A 表面 B 晶界 C 相界 D 溶质原子 7 下列对金属结晶描述正确的是:
A 包括形核-长大两个过程 B 温度低于熔点才能进行 C 需要能量起伏 D 需要结构起伏 8 细化金属铸件晶粒的方法有:
A 提高过冷度 B 变质处理 C 振动和搅拌 D 高温慢速浇铸 9 二元相图中有一些重要的几何规律,主要有:
A 相邻相区的相数差1 B 三相平衡区是一条水平线
C 相图中两条水平线之间是两相区 D 单相区边界线的延长线应进入相邻的两相区 10 共晶系合金在快速冷却条件下,可得到: A 伪共晶组织 B 不平衡共晶组织 C 离异共晶组织 D 包晶组织
11 Fe-Fe3C相图中有三条水平线,它们表示的相变是: A 合晶转变 B 包晶转变 C 共晶转变 D 共析转变 12常见的铸锭三区包括:
A 细晶区 B 等轴晶区 C 微晶区 D 柱状晶区 13 金属塑性变形的主要方式有: A 滑移 B 攀移 C 孪生 D 扭折
14 多晶体塑性变形与单晶体塑性变形的不同之处是:
A 多晶体塑性变形不能以孪生的方式进行 B 多晶体塑性变形时有晶粒的阻碍作用 C 多晶体塑性变形需要晶粒间的变形协调 D 多晶体的塑性变形能力较差 15 金属的塑性变形将使其组织和性能发生变化,如: A 晶粒被拉长 B 强度、硬度升高 C 位错密度降低 D 抗蚀性下降 16 为提高金属的强度,可采取下列措施:
A 固溶处理 B 弥散处理 C 制造单晶 D 细化晶粒
17 再结晶退火常用于恢复冷变形金属的变形能力,下列描述正确的是:
A 再结晶可使冷变形金属恢复到变形前的状态 B 再结晶包括形核-长大两个过程 C 再结晶使金属晶格类型发生了变化 D 再结晶的驱动力是变形储存能 18 钢的渗碳在奥氏体中而不在铁素体中进行,是因为: A 奥氏体中的间隙大 B 奥氏体的温度高 C 奥氏体中碳的饱和溶解度大 D 奥氏体的间隙总量多 19 描述奥氏体化后晶粒大小的参数主要有:
A 起始晶粒度 B 终了晶粒度 C 本质晶粒度 D 实际晶粒度 20 马氏体高强度高硬度的主要原因是:
A 固溶强化 B 相变强化 C 时效强化 D 形变强化
选择题: (每题1分)
1. 当加热到A3温度,亚共析钢中的奥氏体转变为铁素体,这种转变可称为( )。
A.同素异晶转变 B. 重结晶 D. 再结晶 E. 结晶
2. 若面心立方晶体的晶格常数为a,则其八面体间隙( )。 A. 是不对称的 B. 是对称的 C. 位于面心和棱边中点 D. 位于体心和棱边中点 3.在912℃ (其晶格常数为0.02464nm)转变为 (其晶格常数为0.0486nm)时的休积( )。
A膨胀;B收缩;C不变;D不能确定 4.渗碳体是一种( )
A间隙相;B金属化合物;C 间隙化合物D固溶体
5.六方晶系的[100]晶向指数,若改用四坐标轴的密勒指数标定,可表示为( )。 A ;B ;C ;D=1负210;
6.晶面(110)和(1负11)所在的晶带,其晶带轴的指数为( ) A 负112 B 1负12 C 02负1 D0负12
7.对于平衡状态下的亚共析钢,随着含碳量的增加,其 A.硬度,强度均升高 B。硬度下降,塑性升高 C.塑性,韧性均下降 D。强度塑性均不变
8. 固溶体合金与共晶合金相比,固溶体合金通常具有如下特性 A.铸造性好 B。锻造性好 C。焊接性好 D。机械加工性好 9.含碳量1%的碳钢平衡结晶到室温,则在室温下该合金中
A相组成物为铁素体和渗碳体 B。组织组成物是铁素体和二次渗碳体 C 珠光体含量为96% D 铁素体总含量为85% 10为获得细小的晶粒的铝合金,可采用如下工艺
A 固溶处理 B 变质处理 C 调质处理 D 冷变形和中间退火 11. 经冷变形的金属随后加热到一定温度将会发生回复再结晶,这是一个 A 低位错密度的晶粒取代高位错密度的晶粒的过程 B 也是一个形核和长大的过程 C 是一个典型的固态相变的过程 D也是重结晶过程 12 . 下贝氏体是
A含碳量饱和的单相铁素体 B呈现竹叶状
C呈现羽毛状 D 含碳过饱和的片状铁素体和碳化物组成的复相组织
13 铸铁和碳钢的主要区别在于组织中是否有 A渗碳体 B 珠光体 C 铁素体 D 莱氏体 14调幅分解是固溶体分解的一种特殊形式 A一种多晶形转变 B形核和长大的过程 C无形核的直接长大过程
D一种固溶体分解位成分不同而结构相同的两种固溶体 15 碳渗入γ- Fe中形成间隙固溶体,成为 A铁素体 B 奥氏体 C 马氏体 D 索氏体 16 通常情况下,随回火温度的升高,淬火钢的 A强度下降 B 硬度下降 C 塑性提高 D 韧性基本不变 17 影响固溶度的主要因素有 A溶质和溶剂原子的原子半径差 B 溶质和溶剂原子的电复性差 C 溶质元素的原子价 D电子浓度
18 具有光滑界面的物质在负的温度梯度下长大时 A以二维晶核方式长大 B 以螺旋方式长大 C 以垂直方式长大 D 呈现树枝状结晶
19 利用三元相图的变温界面图可以 A 确定三元合金平衡相的成分 B 定性分析三元合金的平衡结晶过程 C确定平衡相的含量 C应用杠杆定律和重心法则 20 马氏体具有高强度的原因
A固溶强化 B相变强化C 时效强化 D 细晶强化
三、判断正误(每小题1分,共10分) 正确的在括号内画“√”, 错误的画“3”
1. 金属中典型的空间点阵有体心立方、面心立方和密排六方三种。 ( )
2. 作用在位错线上的力F的方向永远垂直于位错线并指向滑移面上的未滑移区。 ( )
3. 只有置换固溶体的两个组元之间才能无限互溶,间隙固溶体则不能。 ( )
4. 金属结晶时,原子从液相无序排列到固相有序排列,使体系熵值减小,因此是一个自发过程。 ( )
5. 固溶体凝固形核的必要条件同样是ΔGB <0、结构起伏和能量起伏。 ( )
6. 三元相图垂直截面的两相区内不适用杠杆定律。 ( ) 7. 物质的扩散方向总是与浓度梯度的方向相反。 ( )
8. 塑性变形时,滑移面总是晶体的密排面,滑移方向也总是密排方向。 ( )
9. 和液固转变一样,固态相变也有驱动力并要克服阻力,因此两种转变的难易程度相似。 ( )
10. 除Co以外,几乎所有溶入奥氏体中的合金元素都能使C曲线左移,从而增加钢的淬透性。 ( )
(1)在钢中,随含碳量的增加,珠光体的相对量也不断增加。( ) (2)钢中铁素体与奥氏体的本质区别在于含碳量不同。( )
(3)平衡状态下,在碳钢中,随含碳量的增加,强度、硬度均随之增加。( ) (4)珠光体是单相组织。( )
(5)亚共析钢的基本相是铁素体和珠光体。( ) (6)扩散是原子的定向移动。( )
(7)金属铸件可通过再结晶退火细化晶粒。( )
(8)再结晶虽包含形核和长大过程,但它不是一个相变过程。( ) (9)点缺陷是热力学上平衡的缺陷( )。
(10)一条弯曲位错线,其各部分的柏氏矢量都相同( )。
(11)不平衡凝固时,固界面上固、液相的平衡不符合相图所表示的平衡关系。( ) (12)只有在负温度梯度下,合金凝固才能形成树枝状晶。( ) (13)在多晶体的塑性变形过程中,其各晶粒的变形是独立的。( ) (14)热加工是指在高温状态下进行的加工过程。( ) (15)材料中的晶粒越细,其强度越高,其塑性就越低。( ) (16)原子的扩散只能由高浓度处向低浓度处进行。( ) (17)固态相变时新相晶核往往优先在晶体缺陷处形成。( )
(18)体心立方金属的滑移系总数比面心立方多,因而其塑性也比面心立方金属好。( ) (19)一种材料中只能存在一种结合键。( )
(20)可以利用三元相图的变温截面图,分析合金相和成分变化。( ) 判断题:
1. 过冷度越大,形核率与线长大速率的比值越大,则获得的晶粒越细小。( ) (2分)
2. 金属以及合金由液态转变为固态的过程称为结晶,是一个典型的相变过程。( ) (2分)
3. 金属铸件可以通过再结晶退火来达到细化晶粒的目的。 4. 回复退火可以有效的消除冷变形金属的内应力。
5. 几乎所有的钢都会产生第一类回火脆性,若回火后采用快冷的方式可以避免此类脆性。( ) (2分)
1. 画出Fe-C相图,标明多相区的相,一次渗碳体,二次渗碳体,三次渗碳体,共晶渗碳体,共析渗碳体形成条件,组织结构,晶体结构有什么相同点和不同点?合金中的二次渗碳体的最大含量多少?(15分) 2(20分)判断题
(1)属于同一种空间点阵的晶体可以具有不同的晶体结构
(2)一个位错环不可能处处都是螺位错,也不可能处处都是刃位错。
(3)致密度高的密排金属作为溶剂形成间隙固溶体时,其溶解度总比致密度低的金属小。 (4)非共晶成分的合金,经较快冷却而形成的全部共晶组织称为伪共晶。
(5)液态金属结晶时,形成临界晶核时体积自有能的减少只能补偿新增表面能的1/3. (6)单晶体的临界分切应力主要取决于晶体的类型及纯度,而与外力的大小和取向无关。 (7)强化金属材料的各种手段,其出发点都在于制造无缺陷的晶体或设置位错运动的障碍。 (8)一般情况下,高纯金属比工业纯度金属更容易发生再结晶。 (9)纯金属经同素异构转变后,会产生组织和结构方面的变化。 (10)调幅分解过程中发生溶质原子的上坡扩散。
6.(15分)(1)用晶向和晶面指数的组合写出面心立方,体心立方及密排六方金属的全部滑移系。(2)在面心立方晶体的单位晶胞中画出一个滑移系,并标出晶面晶向指数。
3.在立方晶体中画出以下晶面和晶向:【112】,【-210】,(102) (11-2)
6.分别列出对纯金属和合金可能采取的强化机制。
8.850摄氏度渗碳与950摄氏度渗碳相比,优点是热处理后产品晶粒细小。
a)计算上述两个温度下碳在r-Fe中的扩散系数,已知D0=2.0*10-5m2/s Q=140*103J/mol.。 b)850摄氏度渗碳需用多长时间才能获得950摄氏度渗碳5小时的渗层厚度(不同温度下碳在r-Fe 中的溶解度的差别可忽略)
1. 为什么过冷度是液态合金结晶的驱动力?
结晶过程的发生必须是液相的自由能高于固相的自由能,液相金属与固相金属自由