心B體心C密排31. 丫-Fe的晶體結(jié)構(gòu)為（A）立方結(jié)構(gòu)。A面心B體心C密排34 .立方晶系中，當(dāng)一晶向uvw位于或平行于某一晶面（khl）時，必須滿足（A）所示的關(guān)系式。A.hu+kv+lw=0B.u=h,v=k,w=lC.u+v+w+h+k+l=035

12、.鐵碳合金中的Fe3c屬于（B）。A.離子化合物B.間隙化合物C.間隙相38 .二元系合金中，由一個成分一定的固相在一定的溫度下分解成為另外兩個成分一定的固相的轉(zhuǎn)變過程，稱為（A）。A.共析轉(zhuǎn)變B.共晶轉(zhuǎn)變C.包析轉(zhuǎn)變39 .二元系合金中，由一個成分一定的液相在一定的溫度下分解成為另外兩個成分一定的固相的轉(zhuǎn)變過程，稱為（B）。A.共析轉(zhuǎn)變B.共晶轉(zhuǎn)變C.包晶轉(zhuǎn)變40 .一根彎曲的位錯線（B）A.具有唯一的位錯類型B.具有唯一的柏氏矢量C.位錯類型和柏氏矢量處處相同41 .單晶體滑移時，由于晶體的轉(zhuǎn)動，有時會使滑移變得越來越困難，這種現(xiàn)象稱為（A）。A.幾何硬化B.加工硬化C.位錯強(qiáng)化42 .固

13、態(tài)擴(kuò)散中，原子沿（A）的擴(kuò)散速度最快。A.外表面B.晶界C.晶內(nèi)44 .既能提高金屬材料強(qiáng)度又能提高其韌性的強(qiáng)化方法是（C）A.固溶強(qiáng)化B.形變強(qiáng)化C.細(xì)晶強(qiáng)化45 .二元系發(fā)生包析轉(zhuǎn)變的恒溫反應(yīng)式可用（C）表示。A.L?a+0B.a+0?丫C.L+a?047 .從奧氏體中析出的滲碳體稱為（B）。A一次滲碳體B二次滲碳體C三次滲碳體48 .含碳量（C）的鐵碳合金稱為碳鋼。A.<0.0218%B,<0.77%C,0.0218%2.11%49 .立方晶系中，當(dāng)一晶向uvw垂直于某一晶面（khl）時，必須滿足（）所示的關(guān)系式。A.hu+kv+lw=0B.u=h,v=k,w=lC.u+v+

14、w+h+k+l=050 .若一條位錯的柏氏矢量與其位錯線平行，則該位錯屬于（B）。A.刃型位錯B.螺型位錯C.混合位錯51 .二元系發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變的恒溫反應(yīng)式可用（C）表示。A.L?a+0B.丫？升0C.L+0?”52 .作為非均勻形核的基體，其表面為（C）時，對形核的促進(jìn)作用最大。A.平面B.凹曲面C.凸曲面55 .體心立方的滑移面為（C）。A.100B.111C.11057 .單晶體發(fā)生攣生變形后，已變形部分和未變形部分的晶體（C）。A.位向不變B.相對移動了一個原子間距C.呈鏡面對稱關(guān)系58 .單晶體發(fā)生滑移變形后，已變形部分和未變形部分的晶體（A）。A.位向不變B.位向發(fā)生了改變C.呈鏡

15、面對稱關(guān)系59 .面心立方的滑移面為（B）。A.100B.111C.11061.一般情況下由過渡族金屬與原子半徑很小的非金屬元素形成的化合物為（B）。A.正常價化合物B.電子化合物C.間隙相或間隙化合物63 .滲碳處理時，碳在鐵中的擴(kuò)散機(jī)理屬于（C）。A.空位擴(kuò)散B.換位擴(kuò)散C.間隙擴(kuò)散64 .二元系合金中，杠本f定律適用于（B）。A.所有相區(qū)B.二相區(qū)C.二相區(qū)和三相區(qū)65 .過共晶白口鐵室溫下的組織是（B）。A.珠光體B.Fe3Ci+萊氏體C.滲碳體69 .某晶體的原子位于正方晶格的結(jié)點(diǎn)上，其晶格常數(shù)a=b,c=2a/3。今有一晶面在x、y、z坐標(biāo)軸上的截距分別為5個原子間距、2個原子間距

16、、3個原子間距，則該晶面的晶面指數(shù)為（A）。A.（523）B.（61510）C.（255）70 .有三個形狀、尺寸均相同的Cu-Ni合金鑄錠A、B、C,它們的平均成份分別為WNi=90%、WNi=50%、WNi=10%,鑄造后均自然冷卻。則凝固后偏析最嚴(yán)重為（C）。A.鑄錠AB.鑄錠BC.鑄錠C73. 擴(kuò)散第一定律適用于（A）。A.穩(wěn)定態(tài)擴(kuò)散B.非穩(wěn)定態(tài)擴(kuò)散C.穩(wěn)定態(tài)和非穩(wěn)定態(tài)擴(kuò)散皆可78 .固態(tài)擴(kuò)散中，晶體缺陷對原子的擴(kuò)散（A）。A.起到了促進(jìn)作用B.起到了阻礙作用C.沒什么影響79 .亞共晶白口鐵室溫下的組織是（B）。A.P+LdB.P+Fe3CII+LdC.P+Fe3CI+Ld85 .金

17、屬晶體的長大機(jī)制以（C）為主A.二維晶核長大機(jī)制B.螺位錯長大機(jī)制C.連續(xù)長大機(jī)制86 .下列金屬中較易發(fā)生攣生變形的是（C）。A.FeB.CuC.Zn87 .均勻形核形成臨界晶核時的形核功需由（A）提供。A.液相中的能量起伏B.液相中的結(jié)構(gòu)起伏C.液相中的成分起伏88 .均勻化退火前的冷塑性變形（A）。A.加快均勻化過程B.減慢均勻化過程C.對均勻化過程無影響89 .碳溶于丫-Fe中形成的間隙固溶體稱為（B）。A.鐵素體B.奧氏體C.珠光體三、判斷題：1 .位錯是金屬晶體缺陷的一種，因此它的存在對金屬的性能是有害的。（）2 .滑移是位錯沿滑移面運(yùn)動的結(jié)果，因此金屬晶體中的位錯密度越高，滑移越

18、容易。（）5 .晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是晶體具有確定的熔點(diǎn)而非晶體沒有確定的熔點(diǎn)。（）6 .固態(tài)擴(kuò)散的本質(zhì)是原子定向躍遷的結(jié)果。（）7 .所謂臨界晶核，就是體系自由能的減小完全補(bǔ)償表面能增加時的晶胚大小。（）8 .金屬的滑移面通?？偸窃优帕凶蠲艿拿?，如面心立方結(jié)構(gòu)中的111面，體心立方結(jié)構(gòu)中的110面。（）12 .物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的過程稱為結(jié)晶。（）13 .金屬熔化時無需過熱。（）14 .純金屬的結(jié)晶是在恒溫下進(jìn)行的，因此其實(shí)際結(jié)晶溫度是固定不變的。（）15 .二元系發(fā)生反應(yīng)擴(kuò)散時，擴(kuò)散過程中的擴(kuò)散層中不可能出現(xiàn)兩相區(qū)。（）16 .單晶體發(fā)生滑移的臨界分切應(yīng)力不僅取決于金屬本身的性質(zhì)，還

19、與外加載荷有關(guān)。（）22 .固溶體結(jié)晶過程中，液/固界面上液相成分沿著液相線變化；固相成分沿著固相線變化。（）23 .厚薄不均勻的Ni-Cu合金鑄件，結(jié)晶后薄處易形成樹枝狀組織，而厚處易形成胞狀組織。（）24 .無論溫度分布如何，常用純金屬都是以樹枝狀方式生長。25 .在立方晶格中判斷晶向垂直于晶面或平行于晶面的關(guān)系式在六方晶格中不一定適用。（）26 .固態(tài)擴(kuò)散中擴(kuò)散物質(zhì)總是由濃度高處向濃度低處擴(kuò)散的。（）29 .純金屬均勻形核形成臨界晶核時，系統(tǒng)自由能變化的絕對值達(dá)到了最大值。（）30 .不平衡結(jié)晶條件下，靠近共晶線端點(diǎn)內(nèi)側(cè)的合金比外側(cè)的合金易于形成離異共晶組織。（）34 .擴(kuò)散第一定律又稱

20、菲克第一定律，它僅適用于穩(wěn)定態(tài)擴(kuò)散過程。（）35 .金屬晶體中的點(diǎn)缺陷屬于熱平衡缺陷。（）40 .固態(tài)相變時，當(dāng)新相和母相之間形成共格或半共格界面時，新相往往呈凸透鏡狀或針狀。（）41 .固溶體結(jié)晶屬于異分結(jié)晶。（）49. 位錯繞過第二相質(zhì)點(diǎn)時會發(fā)生彎曲，因此表示該位錯的柏氏矢量也隨之發(fā)生變化。（）50. 純金屬的結(jié)晶形核有均勻形核和非均勻形核兩種方式，兩者都需要結(jié)構(gòu)起伏和能量起伏。（）51. 在其他條件相同的情況下，液相線和固相線的水平距離越大，固溶體不平衡結(jié)晶時產(chǎn)生的枝晶偏析也越大。（）52. 固溶體結(jié)晶時的冷卻速度越快，其固相的平均成分線偏離固相線的程度也越大。（）53. 在共晶線上利用

21、杠桿定律可以計算出共晶體的相對量，而共晶線屬于三相區(qū)，所以杠桿定律不僅適用于兩相區(qū)，也適用于三相區(qū)。（）54. 成分過冷區(qū)域很大時，固溶體結(jié)晶時將形成胞狀組織。（）55. 只有共晶成分的合金結(jié)晶后才有可能得到全部的共晶組織。（）56. 用冷軋薄板沖壓杯狀零件時，有時會產(chǎn)生“制耳”象，這是由于薄板中的形變織構(gòu)引起的。（）57. 多晶體金屬塑性變形時，每個晶粒至少需要5個獨(dú)立的滑移系同時啟動，才能保證各晶粒變形的協(xié)調(diào)性。（）58. 固溶體晶粒內(nèi)存在枝晶偏析，枝干與枝間成分不同，所以整個晶粒不是一個相。（）59. 晶粒越細(xì)，金屬材料的室溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度均越高。（）65. 碳原子在o-Fe中的擴(kuò)散系數(shù)

22、比在rFe中大，所以滲碳應(yīng)在小Fe中進(jìn)行。（）66. 在液態(tài)金屬中，凡是涌現(xiàn)出小于臨界晶核半徑的晶胚都不能成核，但是只要有足夠的能量起伏提供形核功，還是可以形核。（）67. 離異共晶只能在不平衡結(jié)晶條件下產(chǎn)生。（）68. 非均勻形核比均勻形核容易，因?yàn)榍罢呤且酝饧淤|(zhì)點(diǎn)為結(jié)晶核心，不像后者那樣形成界面，而引起自由能的增加。（）69. 合金的平衡相圖可給出任一條件下合金的顯微組織。（）70. 兩塊碳鋼試樣的正火組織均為珠光體，說明它們的含碳量相當(dāng)。（）71. 體心立方金屬和面心立方金屬的滑移系均為12個，因此它們塑性變形的能力相當(dāng)。（）1.1 1Cr13鋼與Cr12鋼含Cr量差不多，性能和用途也基

23、本相同。（）73 .金屬晶體中的點(diǎn)缺陷屬于熱平衡缺陷，它的存在對材料的性能是有害。（）74 .固溶體的結(jié)晶屬異分結(jié)晶，因此即使是在平衡結(jié)晶條件下，固溶體的成分也是不均勻的。（）81. 金屬的結(jié)晶需要一定的過冷度，反之固態(tài)金屬的熔化也需要一定的過熱度，這是熱力學(xué)條件所要求的。（）82. 金屬結(jié)晶時，形核率和晶核長大速度都隨過冷度的增加而提高，因此，增加過冷度不能起到細(xì)化晶粒的作用。（）83. 均勻形核和非均勻形核的臨界晶核半徑和形核功均相同，不過非均勻形核是以現(xiàn)成的基底為形核的核心，故其形核率要高于均勻形核。（）84. 晶體的滑移是位錯沿滑移面運(yùn)動的結(jié)果。對多晶體材料而言，為使變形能協(xié)調(diào)進(jìn)行，每

24、個晶粒至少需要在五個獨(dú)立的滑移系上同時進(jìn)行滑移。（）85. 固溶體的結(jié)晶屬于異分結(jié)晶，在其結(jié)晶溫度范圍內(nèi)某一溫度下只能結(jié)晶出一定量的固相，需在不斷的冷卻過程中完成結(jié)晶。（）86. 當(dāng)外部條件發(fā)生改變時，有些金屬的晶體結(jié)構(gòu)也會隨之發(fā)生改變，這種現(xiàn)象稱之為同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。（）四、簡答題計算題：1 .何謂加工硬化？有何利弊？隨著變形程度的增加，金屬的強(qiáng)度、硬度的增加，而塑性、韌性下降，這一現(xiàn)象即為加工硬化。利：提高金屬的強(qiáng)度，特別是不能通過熱處理強(qiáng)化的材料，利用加工硬化強(qiáng)化。加工硬化是某些產(chǎn)品或半成品能夠順利加工成形的重要因素。如：拉絲、沖壓。提高零件或構(gòu)件在使用過程中的安全性。弊：塑性變形抗力提高，

25、進(jìn)一步變形需退火或加大設(shè)備功率。塑性變差，繼續(xù)加工可能導(dǎo)致開裂。2 .何謂鑄錠三晶區(qū)？簡述控制鑄錠晶粒大小的措施。外表層的細(xì)晶區(qū)；中間的柱狀晶區(qū)；心部的等軸晶區(qū)。（ 1）控制過冷度：在正常鑄造情況下，隨過冷度AT增大，N/G值增加，晶粒變細(xì)。所以生產(chǎn)中的小型和薄壁鑄件比大型鑄件組織細(xì)。（ 2）變質(zhì)處理：變質(zhì)處理又稱孕育處理，是一種有意向液態(tài)金屬中加入非自發(fā)形核物質(zhì)從而細(xì)化晶粒的方法。（ 3）振動、攪拌：結(jié)晶時通過機(jī)械振動、電磁攪拌及超聲波等方法可以打碎正在生長的樹枝狀晶體，增加晶核數(shù)目。同時，由于外部輸入了能量，又能夠促進(jìn)形核，從而細(xì)化晶粒。3.簡述成分過冷的概念、產(chǎn)生條件及對晶體成長形狀的影

26、響。在固溶體合金凝固時，在正的溫度梯度下，由于固液界面前沿液相中的成分有所差別，導(dǎo)致固液界面前沿的熔體的溫度低于實(shí)際液相線溫度，從而產(chǎn)生的過冷成為成分過冷。條件：第一是固液界面前沿溶質(zhì)的富集而引起成分再分配；第二是固一液界面前方液相的實(shí)際溫度分布，或溫度分布梯度必須達(dá)到一定的值。影響：1、若界面前言沒有成分過冷，界面是平面，界面隨著等溫線推進(jìn)而推進(jìn)。2、界面前言的成分過冷不大時，界面只能有凸出不大的晶胞，胞邊上的凹谷不會相互連接，只有一些分離的小凹坑。3、界面前言的組分過冷增大，界面上晶胞凸出多一些，晶胞是不規(guī)則的，邊上的凹谷部分連接出來，形成連續(xù)的不規(guī)則溝槽網(wǎng)絡(luò)。4、組分過冷再增大，不規(guī)則胞

27、晶邊的凹谷溝槽完全連接起來。5、成分過冷繼續(xù)增大，形成伸長的晶胞，組分過冷很大時，晶胞大體是六邊形。12 .何謂固溶強(qiáng)化？簡途其強(qiáng)化規(guī)律。在固溶體中，隨著溶質(zhì)濃度的增加，固溶體的強(qiáng)度、硬度提高，而塑性、韌性有所下降，這種現(xiàn)象稱為固溶強(qiáng)化。規(guī)律：溶質(zhì)原子與溶劑原子的尺寸差別越大，所引起的晶格畸變也越大，強(qiáng)化效果越好。13 .滑移和攣生有何區(qū)別？試比較它們在塑性變形過程中的作用。區(qū)別：1、滑移過程是漸進(jìn)的，而攣生過程是突然發(fā)生。2、攣生時原子位置不會產(chǎn)生較大的錯動，因此晶體取得較大塑性變形的方式主要是滑移作用3、攣生后，晶體內(nèi)部出現(xiàn)空隙，易于導(dǎo)致金屬的破壞。4、攣生所要求的臨界切應(yīng)力比滑移要求的臨

28、界切應(yīng)力大得多，只有滑移過程很困難時，晶體發(fā)生攣動作用：1、攣生對塑性變形的貢獻(xiàn)比滑移小得多。2、攣生后變形的部分的晶體位向發(fā)生改變，可時原來處于不利取向的滑移系轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌挠欣∠颉?、攣生變形的速度極大，常引起沖擊波，發(fā)出音響。19.一碳鋼在平衡冷卻條件下，所得顯微組織中，含有50%的珠光體和50%的鐵素體，問：此合金中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？若該合金加熱到730c時，在平衡條件下獲得什么組織？54-3-2 1-若加熱到850 C ,又將得到什么組織?11設(shè)該合金中含C%=x,則由杠桿定律得0.77% X0.77% 0.0218%50%所以C%=x=0.38%其顯微組織為F+A全部奧氏體(A)組

29、織23.對于如圖所示的合金I和口，問：哪種合金的流動性好？哪種合金形成縮松的傾向大？哪種合金的熱裂傾向大？合金I的室溫組織中沒有發(fā)現(xiàn)共晶組織，其原因可能是什么？合金口的室溫組織中沒有發(fā)現(xiàn)先共晶a相，其原因又可能是什么？26.滲碳是將零件置于滲碳介質(zhì)中使碳原子進(jìn)入工件表面，然后以下坡擴(kuò)散的方式使碳原子從表面層向內(nèi)部擴(kuò)散的熱處理方法。試問：滲碳應(yīng)當(dāng)在rFe中進(jìn)行還是應(yīng)當(dāng)在紡Fe中進(jìn)行？空位密度、位錯密度和晶粒大小對滲碳速度有何影響？零件滲碳后通常需進(jìn)行怎樣的熱處理？(1)在TFe中進(jìn)行，一方面是由于奧氏體的溶碳能力遠(yuǎn)比鐵素體大，可以獲得較大的滲層深度；另一方面是考慮到溫度的影響，溫度提高，擴(kuò)散系數(shù)

30、也將大大增加。(2)空位密度越大，碳原子的擴(kuò)散越容易；位錯密度越大，晶粒越小，滲碳速度越快；間隙原子尺寸越小,擴(kuò)散越快。(3)通常滲碳后需重新加熱進(jìn)行淬火及低溫回火，這時各層的組織則是相應(yīng)碳濃度的鋼的淬火及低溫回火組織。.27.為什么室溫下，晶粒越細(xì)金屬材料的強(qiáng)度越高，塑性、韌性越好？這是因?yàn)樵谙嗤饬Φ淖饔孟?，?xì)小晶粒的晶粒內(nèi)部和晶界附近的相應(yīng)變差較小，變形較均勻，相對來說，因集中力引起的開裂的機(jī)會也較少，就有可能在斷裂之前承受較大的變形量，能得到較大的伸長率和斷面收縮率。也由于細(xì)晶粒金屬中的裂紋不易產(chǎn)生也不易擴(kuò)散，因而在斷裂過程中吸收了更多能量，即表現(xiàn)出較高的韌性。31 .何謂過冷度？為什

31、么金屬結(jié)晶時一定要有過冷度？固態(tài)金屬熔化時是否會出現(xiàn)過熱？為什么？金屬的理論結(jié)晶溫度Tm與實(shí)際結(jié)晶溫度Tn之差，稱為過冷度。要獲得結(jié)晶過程中所需的驅(qū)動力，一定要時實(shí)際結(jié)晶溫度低于理論結(jié)晶溫度，這樣才能滿足結(jié)晶的熱力學(xué)條件。不會出現(xiàn)過熱因?yàn)槿刍緛砭褪且尳饘龠_(dá)到(超過)其固相線溫度35 .簡述固態(tài)金屬擴(kuò)散需要的條件。1、擴(kuò)散需要驅(qū)動力；2、擴(kuò)散原子要固溶；3、溫度要足夠高；4、時間要足夠長。38 .簡述晶體成長形狀與溫度梯度的關(guān)系。1、在正的溫度梯度下，光滑界面的情況是，以密排面為外表面具有規(guī)則的外形；粗糙界面的情況是，固液界面始終近似的保持平面。2在負(fù)的溫度梯度下，對于粗糙界面一般的金屬結(jié)晶

32、時均以樹枝狀生長方式長大；對于光滑界面仍有能長成樹枝狀晶體，但往往帶有小平面的特征39 .合金中的相根據(jù)其晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為哪兩大類？影響相結(jié)構(gòu)的因素主要有哪些?一類是固溶體，一類是金屬化合物。影響因素：1、原子尺寸；2、電負(fù)性；3、電子濃度；4、晶體結(jié)構(gòu)。五、綜合計算題：1 .設(shè)有一剛球模型，球的直徑不變，當(dāng)由面心立方晶格轉(zhuǎn)變?yōu)轶w心立方晶格時，試求其體積膨脹。經(jīng)X射線測定，在912c時rFe的晶格常數(shù)為0.3633nm,%Fe晶格常數(shù)為0.2892nm,當(dāng)由rFe轉(zhuǎn)變?yōu)榧廎e時，試求其體積膨脹，并與相比較，說明其差別的原因。0.01cm,試計算該鑄錠在 477 c和1%所需的保溫時間（已知銅在鋁中的擴(kuò)散常數(shù)2 .有一個鋁銅合金鑄錠存在枝晶偏析，若二次晶軸間距為497c均勻化退火時，成分偏析振幅降低到原來的Do=0.084cm2/s,擴(kuò)散激活能Q=136X103J/mol）。3 .根據(jù)Fe-Fe3c相圖回答下列問題:i-.Q'