1.2 填空题工程材料习题1、材料的结构与性能特点(1) 同非金属相比，金属的主要特性是( 热和电的良导体 正的电阻温度系数 不透 明、有金属光泽 塑性高、强韧性好 )。(2) 晶体与非晶体结构上最根本的区别是(晶体内原子排列是有规则、周期性的)。 (3) 在立方晶系中，120晶面族包括(120)(102)(012)等晶面。(4) g -Fe 的一个晶胞内的原子数为(4)。 1.3选择正确答案(1) 晶体中的位错属于：a体缺陷b面缺陷c.线缺陷d.点缺陷 (2) 在面心立方晶格中，原子密度最大的晶向是a.b. c. d. (3) 在体心立方晶格中，原子密度最大的晶面；a.b. c. d. (4) 固溶体的晶体结构：a.与溶剂相同b与溶质相同c与其他晶型相同 (5) 间隙相的性能特点是：a熔点高、硬度低b硬度高、熔点低c 硬度高、熔点高 1.4综合分析题(1) 在立方晶胞中画出（110）、（120）晶面和【211】、【-1 20】晶向。（2）a - Fe 、AI、Cu、Ni、V、Mg、Zn 各属何种晶体结构？答： 体心立方：a - Fe 、V 面心立方： Al、Cu、Ni 密排六方： Mg、Zn (6) 实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷?它们对性能有什么影响?答：实际金属晶体中存在：点、线、面缺陷，引起晶格畸变。a. 点缺陷：使电阻率和强度增加。b. 面缺陷：使塑性、强度增加。c. 线缺陷（位错）：在冷变形时，使强度增加、塑性降低。（8）什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？ 答：固溶强化：形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象。固溶强化原因：溶质原子引起晶格畸变，使变形抗力增加。（9）间隙固溶体和间隙相有什么不同？ 答：间隙固溶体：晶格类型与溶剂相同。间隙相：晶格类型与任一组元都不相同。2.2填空题2 金属材料组织和性能的控制(1) 结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，这两个过程是( 形核 )和（ 晶核长大 ）。(2) 当对金属液体进行变质处理时，变质剂的作用是( 增加晶核数量，或阻碍晶粒长大 )。 (3) 液态金属结晶时，结晶过程的推动力是( 能量差 )，阻力是( 表面能 )。(4) 过冷度是指(理论结晶温度 - 开始结晶温度)，其表示符号为( DT )。(5) 典型铸锭结构的三个晶区分别为( 表面细晶区 )、( 柱状晶区 )和（ 中心等轴晶 ）。(6) 固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度( 高 )。 (7) 固溶体出现枝晶偏析后，可用(扩散退火)加以消除。(8) 一合金发生共晶反应，液相 L 生成共晶体(a + b )。共晶反应式为( L（+）)，共晶 反应的特点是(在恒温下进行，三相共存)。(9) 一块纯铁在 912发生a - Fe g - Fe 转变时，体积将(收缩)。(10) 珠光体的本质是(铁素体与渗碳体机械混合物)。(11) 在铁碳合金室温平衡组织中，含 Fe3C最多的合金成分点为( 2.11%C )，含 Le最多的 合金成分点为(4.3%C)。(12) 用显微镜观察某亚共析钢，若估算其中的珠光体体积分数为 80%，则此钢的碳的质量 分数为(0.62%C)。(13) 钢在常温下的变形加工称为(冷)加工，而铅在常温下的变形加工称为(热)加工 (14) 造成加工硬化的根本原因是(位错运动受阻,引起塑性变形抗力增加)。(15) 滑移的本质是(位错的运动)。(16) 变形金属的最低再结晶温度与熔点的关系是(T 再=(0.350.4)T 熔)。 (17) 再结晶后晶粒度的大小主要取决于(加热温度)和(预先变形度)。(18)在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体和屈氏体的主要相同点是(F+Fe3C 的两相混合 物),不同点是 （屈氏体的片层间距小）。(19) 用光学显微镜观察，上贝氏体呈(羽毛)状，下贝氏体呈(黑色针状)状。(20) 马氏体的显微组织形态主要有（ 板条状 ）、（ 针状 ）两种。其中（ 板条马氏体 ） 的 韧性较好。(21)钢的淬透性越高，则其 C 曲线的位置越（靠右）,说明临界冷却速度越（小）(22)马氏体是一种(铁)磁相，在磁场中呈现磁性；而奥氏体是一种(顺)磁相，在磁 场中无磁性。(23) 球化退火加温温度略高于 Ac1,以便保留较多的（未溶碳化物粒子）或较大的奥氏体 中的（ 碳浓度分布不均匀 ），促进球状碳化物的形成。(24)球化退火的主要目的是（ 降低硬度 ）,它主要适用于（ 过共析钢 ）钢。(25) 亚共析钢的正常淬火温度范围是(AC3 以上 30+50)，过共析钢的正常淬火温度范 围是（ AC1 以上 30+50 ）。(26) 淬火钢进行回火的目的是( 消除应力 )，回火温度越高，钢的强度与硬度越( 低 )。 (27) 合金元素中，碳化物形成元素有(Mo，W，V，Nb，Ti)。(28) 促进晶粒长大的合金元素有(Mn，P，B)。（29) 除( Co )、( Al )外，几乎所有的合金元素都使 Ms、Mf,点下降，因此淬火后相同碳质量 分数的合金钢与碳钢相比，残余奥氏体（ 多 ），使钢的硬度（下降）。（30）一些含有合金元素（ Mn，Cr，Ni ）的合金钢，容易产生第二类回火脆性，为了消除 第二类回火脆性，可采用( 快冷 )和( 加入 Mo 元素 )。2.3是非题(1) 凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。（ ）(2) 室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越低。（ ）(3) 在实际金属和合金中，自发生核常常起着优先和主导的作用。（ ）(4) 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 一个多晶体。（ ）(5) 晶粒度级数的数值越大，晶粒越细。（ ）(6) 平衡结晶获得的 Ni 质量分数为 20的 Cu-Ni 合金比 Ni 质量分数为 40的 Cu-Ni 合金的 硬度和强度要高。（ ）(7)一个合金的室温组织为a + b +（a + b ），它由三相组成。（ ）(8)铁素体的本质是碳在a -Fe 中的间隙相。（ ）(9)20 钢比 T12 钢的碳质量分数要高。（ ）(10)在退火状态(接近平衡组织)45 钢比 20 钢的塑性和强度都高。（ ）(11)在铁碳含金平衡结晶过程中，只有碳质量分数为 4.3的铁碳合金才能发生共晶反应。（ ）(12)滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。（ ）(13)因为 B.C.C 晶格与 F.C.C 晶格具有相同数量的滑移系，所以两种晶体的塑性变形能力完全 相同。 （ ）(14)孪生变形所需要的切应力要比滑移变形时所需的小得多。（ ）(15)金属铸件可以通过再结晶退火来细化晶粒。（ ）(16)再结晶过程是有晶格类型变化的结晶过程。（ ）(17)重结晶退火就是再结晶退火。（ ）(18)渗碳体的形态不影响奥氏体化形成速度。（ ）(19)马氏体是碳在a -Fe 中的过饱和固溶体。当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。 （ ）(20)当把亚共析钢加热到 Ac1 和 Ac3 之间的温度时，将获得由铁素体和奥氏体构成的两相组织， 在 平 衡 条 件 下 ， 其 中 奥 氏 体 的 碳 质 量 分 数 总 是 大 于 钢 的 碳 质 量 分 数 。（ ）(21)当原始组织为片状珠光体的钢加热奥氏体化时，细片状珠光体的奥氏体化速度要比粗片 状珠光体的奥氏体化速度快。（ ）(22)当共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。（ ） (23)在碳钢中，共析钢的淬透性最好。（ ）(24)高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。 （ ）(25)经退火后再高温回火的钢，能得到回火索氏体组织，具有良好的综合机械性能。 （ ）(26)调质得到的回火索氏体和正火得到的索氏体形貌相似，渗碳体形态一样。 （ ）(27)在同样淬火条件下，淬透层深度越大，则钢的淬透性越好。 （ ）(28)感应加热过程中，电流频率愈大，电流渗入深度愈小，加热层也愈薄。 （ ）(29)表面淬火既能改变钢的表面组织，也能改善心部的组织和性能。 （ ）(30)所有的合金元素都能提高钢的淬透性。 （ ）(31)合金元素 Mn、Ni、N 可以扩大奥氏体区。 （ ）(32)合金元素对钢的强化效果主要是固溶强化。 （ ）(33)60Si2Mn 钢比 T12 和 40 钢有更好的淬透性和淬硬性。 （ ）(34)所有的合金元素均使 Ms、Mf 下降。 （ ）2.4选择正确答案 (1)金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将a越高b越低c. 越接近理论结晶温度(2)为细化铸造金属的晶粒，可采用：a快速浇注b加变质剂c 以砂型代金属型(3)在发生 L(a + b )共晶反应时，三相的成分：a相同b确定c.不定(4)共析成分的合金在共析反应 g (a + b )刚结束时，其组成相为a g +a + bba + bc.(a + b )(5)奥氏体是：a碳在 g - Fe 中的间隙固溶体b. 碳在a -Fe 中的间隙固溶体c碳在a -Fe 中的有限固溶体(6)珠光体是一种：a单相固溶体b 两相混合物cFe 与 C 的化合物(7)T10 钢的碳质量分数为：a0.1b. 1.0c. 10 (8)铁素体的机械性能特点是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 (9)面心立方晶格的晶体在受力变形时的滑移面是 a.100b.111c.110 (10)体心立方晶格的晶体在受力变形时的滑移方向是a100b 111c.110 (11)变形金属再结晶后：a形成等轴晶，强度增大b.形成柱状晶，塑性下降 c