1、1一.填空题1. 金属的常见的晶体结构有 体心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格2常用的三种硬度表示为（HB） （HR） （HV）.3.实际金属的晶体缺陷有 点 线 面 。4.二元合金基本相图是 匀晶 共晶 包晶 。5.金属结晶时晶粒的大小主要决定于其 形核率和晶核的长大速度 ,一般可通过 增加过冷度法或 变质处理 来细化晶粒6.实际晶体中主要存在三类缺陷,其中点缺陷有 空位 和 间隙原子 等,线缺陷有 位错 ,面缺陷有 亚晶界 等。7.金属浇铸造时常采用的细化晶粒方法有两种,即 变质处理 和 附加振动 。8.铁有三种同素异构体在 912 度以下时为 体心 立方结构,在 912 度以上,13
2、94 度以下时为 面心 立方结构,高于 1394 度而低于熔点时为 体心 立方结构9.金属铸造锭的组织常分为三层,即外层的 细晶 区,次层的 柱状晶 区和中心的 等轴晶 区。10.金属晶体通过 滑移 和 孪生 两种方式来发生塑性变形。11.冷变形金属在加热时随加热温度的升高,其组织和性能的变化分为三个阶段,即 回复 ， 再结晶 ， 晶粒长大 。12.在合金钢的组织中,常见的间隙固溶体有 F 和 A ,常见的间隙相 P 和 Ld ,常见的间隙化合物 Fe3C 。43.在 Fe-Fe3C 合金组织中，一次渗碳体是指从 液体合金 中析出的，二次渗碳体是指从 A 中析出的，三次渗碳体是指从 F 中析出
3、的44.在铁碳合金的平衡组织中,常见的三个单相组织为 F ， A 和 Fe3C ，,常见的两个两组织为 P ， Ld 。45.下列各材料的退火组织构成为:工业纯铁 F ,亚共析钢 F+P ,过共析钢 P+Fe3C ,亚共晶白口铸铁 P+Ld+Fe 3C ，过共晶白口铸造铁为 Ld+Fe 3C 。48.钢加热时奥氏体的形成分为三个阶段,依次为 奥氏体晶核的形成及长大 ， 残余渗碳体 ， 奥氏体的均匀化 。52.钢的 Ac3 温度是指 冷却时，不同含碳量的奥氏体中结晶出铁素体的开始线 。58.纯金属的晶格类型主要有 体心立方 晶格, 面心 晶格和 密排六方 晶格三种59.金属结晶的必要条件是一定的
4、 过冷度 。60.金属的塑性变形是在 切 应力作用下,主要通过 滑移 来进行的61.金属中的位错密度越高,则其强度越 高 ,塑性越 差 。262.纯铁的熔点为 1538 度,则其再结晶温度为 997 度,而其再结晶退火温度为 1097 度。64.所谓相 是指合金中的 晶体 结构和 化学成分 相同的组成部分65.合金中的基本相分为 固溶体 和 金属化合物 两类66.按照溶质原子在溶剂中位置的不同,固溶体分为 置换固溶体 和 间隙固溶体 。67.固溶体按溶解度大水不同分为 有限固溶体 和 无限固溶体 。68.金属化合物根据其形成条件及结构特点分为 正常价化合物 ， 电子化合物 及 间隙化合物 三类
5、69.钢中常见的化合物大多数属于 正常价 化合物,其共同的性能特点是熔点 较高 ,硬度 高 ,脆性 大 。70.铁碳合金的基本相中,塑性最好的是 A ,强度最高的是 P ,硬度最高的是 Cm 。71.珠光体是指 F 和 Cm 所形成的两相组织,其形态一般是 粗片 状。72.二次渗碳体只可能出现于碳含量大于 0.77 %的钢中,其形态是 网 状73.灰口铸造铁和白口铸铁的组织相比较,灰口铸造铁中不应有 渗碳体 组织,而白口铸铁中没有 片状石墨 组织3.布氏硬度可用于测量正火件、回火件和铸件。 对、洛氏硬度计 HRC 对零件的硬度值有效测量范围是 2067HRC。 对3、共析反应是一种固相在恒温下
6、形成两种新固相的反应。 对、固溶强化： 固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。、细晶强化：晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。、共析反应：在某一恒定温度时一定成分的固相有重新结晶，形成两个不同的机械混合物。 相： 化学成分相同，晶体结构相同，并与其它有界面分开均匀的区域 合金： 一种金属与另外金属或非金属材料通过熔炼或烧结构成具有金属性质的新金属材料 四、分析题（25 分） （每题 5 分）分析下列材料强化方法的强化机理1、细晶强化： 晶界增加提高强度 5 分2、热处理强化 改变组织结构提高强度 5 分3、固溶强化 晶格变形提高强度 5 分4、合金强化 固溶强化和碳化物强
7、化 5 分5、加工硬化 位错增加提高强度 5 分一、一名词解释题3间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。同素异构性：同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。共晶转变：指具有一定成分的液态合金,在一定温度下,同时结晶出两种不同的固相的转变。置换固溶体：溶质原子溶入溶质晶格并占据溶质晶格位置所形成的固溶体。晶体的各向异性：晶体在不同方向具有不同性能的现象。固溶强化：因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。形变强化：随着塑性变形程度的增加，金属的强度、硬度提高，而塑性、韧性下降的现象。过冷度：金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差。二判断正误并加以改正1、细化晶粒虽能提
8、高金属的强度，但增大了金属的脆性。 （ ）改正：细化晶粒不但能提高金属的强度，也降低了金属的脆性。4、置换固溶体必是无限固溶体。 （ ）改正：置换固溶体有可能是无限固溶体。5、单晶体必有各向异性。 （ ）10、面心立方金属的塑性比体心立方金属的好。 （ ）11、铁素体是置换固溶体。 （ ）改正：铁素体是碳溶于 -Fe 中形成的间隙固溶体体。12、晶界是金属晶体的常见缺陷。 （ ）13、渗碳体是钢中常见的固溶体相。 （ ）改正：渗碳体是钢中常见的金属化合物相。14、金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行。 （ ）24、无限固溶体必是置换固溶体。 （ ）25、金属的晶粒越细小，其强度越高，但韧性变差
9、。 （ ）改正：一般地说，在室温下，金属的晶粒越细小，其强度和韧性越高。30、凡单相固溶体均能进行形变强化。 （ ）33、凡间隙固溶体必是有限固溶体。 （ ）34、珠光体的片层间距越小，其强度越高，其塑性越差。 （ ）改正：珠光体的片层间距越小，其强度越高，其塑性越好。38、金属是多晶体，因而绝对不可以产生各向异性。 （ ）42、金属凝固时，过冷度越大，晶体长大速度越大，因而其晶粒粗大。 （ ）4改正：金属凝固时，过冷度越大，晶体长大速度越大，因而其晶粒细化。52、纯铁在室温下的晶体结构为面心立方晶格。 （ ）改正：纯铁在室温下的晶体结构为体心立方晶格。58、间隙固溶体的溶质原子直径小，其强化
10、效果远比置换固溶体差。 （ ）59、硬铝合金经固溶处理后，强度明显提高。 （ ）61、纯金属都是在恒温下结晶的。 （ ）62、所谓白口铸铁是指碳全部以石墨形式存在的铸铁。 （ ）改正：所谓白口铸铁是指碳主要以渗碳体形式存在的铸铁。63、白口铸铁铁水凝固时不会发生共析转变。 （ ）改正：白口铸铁铁水凝固时会发生共析转变。68、金属中的固态相变过程，都是晶粒的重新形核和长大过程。 （ ）69、位错的滑移可沿晶体中的任意面和任意方向进行。 （ ）改正：位错的滑移可沿晶体中一定的晶面和方向进行。71、在共析温度下，奥氏体的最低含碳量是 0.77%。 （ ）改正：在共析温度下，奥氏体的最低含碳量是 0。
11、73、合金的强度和硬度一般都比纯金属高。 （ ）74、白口铸铁在室温下的相组成都为铁素体和渗碳体。 （ ）75、过共析钢的平衡组织中没有铁素体相。 （ ）改正：过共析钢的平衡组织中有铁素体相。89、金属的晶粒越细小，其强度越高，其塑性越好。 （ ）90、位错的滑移是金属进行塑性变形的唯一方式。 （ ）改正：位错的滑移是金属进行塑性变形的主要方式。三选择正确答案3、金属的塑性变形主要是通过下列哪种方式进行的（ C ）A、晶粒的相对滑动 B、晶格的扭折C、位错的滑移 D、位错类型的改变9、某工件采用单相黄铜制造，其强化工艺应该是（ C ）A、时效强化 B、固溶强化C、形变强化 D、热处理强化10、
12、在 Fe-Fe3C 合金中，其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为（ D ）5A、0.0008% B、0.021%C、0.77% D、2.11%14、下列二元合金的恒温转变中，哪个是共析转变（ C ）A、L+ B、L+C、+ D、+21、过共析钢的退火组织是（ C ）A、F+Fe3CIII B、F+PC、P+Fe3CII D、P+Fe3CIII32、钢中的二次渗碳体是指从（ B ）中析出的渗碳体A、从钢液中析出的 B、从奥氏体中析出的C、从铁素中析出的 D、从马氏体中析出的33、碳钢的下列各组织中，哪个是复相组织（ A ）A、珠光体 B、铁素体C、渗碳体 D、马氏体34、能够无限互溶的
13、两组元素所构成的二元合金相图必定是（ A ）A、匀晶相图 B、共晶相图C、包晶相图 D、共析相图56.对纯金属而言,下列说法哪个是错误的（ A ）A,不会在恒温下结晶 B.不会发生相变C.都能进行形变强化 D.都能进行时效强化五.简答题8.金属晶粒大小对金属的性能有何影响?说明铸造时细化晶粒的方法及其原理.答：金属晶粒越细，金属的强度越高，塑性和韧性也越好，反之力学性能越差。铸造时细化晶粒的方法有：（1）增加过冷度：当过冷度增大时，液态金属的结晶能力增强，形核率可大大增加，而长大速度增加较少，因而可使晶粒细化。（2）变质处理：在液态金属结晶前，加入一些细小的变质剂，使金属结晶时形核率 N 增加，因而可使晶粒细化。（3）振动处理：在金属结晶时，对液态金属附加机械振动、超声波振动或电磁振动等措施使已生长的晶粒因破碎而细化，同时破碎的晶粒尖端也起净核作用，增加了形核率，使晶粒细化。10画出 Fe-Fe3C 相图，注明各相区的相名称，指出奥氏体和铁素体的溶解度曲线.答：书 P16 图 1.2.16。6奥氏体和铁素体的溶解度曲线分别是：ES 线、PQ 线。
