【正文】 ( )2．凡是由液體凝固成固體的過程都是結(jié)晶過程。8．過冷度是 金屬相變過程中冷卻到相變點以下某個溫度后發(fā)生轉(zhuǎn)變，即平衡相變溫度與該實際轉(zhuǎn)變溫度之差。其特點是上半部受壓，下半部受拉。螺型位錯的重要特征：①螺型位錯沒有額外半原子面②位錯線是一個具有一定寬度的細長晶格畸變管道，其中只有切應(yīng)變，沒有正應(yīng)力③位錯線與晶體的滑移方向相平行。空間點陣只有14種，基元可以是無窮多種，因而構(gòu)成的具體的晶體結(jié)構(gòu)也是無窮多種。點缺陷(如間隙原子或代位原子)和線缺陷(如位錯)為何會發(fā)生交互作用?這種交互作用如何影響力學(xué)性能?答：點缺陷產(chǎn)生畸變，使局部能量提高，附近有彈性應(yīng)變場；位錯也是如此，但位錯周圍不同位置應(yīng)力場狀態(tài)不同，有的為壓應(yīng)力，有的為拉應(yīng)力；點缺陷會聚集到位錯上使應(yīng)變能降低，使系統(tǒng)的能量下降，吸附溶質(zhì)的位錯是一種穩(wěn)定組態(tài)；此時位錯被釘扎而難以運動，使強度提高，會產(chǎn)生上下屈服點效應(yīng)。立方系{111}晶面族包括 四個。=1022 （個） 室溫時鐵為體心立方結(jié)構(gòu)，單位晶胞中有2個原子，1021個晶胞 1000℃時為面心立方結(jié)構(gòu)，單位晶胞中有4個原子，1021個晶胞五、Ni的晶體結(jié)構(gòu)為面心立方，其原子半徑為r = ，試求Ni的晶格常數(shù)和密度。分別畫出立方晶系晶胞內(nèi)的(110)、(112)晶面和（110）、（111)晶向。(錯)10)純鐵只可能是體心立方結(jié)構(gòu)，而銅只可能是面心立方結(jié)構(gòu)。判斷1)正的電阻溫度系數(shù)就是指電阻隨溫度的升高而增大。填空：1)金屬常見的晶格類型是面心立方、體心立方、 密排六方 。.. . . . ..第一章 金屬的晶體結(jié)構(gòu)馬氏體沉淀硬化不銹鋼,它是美國 ARMCO 鋼公司在1949年發(fā)表的,其特點是強度高,耐蝕性好,易焊接,熱處理工藝簡單,缺點是延韌性和切削性能差,這種馬氏體不銹鋼與靠間隙元素碳強化的馬氏體鋼不同,它除靠馬氏體相變外并在它的基體上通過時效處理析出金屬間化合物來強化。2)金屬具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、塑性和金屬光澤主要是因為金屬原子具有 金屬鍵 的結(jié)合方式。（ √ ）2)金屬具有美麗的金屬光澤，而非金屬則無此光澤，這是金屬與非金屬的根本區(qū)別。 (錯)選擇題1)金屬原子的結(jié)合方式是（ C ） A．離子鍵 B 共價鍵 C 金屬鍵 D 分子鍵2)晶態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)特征是（ B ） A 近程有序排列 B 遠程有序排列 C 完全無序排列 D 部分有序排列3)正的電阻溫度系數(shù)是指 （ B） A 隨溫度增高導(dǎo)電性增大的現(xiàn)象 B 隨溫度降低電阻下降的現(xiàn)象 C 隨溫度升高電阻減少的現(xiàn)象 D 隨溫度降低電阻升高的現(xiàn)象4)金屬鍵的一個基本特征是（A ） A． 沒有方向性 B．具有飽和性 C. 具有擇優(yōu)取向性 D. 沒有傳導(dǎo)性。畫出立方晶系中(111)面、(435)面。七、問答題簡述金屬晶體中缺陷的類型答：按尺寸可分為：點缺陷，如溶質(zhì)、雜質(zhì)原子、空位；線缺陷，如位錯；面缺陷，如各種晶界、相界、表面等；體缺陷，如孔洞、氣泡等。面心立方結(jié)構(gòu)和密排六方結(jié)構(gòu)金屬中的原子堆垛方式和致密度是否有差異?請加以說明。單相金屬或合金各晶粒間的界面一般稱之為晶界，通常晶界又分為小角度晶界和大角度晶界兩大類，試問：劃分為兩類晶界的依據(jù)是什么?并討論構(gòu)成小角度晶界的結(jié)構(gòu)模型。敘述常見的金屬晶體中的內(nèi)外界面。位錯線運動的方向垂直于位錯線。這與實際晶體中的刃位錯造成的情景相同，稱刃型位錯模型。一般金屬結(jié)晶時，過冷度越大，則晶粒越 細小 。 ( )3．近代研究表明：液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)與固態(tài)金屬比較接近，而與氣態(tài)相差較遠。( √ )12. 金屬的理論結(jié)晶溫度總是高于實際結(jié)晶溫度。獲得更多等軸晶的措施有哪些？簡述凝固過程的宏觀特征，敘述凝固過程中晶體成長的機理。 2．合金中的組元是指組成合金最基本的、能獨立存在的物質(zhì)。其反應(yīng)式為 L （液）→α（固）+ β（固）。16．接近共晶成分的合金，其 鑄造 性能較好；但要進行壓力加工的合金常選用 固溶體 的合金。二、判斷題 1．共晶反應(yīng)和共析反應(yīng)的反應(yīng)相和產(chǎn)物都是相同的。 () 9．亞共晶合金的共晶轉(zhuǎn)變溫度與共晶合金的共晶轉(zhuǎn)變溫度相同。 A．強度高，塑性也高些 B 強度低，但塑性高些 C 強度低，塑性也低些 D 強度高，但塑性低些四、計算題：1．一個二元共晶反應(yīng)如下： L(W(B)＝75％)→α(W(B)＝15％)+β(W(B)=95％) (1)求w(B)＝50％的合金完全凝固時初晶α與共晶(α十β)的重量百分數(shù)，以及共晶體中α相與β相的重量百分數(shù)；(2)若已知顯微組織中β初晶與(α+β)共晶各占一半，求該合金成分。 正常偏析：指按合金的分配系數(shù)(設(shè)ko1)，先析出的含溶質(zhì)低，后凝固的含溶質(zhì)多。15％時，才有大的固溶度。物理性能變化：電阻加大，導(dǎo)電率下降。二是位錯線上偏聚的溶質(zhì)原子對位錯的釘扎作用，形成“柯氏氣團”對位錯起釘扎作用。 9．奧氏體是 C 在 Fe中 的固溶體，它的晶體結(jié)構(gòu)是 面心立方 。 19．碳鋼按相圖分為 亞共析鋼 、 共析鋼 、 過共析鋼 ；按W(C)分為(標出W(C)范圍)%~%、 % 、 %~%。 ( ) 2．在鐵碳合金中，只有共析成分點的合金在結(jié)晶時才能發(fā)生共析反應(yīng)，形成共析組織。 ( ) 9．鐵碳合金中，一次滲碳體，二次滲碳體和三次滲碳體具有相同的晶體結(jié)構(gòu)。 ( ) 17．鋼材的切削加工性隨w (C)增加而變差。 ( ) 25．工業(yè)純鐵的室溫平衡組織為鐵素體。珠光體（P）：鐵素體F與 滲碳體Fe3C 所形成的機械混合物（%），綜合性能好。反應(yīng)后是兩相組織δ鐵素體+γ奧氏體。繼續(xù)冷卻時奧氏體枝晶無變化，到滲碳體在奧氏體的溶解度曲線后，沿晶界析出少量二次滲碳體。 已知珠光體的HBS＝180，δ＝20％，鐵素體的HBS＝80，δ＝50％，%的碳鋼的硬度和伸長率。5．影響多晶體塑性變形的兩個主要因素是 晶界、 晶粒位向差。13．拉伸變形時，晶體轉(zhuǎn)動的方向是 由滑移面 轉(zhuǎn)到 與拉伸軸平行的方向 。（ ）7．金屬的加工硬化是指金屬冷塑性變形后強度和塑性提高的現(xiàn)象。 ( )15．滑移變形不會引起晶格位向的改變，而孿生變形則要引起晶格位向的改變。細化再結(jié)晶晶粒的措施：(1)控制變形度： 首先須避開臨界變形度，臨界變形度之外，變形度越大晶粒越細； (2)控制變形溫度： 變形溫度越低，晶粒越細?。?3)細化原始晶粒尺寸；(4)原始組織中保留一定量合金元素或雜質(zhì)原子等。同樣，由于加工硬化的作用，屈服強度較第一次拉伸時有所提高；（3）對低碳鋼，ε＝8％接近臨界變形量，因此在700℃(高于再結(jié)晶溫度)退火后晶粒粗大，強度較低；（4）900℃保溫時發(fā)生重結(jié)晶，冷卻后晶粒細小，因此強化提高。7．根據(jù)經(jīng)驗公式得知，純鐵的最低再結(jié)晶溫度為 T再≈。 ( √ )8．凡是重要的結(jié)構(gòu)零件一般都應(yīng)進行鍛造加工。 A 冷加工鎢在1 000℃發(fā)生再結(jié)晶 B 鋼的再結(jié)晶退火溫度為450℃ C 冷加工鉛在0℃也會發(fā)生再結(jié)晶 D 冷加工鋁的T再≈＝℃＝264℃6 下列工藝操作正確的是( B ) 。 4．在室溫下對鉛板進行彎折，你會感到越彎越硬，但稍隔一會兒再行彎折，你會發(fā)現(xiàn)鉛板又像初時一樣柔軟，這是什么原因?答：發(fā)生了回復(fù)和再結(jié)晶過程，使應(yīng)力、儲存能得以消除。② 上坡擴散：沿濃度升高的方向擴散，即原子由低濃度區(qū)向高濃度區(qū)擴散。第九章 熱處理原理(一)填空題1 起始晶粒度的大小決定于 成分 及 冶煉條件 。8．共析鋼加熱至稍高于727℃時將發(fā)生 P→A 的轉(zhuǎn)變，其形成過程包括 A的形核 、 A的長大、 剩余滲碳體的溶解和A成分均勻化 等幾個步驟。1 描述過冷奧氏體在A1點以下相轉(zhuǎn)變產(chǎn)物規(guī)律的曲線有 TTT 和 CCT 兩種；對比這兩種曲線可看出，前者指示的轉(zhuǎn)變溫度比后者 高一些 ，轉(zhuǎn)變所需的時間前者比后者 短一些，臨界冷卻速度前者比后者 大 。（ ） 4．馬氏體降溫形成時，馬氏體量的不斷增加不是依靠原有的馬氏體長大，而是不斷形成新的馬氏體。 A．奧氏體的本質(zhì)晶粒度 B．奧氏體的實際晶粒度 C奧氏體的起始晶粒度 D．珠光體和鐵素體的原始晶粒度2．高碳片狀馬氏體脆性較大的原因是 A 。知Ac1＝724℃，Ac3＝790℃。 本質(zhì)粗晶粒度鋼實際晶粒度并非一定粗大，本質(zhì)細晶粒度鋼實際晶粒度并非一定細小，而與具體的熱處理工藝有關(guān)。鋼中馬氏體的硬度主要與碳含量有關(guān)。低碳鋼或低合金鋼采用強烈淬火(鹽溶液)——獲得全板條狀M。畫出T8鋼過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線，在等溫轉(zhuǎn)變曲線上畫出為獲得以下組織應(yīng)采取的連續(xù)冷卻曲線：（1）索氏體＋珠光體；（2）馬氏體＋殘余奧氏體；（3）屈氏體＋馬氏體＋殘余奧氏體。何謂奧氏體的起始晶粒度，實際晶粒度，本質(zhì)晶粒度？為什么用鋁脫氧的鋼或加入少量V、Ti、Nb、Zr、W、Mo等元素的鋼是本質(zhì)細晶粒鋼？本質(zhì)細晶粒鋼的奧氏體實際晶粒是否一定細小。答：有一根長2米直徑20mm的實心T12鋼圓棒，不均勻加熱，加熱后棒料溫度如圖所示，假設(shè)各段冷卻介質(zhì)如表所示，請在各段中填入相應(yīng)的相組織，并分析其力學(xué)性能。 A．冷卻速度的大小 B．奧氏體w(C)多少 C 奧氏體晶粒的大小 D．以上都不是4 在淬火鋼中w(C)增加到0．6％以后，隨w(C)增加硬度不再繼續(xù)增加，這是因為A A 隨w(C)的增加殘余奧氏體的量增多的關(guān)系 B．隨w(C)增加片狀馬氏體的量增多的關(guān)系 C 隨w (C)增加淬火內(nèi)應(yīng)力增大的關(guān)系 D．隨w(C)增加非馬氏體量減少的關(guān)系5．若鋼中加入合金元素能使C曲線左移，則將使淬透性 B A．提高 B．降低 C不改變 D．對小試樣提高，對大試樣則降低 6在過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖的鼻尖處，孕育期最短，此處 B A．過冷奧氏體穩(wěn)定性最好，轉(zhuǎn)變速度最快 B 過冷奧氏體穩(wěn)定性最差，轉(zhuǎn)變速度最快 C 過冷奧氏體穩(wěn)定性最差，轉(zhuǎn)變速度最慢 D 過冷奧氏體穩(wěn)定性最好，轉(zhuǎn)變速度最慢7 鋼進行奧氏體化的溫度愈高，保溫時間愈長則 B A．過冷奧氏體愈穩(wěn)定，C曲線愈靠左 B．過冷奧氏體愈穩(wěn)定，C曲線愈靠右 C 過冷奧氏體愈不穩(wěn)定，C曲線愈靠左 D．過冷奧氏體愈不穩(wěn)定，C曲線愈靠右8 上貝氏體和下貝氏體的機械性能相比較， D A．兩者具有較高的強度和韌性 B．兩者具有很低的強度和韌性 C 上貝氏體具有較高強度和韌性 D．下貝氏體具有較高強度和韌性9．過共析鋼加熱到Ac1一Accm之間時，則 A A．奧氏體的w(C)小于鋼的w(C) B 奧氏體的w (C)大于鋼的w(C) C 奧氏體的w(C)等于鋼的w(C) D．無法判斷兩者w (C)的關(guān)系(四) 問答題1 、M的本質(zhì)是什么？它的硬度為什么很高？是什么因素決定了它的脆性？答：M的本質(zhì)是C在α Fe中的過飽和固溶體。（ ）6．所謂本質(zhì)細晶粒鋼，就是一種在任何加熱條件下晶粒均不粗化的鋼。17 鋼的淬透性越高，則臨界冷卻速度越 小 ；其C曲線的位置越 靠右 。10 根據(jù)共析鋼相變過程中原子的擴散情況，珠光體轉(zhuǎn)變屬于擴散型 轉(zhuǎn)變，貝氏體轉(zhuǎn)變屬于 半擴散型 轉(zhuǎn)變，馬氏體轉(zhuǎn)變屬于非擴散型 轉(zhuǎn)變。3．板條狀馬氏體具有高的 強度和硬度 及一定的 塑性 與 韌性 。答：① 存在擴散驅(qū)動力——熱力學(xué)條件 梯度：化學(xué)位(主要）、溫度、應(yīng)力、 電場、磁場等② 擴散原子與基體有固溶性——前提條件③ 足夠高溫度——動力學(xué)條件 ④ 足夠長時間——宏觀遷移的動力學(xué)條件4 滲碳是將零件置于滲碳介質(zhì)中使碳原子進入工件表面，然后以下坡擴散的方式使碳原子從表層向內(nèi)部擴散的熱處理方法。第八章 擴散習題與思考題(一)選擇題1．菲克第一定律描述了穩(wěn)態(tài)擴散的特征，即濃度不隨( B )變化 A 距離 B 時間 C 溫度 2 原子擴散的驅(qū)動力是( B ) A 組元的濃度梯度 B 組元的化學(xué)勢梯度 C 溫度梯度（二）問答題1 何謂擴散，擴散的本質(zhì)是什么？固態(tài)擴散有哪些種類?答：擴散指物質(zhì)中原子或分子通過無規(guī)運動導(dǎo)致宏觀遷移與傳質(zhì)的現(xiàn)象。 A．增加 B．大量消失 C．重排 D 不變8在相同變形量情況下，高純金屬比工業(yè)純度的金屬( A )。 ( √ )10．從本質(zhì)上講，熱加工變形不產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象，而冷加工變形會產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象。 （ ）2．變形金屬的再