《金属学与热处理》复习题及参考答案

《《金属学与热处理》复习题及参考答案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

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

2、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。177.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：

3、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：

4、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。16.伪各向同性：由于多晶体中各个晶粒的位向不同，所以不表示出单晶体的各向异性。17.小角度晶界：相邻晶粒位向差小于10o的晶界。18.大角度晶界：相邻晶粒位向差小于10o的晶界。基础知识：1.三种典型金属结构的晶体学特点。（点阵常数，原子半径，晶胞内原子数，配位数，致密度，间隙种类及大小）172.立方晶系晶面指数和晶向指数的确定方法。3.Bcc和fcc晶胞三个主要晶面和三个主要晶向的原子排列状况和密度。4.刃型位错、螺型位错、混合位错中位错线与柏氏矢量

5、的关系。垂直平行既不垂直也不平行思考题：1.位错密度对力学性能有什么影响。不含位错将具有极高的强度。含有较多位错会降低强度。位错密度大大提高后强度又提高。一般依靠增加位错密度来提高金属强度。1.在立方晶系晶胞中画出：(001)和[001]；(110)和[110]；(111)和[111]；(211)和[211]；(121)和[121]，说明相同指数的晶面和晶向之间的关系。教科书习题：5，8.9.10，11，13，14。17第二章基本概念：1.结构起伏：液体中存在微小范围内近似于固态结构的的原子集团，称为短程有序，此短程有序瞬时形成，

6、又瞬时消失，时聚时散，称为结构起伏。2.能量起伏：微小区域的能量在平均能量上下波动。3.过冷：金属的实际结晶温度Tm低于理论结晶温度Tn（熔点）4.晶坯：过冷液体中的结构起伏形成时体积自由能降低，有可能转变为晶体，成为晶核的“胚芽”。5.晶核：在过冷液体中能够稳定存在并长大的小晶体。6.均匀形核：依靠结构起伏自发形成晶核。7.非均匀形核：晶核依附于液态金属中微小固相质点的表面形成。8.临界晶核半径：半径大于某一尺寸的晶胚能够长大成为晶核，该尺寸称为临界晶核半径。9.临界过冷度:达到某一过冷度时，液体中最大结构起伏的尺寸达到临界晶核

7、半径，该过冷度称为临界过冷度。10.光滑界面（小平面界面）：从原子尺度看，界面上的固相原子形成完整的原子平面；从宏观角度看，界面呈曲折的台阶状，由一系列小平面组成。11.粗糙界面(非小平面界面)：从原子尺度看，界面上存在几个原子层厚度的过度层，两相原子犬牙交错；从宏观角度看，由于过渡层很薄，反而呈现出平整的界面结构。故又称非小平面界面。思考题：1.什么是接触角？分析接触角的大小对非均匀形核的作用，如何减小接触角。接触角：非自发形核时，在固相质点表面形成球冠状晶核，球冠表面和固相质点的基底之间的夹角。17接触角对非自发形核作用：非自

8、发形核的临界半径与自发形核相等，但其晶核是球冠形，接触角越小，临界晶核体积越小，形核功越小，形核率越高。减少接触角的措施：固相质点和结晶的晶体，两者的结构（原子排列的几何形状、原子大小，原子间的距离）越近似，它们之间的表面能就越小，接触角也越小。2