工程材料作业2.doc

《工程材料作业2.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、工程材料第二章作业1．比较并解释下列名词：名词解释比较晶体与非晶体在晶体中，原子按一定的几何规律做周期性排列，称为有序排列。非晶体中，原子无规则的堆积在一起，成为无序排列。晶体有固定的熔点和凝固点，非晶体没有。晶体各方向原子排列情况不同，呈各向异性。非晶体的原子杂乱排列，呈各向同性晶格与晶胞晶胞：代表晶格特征的基本单元。晶格：描述原子在晶体中排列方式的空间格架。晶胞包含在晶格中单晶体与多晶体单晶体：同一晶体中晶格类型与空间位相排列完全一致的称为单晶体。多晶体：由许多晶格位相不同的小晶体构成。单晶体因方向不同而引起性能差异的现象称为

2、各向异性。多晶体金属虽然每个晶粒都是各向异性的，但由于各个晶粒的位向不同，故各个晶粒的各向异性现象相互抵消，多晶体金属显示各向同性。（伪各向同性）晶面与晶向晶格中各个方位的原子面称为晶面。晶格中各方向的原子列成为晶向。相与组织相：合金中具有相同的化学成分，相同的晶体结构，并有明显界面分开的均匀部分称为相。组织：用肉眼或光学显微镜观察到的内部构造的图像。相的基本组成是原子组织的基本组成部分是相固溶体与金属化合物固溶体：合金各组元在液态下相互溶解，结晶为固态后仍然保持溶解状态的合金相。金属化合物：合金中各组元按一定方式形成的一种新晶体

3、。固溶体形成后各组员仍能保持原来的合金相，但变成金属化合物之后，晶格类型不同于任一组元。3.单晶体各方向原子排列情况不同，所以呈各向异性单晶体因为晶格类型与空间位向排列完全一致，所以各方向上表现出来的性能也不相同，所以具有各向异性。而多晶体的每个晶粒虽说都有各向异性，但因为各个晶体位向不同，所以宏观来看，晶体的各向异性就相互抵消了，所以多晶体表现出伪各向同性。多晶体可以金属可以通过加工硬化，即在常温下发生塑性变形后，形成纤维组织，使其出现各向异性。（参见P.16）说明如何合理利用纤维组织。6.比较下列铸造条件下铸件晶粒的大小工艺1

4、晶粒大小工艺2原因金属型<砂型金属型冷却速度快，晶核长大时间短。浇注时震动搅拌<不震动搅拌通过震动搅拌增大形核率。薄铸件<厚铸件薄铸件冷却速度快，晶核长大时间短。加变质剂<不加变质剂加入变质剂作为人工晶核，增大了形核率。(1)砂型大于金属型，由于温态金属冷却速度快，过冷度大。（2）浇注时震动搅拌或不震动搅拌：不震动搅拌大，因为震动搅拌使形核率提高，使晶粒细化。（3）薄铸件与厚铸件：厚铸件大，冷却速度快，数目少，形成粗晶（4）浇注时加变质剂与不加变质剂：加变质剂作为人工晶核，起到增加形核率或降低长大速度的作用，获得均匀细小的晶粒，故

5、不加变质剂较大。8．纤维组织是怎样形成的？它对金属材料的性能有何影响？如何合理利用？纤维组织形成：在常温下金属塑性变形后，内部组织发生变化。晶粒中及晶界外的杂质沿着变形最大的方向伸长，其纤维组织成纤维状线条，称为纤维组织。对材料性能的影响：随着变形程度的增加，强度和硬度不断提高，塑性和韧性不断降低，现象称之为冷却硬化或加工硬化。合理应用：加工一些不能用热处理方法加工的材料，如工业纯铜、黄铜及奥氏体不锈钢(举例说明如何合理利用金属的各向异性)在常温下金属塑性变形后，其晶粒中及晶粒外的杂质沿着变形最大的方向伸长，就形成了显微组织呈纤维

6、状的纤维组织。形成纤维组织使金属的强度和硬度得到了提高，但其塑性和韧性降低了，金属出现纤维组织后，其性能出现各向异性。（如何合理的利用纤维组织？）在常温下使金属发生塑性变形的工艺手段叫做加工硬化，加工硬化是强化金属的一种重要方法，尤其是对一些不能用热处理方法进行强化的材料，这种强化方法显得更加重要。9.什么是再结晶？再结晶对金属组织和性能有什么影响？(参见P.24金属在常温下……)再结晶是指金属在经历加工硬化后，再加热到一定温度，使其碎晶和拉长晶粒不再存在，而生成新的细小均匀的等轴晶粒的过程。再结晶对金属组织和性能的影响：当继续升

7、高加热温度时，原子就具有了更大的活动能力，金属的显微组织发生明显的变化，碎晶和拉长晶粒不再存在，以碎晶和晶界上的某些质点为晶核成长为新的细小均匀的等轴晶粒。再结晶后的金属晶格畸变和加工硬化现象完全消除，因而其强度、硬度显著下降，塑性、韧性明显上升，使金属的性能恢复到了变形前的状态。