机械工程材料题库

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1、机械工程材料题库简述晶体结构1.何谓晶体缺陷？在工业金属中有哪些晶体缺陷？晶体中原子排列不完整、不规则的微小区域称为晶体缺陷。工业金属中的晶体缺陷有点缺陷（空位、间隙原子），线缺陷（位错），面缺陷（晶界、亚晶界）。合金2.简要说明金属结晶的必要条件及结晶过程。金属结晶的必要条件是过冷，即实际结晶温度必须低于理论结晶温度。金属结晶过程是由形核、长大两个基本过程组成的，并且这两个过程是同时并进的。3.指出在铸造生产中细化金属铸件晶粒的途径。用加大冷却速度，变质处理和振动搅拌等方法，获得细晶小晶粒的铸件。4.一般情况，铸钢锭中有几个晶区？各晶区中的晶粒有何特征？典型的铸锭组织有表层细晶区、柱状晶区

2、和中心粗晶区三个晶区。表层细晶区的晶粒呈细小等轴状，柱状晶区的晶粒为平行排列的长条状，中心粗晶区的晶粒呈粗大的等轴状。5.固态合金中的相有几类？举例说明。固态合金中的相有固溶体和金属化合物两种，如铁碳合金中的铁素体为固溶体，渗碳体为金属化合物。6.形成间隙固溶体的组元通常应具有哪些条件？举例说明。形成间隙固溶体的两组元原子直径差要大，即d质/d剂<0.59,所以间隙固溶体的溶质元素为原子直径小的碳、氮、硼；溶剂元素为过渡族金属元素。如铁碳两元素可形成间隙固溶体。7.置换固溶体的溶解度与哪些因素有关？置换固溶体的溶解度与组元的晶体结构、原子直径差和负电性等因素有关。8.简要说明金属化合物在晶体

3、结构和机械性能方面的特点。金属化合物的晶体结构是与任一组元的均不相同，其性能特点是硬度高，塑性、勧性差。9.指出固溶体和金属化合物在晶体结构和机械性能方面的区别。固溶体仍保持溶剂的晶格类型。而金属化合物为新的晶格，它与任一组元均不相同。固溶体一般是塑性、韧性好，强度、硬度低；金属化合物是硬度高，塑性、韧性差。10.简要说明共晶反应发生的条件。共晶反应发生的条件是合金液体的化学成分一定，结晶温度一定。11.比较共晶反应与共析反应的异同点。相同点：都是由一定成分的相在一定温度下同时结晶出两个成分不同的相。不同点：共晶反应前的相为液相，过冷度小，组织较粗；共析反应前的相为固相，过冷度大，组织较细。

4、12.简要说明合金相图与合金铸造性能之间的关系。合金相图中合金的熔点越高、结晶温度范围越大，合金的流动性越差，易形成分散缩孔，偏析严重，合金的铸造性能差：反之熔点越低、结晶范围越小，合金铸造性能越好。塑性变形13.比较具有体心立方晶格金属与具有面心立方晶格金属的塑性。体心立方晶格与面心立方晶格的滑移系数目相同（6X2=12,4X3=12,),但面心立方晶格的滑移方向要多，故塑性要好。14.简述金属经过冷变形后组织和结构的变化。金属经过冷塑性变形后，其组织结构变化是金属的晶粒发生变形，晶粒破碎亚晶粒细化，位错密度增加；变形程度严重时会出现织构现象。15.指出冷塑性变形金属在加热过程中各阶段的组

5、织和性能变化。回复，晶体缺陷减少，内应力降低。再结晶，畸变的晶粒变成无畸变的等轴晶粒，亚晶粒数目减少、尺寸增大，位错密度下降：加工硬化消除。晶粒合并长大，机械性能下降。16.金属再结晶后的晶粒度与哪些因素有关？金属再结晶后的晶粒度与再结晶温度及预先变形程度有关。17.简要说明加工硬化在工程中的应用。加工硬化在工程中的应用：①强化金属；②提高零件的使用安全性；③使某些压力加工工序能顺利进行。18.简要说明铸钢锭经热加工（轧制、锻造）后组织和机械性能的变化。铸钢锭经热加工后组织：晶粒可细化，成分可均匀，缩松、微裂纹、气孔等可焊合，使组织致密，并形成纤维组织：其机械性能明显提高，并具有方向性。铁碳

6、相图19.从化学成分、晶体结构、形成条件及组织形态上分析共析渗碳体与共晶渗碳体的异同点。共晶渗碳体与共析渗碳体的化学成分、晶体结构是相同的。共晶渗碳体是由共晶成分的液体经共晶转变形成的，为莱氏体的基体。共析渗碳体是由共析成分的奥氏体经共析转变形成的，以片状分布在铁素体基体上。从化学成分、晶体结构、形成条件及组织形态上分析一次渗碳体与二渗碳体的异同点。20.一次渗碳体与二次渗碳体的化学成分、晶体结构是相同的。一次渗碳体是从液体合金中结晶出来的，呈宽条状。二次渗碳体是由奥氏体中析出的，在钢中呈断续网状或网状在白口铁中与共晶渗碳体连为一体。热处理21.简述共析钢的奥氏体化过程。当钢加热至Acl以上

7、时，通过奥氏体的形核长大、未溶渗碳体的溶解及奥氏体成分均匀化四步完成奥氏体化.即F(0.0218%C,体心立方晶格)+Fe3C(6.69%C,复杂正交晶格)一A(0.77%C,面心立方晶格).22.简述钢的含碳量和原始组织对钢的奥氏体化的影响。钢的含碳量增加，原始组织中的珠光体变细，都会使铁素体与渗碳体的相界面增多，加速奧氏化。球状珠光体的奧氏体化速度低于片状珠光体。23.绘图说明共析钢的CCT曲线与共析钢的