金属材料与热处理-资料

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1、简答题1.刃型位错重要特征？答：①刃型位错有一额外半原子面②位错线是一个具有一定宽度的细长的晶格畸变管道，其中既有正应变，又有切应变③位错线与晶体滑移的方向相垂直，即位错线运动的防线个垂直于位错线。2.螺型位错重要特征？答：①螺型位错没有额外半原子面②螺型位错线是一个具有一定宽度的细长的晶格畸变管道，其中只有切应变，而无正应变③位错线与滑移方向平行，即位错线运动的方向与位错线垂直。3.影响表面能的因素？答：①外部介质的性质②裸露晶面的原子密度③晶体表面的曲率。此外，表面能的大小还与晶体的性质有关。4.金属的结晶形核要点？答：①液态金属的结晶必须在过冷的液体中进行，液态金属的过冷度必须大于

2、临界过冷度，经胚尺寸必须大于临界晶核半径rk。②rk值大小与晶核表面能成正比，与过冷度成反比。③形核既需要结构起伏，也需要能量起伏，二者皆是液体本身存在的自然现象。④晶核的形成过程是原子的扩散迁移过程，因此结晶必须在一定温度下进行。⑤在工业生产中，液体金属的凝固总是以非均匀形核方式进行。5.晶体长大机制和界面形态：①二维晶核长大机制②螺旋位错长大机制③垂直长大机制。晶体生长的界面形态：（1）正温度梯度下以平面状态的长大形态（2）负温度梯度下以树枝状长大。6.晶体长大的要点？答：①具有粗糙界面的金属，其长大机理为垂直长大，所需过冷度小，长大速度大。②具有光滑界面的金属化合物、亚金属或非金属

3、等，其长大机理有两种方式：其一为二维晶核长大方式；其二为螺型位错长大方式。它们的长大速度都很慢，所需的过冷度很大。③晶体生长的界面形态与界面前沿的温度梯度和界面的微观结构有关，在正的温度梯度下长大时，光滑界面的一些小晶面互成一定角度，呈锯齿状；粗糙界面的形态为平行于Tm等温面的平直界面，呈平面长大方式。7.晶粒大小的控制？答：①控制过冷度②变质处理③搅动、振动8.增加过冷度的方法？答：增加过冷度的方法主要是提高液态金属的冷却速度。在铸造生产中，为了提高铸件的冷却速度，可以采用金属型或石墨型代替砂型，增加金属型的厚度，降低金属型的温度，采用蓄热多、散热快的金属型，局部加冷铁，以及采用水冷铸

4、型等。增加过冷度的另一种方法是采用低的浇注温度、减慢铸型温度不至升高太快，另一方面由于延长了凝固时间，晶核形成的数目增多，结果即可获得较细小的晶粒。9.包晶转变的两个特点？答：一是包晶转变的形成相依附在初晶相上形成；二是包晶转变的不完全性。10.铸锭三个晶区组成？答：外表层的细晶区、中间的柱状晶区和心部的等轴晶区。11.影响柱状晶生长的因素？答：①铸锭模的冷却能力，铸锭模及钢结晶的固体的导热能力越大，越有利于柱状晶的生成。②浇注温度与浇注速度，浇注温度或浇注速度的提高，将使温度梯度增大，因而有利于柱状晶区的发展。③融化温度，融化温度越高，液态金属的过热度越大，晶枝的碎枝残片和非金属夹杂物

5、溶解得越多，非均匀形核数目减少，从而减少了柱状晶前沿液体中形核的可能性，有利于柱状晶区的发展。12.钢的含碳质量分数对切削加工性能的影响？答：低碳钢中的铁素体较多，塑性韧性好，切削加工时产生的切削热较大，容易粘刀，而且切屑不易折断，影响表面粗糙度，因此切削加工性能不好。高碳钢中渗碳体多，硬度较高，严重磨损刀具，切削性能也差。中碳钢中的铁素体与渗碳体的比例适当，硬度和塑性也比较适中，其切削加工性能较好。一般认为，钢的硬度大致为HB179-229时切削加工性能较好。13.钢锭的分类？答：镇静钢、沸腾钢和半镇静钢。14.孪生的主要特点？答：①孪生是在切应力的作用下发生的，但孪生所需的临界切应力

6、远远高于滑移时的临界切应力。②只有在滑移很难进行的条件下，晶体才发生孪生变形，如一些具有密排六方结构的金属滑移系少，在晶体取向不利于滑移时常以孪生方式进行塑性变形③孪生变形速度极快，常引起冲击波，并伴随声响。④由于孪晶的形成改变了晶体的位向，从而使其中某些原来位于不利取向的滑移系转变到有利于发生滑移的位置，可以激发进一步的滑移变形，使金属的变形能力得到提高。15.多晶体塑性变形的特点？答：①在一定外力作用下不同晶粒的各滑移系的分切应力值相差很大。②它的变形不是孤立的和任意的，临近的晶粒之间必须相互协调配合③多晶体的塑性具有不均匀性。16.对霍尔-佩奇公式可做如下说明？答：在多晶体中，屈服

7、强度是与滑移从先塑性变形的晶粒转移到相邻晶粒密切相关的，而这种转移能否发生，主要取决于在已滑移晶粒晶界附近的位错塞积群所发生的应力集中能否激发相邻晶粒滑移系中的位错源，使其开动起来，从而进行协调性的多滑移。根据τ=nτ0的关系式，应力集中τ的大小决定于塞积群的位错数目n，n越大，则应力集中也越大。当外加应力和其他条件一定时，位错数目n是与引起塞积的障碍——晶界到位错源的距离成正比。晶粒越大，则这个距离越大，n也就越大，所以应力集中也