1、机械工程材料习题老师建议打印补充题(二)填空题1、固体中的结合键可分为种，它们是、。p262、共价键比分子键具有更的结合力。第二章 金属的结构习题 (一)解释名词 致密度、晶格、晶胞、单晶体、多晶体、晶粒、亚晶粒、晶界、晶体的各向异性、刃型位错、空位、间隙原子。 (二)填空题1、同非金属相比，金属的主要特性是。p262、晶体与非晶体最根本的区别是。3、金属晶体中最主要的面缺陷是和。4、位错分两种，它们是和，多余半原子面是位错所特有的。 5、在立方晶系中，120晶面族包括等晶面。 6、点缺陷有、 和三种；面缺陷中存在大量的。 7、-Fe、a-Fe的一个晶胞内的原子数分别为和。 8、当原子在金属晶
2、体中扩散时，它们在内、外表面上的扩散速度较在体内的扩散速度。 (三)是非题 1、因为单晶体是各向异性的，所以实际应用的金属材料在各个方向上的性能也是不相同的。 ( ) 2、金属多晶体是由许多结晶方向相同的单晶体组成的。 ( ) 3、因为面心立方晶格的配位数大于体心立方晶格的配位数，所以面心立方晶格比体心立方晶格更致密。 ( ) 4、在立方晶系中，(123)晶面与12晶向垂直。 ( ) 5、在立方晶系中，(111)与(11)是互相平行的两个晶面。 ( ) 6、在立方晶系中，(123)晶面与(12)晶面属同一晶面族。 ( ) 7、在立方晶系中，原子密度最大的晶面间的距离也最大。 ( ) 8、在金属
3、晶体中，当存在原子浓度梯度时，原子向各个方向都具有相同的跃迁几率。 ( ) 9、因为固态金属的扩散系数比液态金属的扩散系数小得多，所以固态下的扩散比液态下的慢得多。 ( ) 10、金属理想晶体的强度比实际晶体的强度稍高一些。 ( ) 11、晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。 ( )(四)选择正确答案1、正的电阻温度系数的含义是：a随温度升高导电性增大；b随温度降低电阻降低；c随温度增高电阻减小。2、晶体中的位错属于：a体缺陷；b面缺陷；c线缺陷；d点缺陷。3、亚晶界是由：a点缺陷堆积而成；b位错垂直排列成位错墙而构成；c. 晶界间的相互作用构成。4、在面心立方晶格中，原子密度最大的晶向
4、是：a(100)；b(110；c(111)。5、在体心立方晶格中，原子密度最大的晶面是：a100；b110；c111。6、a-Fe和-Fe分别属于什么晶格类型：a面心立方和体心立方；b体心立方和面心立方；c均为面心立方；d均为体心立方。 (五)综合分析题 1、 标出图21中给定的晶面与晶向：OOBB: ；： ；ODC : ；: ；AACC: ；: ； AADD: ；: 。 2、作图表示立方晶系中的(110)、(112)、(120)、(234)、(12)晶面和111、L132)、210、12晶向。3、常见的金属晶体结构有哪几种?它们的原子排列和晶格常数各有什么特点?a-Fe、-Fe、A1、Cu、
5、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各屑何种晶体结构?4、画出体心立方、面心立方和密排六方晶体中原子最密的晶面和晶向、写出它们的晶面和晶向指数并求出单位面积及单位长度上的原子数。5、填出表22中三种典型金属的基本参量：6、已知a-Fe的晶格常数a2.8710-10m，-Fe的晶格常数a3.6410-10m，试求出a-Fe和7-Fe的原子半径和致密度。7、在常温下，已知铁的原子直径d=2.5410-10m，铜的原子直径d=2.5510-10m，求铁和铜的晶格常数。8、实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷?它们对性能有什么影响?9、立方晶系中，下列各晶面、晶向表示法是否正确?不正确的请改正：，-1,1.5,
6、211第三章 金属的结晶习题(一)解释名词结晶、过冷度、自发生核、非自发生核、晶粒度、变质处理。(二)填空题 1、结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，这两个过程是和。2、在金属学中，通常把金属从液态过渡为固体晶态的转变称为；而把金属从一种固态过渡为另一种固体晶态的转变称为。3、当对金属液体进行变质处理时，变质剂的作用是。4、液态金属结晶时，结晶过程的推动力是，阻力是。5、能起非自发生核作用的杂质，必须符合的原则。 6、过冷度是指，其表示符号为。p367、过冷是结晶的条件。 8、细化晶粒可以通过、 和三种途径实现。P39 9、典型铸锭结构的三个晶区分别为：、和。P51-52(三)是非题
7、 1、凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。 ( ) 2、室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越低。 ( ) 3、金属由液态转变成固态的结晶过程，就是由短程有序状态向长程有序状态转变的过程。 ( )4、在实际金属和合金中，自发生核常常起着优先和主导的作用。 ( ) P385、纯金属结晶时，生核率随过冷度的增加而不断增加。 ( )6、当晶核长大时，随过冷度增大，晶核的长大速度增大。但当过冷度很大时；晶核长大的速度很快减小。 ( )7、当过冷度较大时，纯金属晶体主要以平面状方式长大。 ( ) P388、当形成树枝状晶体时，枝晶的各次晶轴将具有不同的位向，故结晶后形成的枝晶是一个多晶体。 ( )
8、9、在工程上评定晶粒度的方法是在放大100倍的条件下，与标准晶粒度图作比较，级数越高、晶粒越细。 ( )10、过冷度的大小取决于冷却速度和金属的本性。 ( )(四)选择正确答案1、金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将：a.越高；b.越低；c.越接近理论结晶温度2、为细化晶粒，可采用：a.快速浇注；b.加变质剂；c.以砂型代金属型。3、实际金属结晶时，通过控制生核速率N和长大速度G的比值来控制晶粒大小，在下列情况下获得粗大晶粒：a. NG很大时；b. NG很小时；c. NG居中时。(五)综合分析题1、试画出纯金属的冷却曲线，分析曲线中出现“平台”的原因。2、金属结晶的基本规律是什么?晶核的
9、形成率和成长速度受到哪些因素的影响? P393、在实际应用中，细晶粒金属材料往往具有较好的常温力学性能，试从过冷度对结晶基本过程的影响，分析细化晶粒、提高金属材料使用性能的措施。 P394、如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下铸件晶粒的大小：1) 金属模浇注与砂模浇注；2) 变质处理与不变质处理；3) 铸成薄件与铸成厚件；4) 浇注时采用震动与不采用震动。5、为什么钢锭希望尽量减少柱状晶区? P52第四章金属的塑性变形与再结晶习题(一)解释名词 塑性变形、塑性、强度、滑移、加工硬化、回复、再结晶、热加工、滑移系、硬位向。(二)填空题 1、加工硬化现象是指 ，加工硬化的结果，使金属对塑性变形
10、的抗力 ，造成加工硬化的根本原因是 。P602、滑移的实质是。3、金属塑性变形的基本方式是和。 4、a-Fe发生塑性变形时，其滑移面和滑移方向分别为和。 5、影响多晶体塑性变形的两个主要因素是和。 6、变形金属的最低再结晶温度是指，其数值与熔点间的大致关系为。 P627、钢在常温下的变形加工称为加工，而铅在常温下的变形加工称为加工。8、影响再结晶开始温度的因素为、和。 P62-639、再结晶后晶粒度的大小主要取决于。 P63(三)是非题 1、 在体心立方晶格中，滑移面为6，滑移方向为2，所以滑移系为12。 ( )2、滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。 ( )3、因为BCC晶格与FCC晶格具有
11、相同数量的滑移系，所以两种晶体的塑性变形能力完全相同。 ( )4、孪生变形所需要的切应力要比滑移变形时所需的小得多。 ( )5、金属的预先变形度越大，其开始再结晶的温度越高。 P63 ( )6、变形金属的再结晶退火温度越高，退火后得到的晶粒越粗大。 ( ) 7、金属铸件可以通过再结晶退火来细化晶粒。 ( )8、热加工是指在室温以上的塑性变形加工。 ( )9、再结晶能够消除加工硬化效果，是一种软化过程 ( )10、再结晶过程是有晶格类型变化的结晶过程。 ( )(四)选择正确答案1、能使单晶体产生塑性变形的应力为：a正应力；b切应力；c复合应力。2、面心立方晶格的晶体在受力时的滑移方向为：a111
12、)；b；c。3、体心立方与面心立方晶格具有相同数量的滑移系，但其塑性变形能力是不相同的，其原因是面心立方晶格的滑移方向较体心立方晶格的滑移方向：a少；b多；c相等。4、金属的最低再结晶温度可用下式计算：a；b；c。5、变形金属再加热时发生的再结晶过程是一个新晶粒代替旧晶粒的过程，这种新晶粒的晶型是：a与变形前的金属相同；b与变形后的金属相同；c形成新的晶型。6、加工硬化使：a强度增大、塑性降低；b强度增大、塑性增大；c强度减小、塑性增大；d强度减小、塑性减小。7、再结晶后：a形成等轴晶，强度增大；b. 形成拄状晶, 塑性下降；c形成拄状晶，强度升高；d形成等轴晶，塑性升高。(五)综合分析题1、
13、指出下列名词的主要区别：1)弹性变形与塑性变形；2)韧性断裂与脆性断裂；3)再结晶与二次再结晶；4)加工硬化与变质处理。2、说明下列现象产生的原因：1)晶界处滑移的阻力最大；2)实际测得的晶体滑移所需的临界切应力比理论计算得到的数值小；3)Zn，a-Fe，Cu的塑性不同。3、说明滑移变形与孪生变形的主要区别。4、为什么细晶粒钢强度高，塑性、韧性也好? P385、与单晶体的塑性变形相比较，说明多晶体塑性变形的特点。 P576、金属塑性变形后组织和性能会有什么变化? P58-617、在图4-1所示的晶面、晶向中，哪些是滑移面，哪些是滑移方向?就图中情况能否构成滑移系?8、用低碳钢板冷冲压成形的零件
14、，冲压后发现各部位的硬度不同，为什么?如何解释？P619、拉制半成品铜丝的过程如图4-2所示，试画出不同阶段的组织与性能变化示意图，并对图形加以解释。 P61 T4-1210、已知金属钨、铁、铅、锡的熔点分别为3380、1538、327和232，试计算这些金属的最低再结晶温度，并分析钨和铁在1100下的加工、铅和锡在室温(20)下的加工各为何种加工？11、铜的熔点为1083，试求其再结晶退火温度。 P62-6312、何谓临界变形度?分析造成临界变形度的原因。 P6313、热加工对金属的组织和性能有何影响?钢材在热变形加工(如锻造)时，为什么不出现硬化现象? P65-6614、在制造齿轮时，有时
15、采用喷丸法(即将金属丸喷射到零件表面上)使齿面得以强化。试分析强化原因。第五章二元合金相图习题(一)解释名词 组元、相、组织、组织组成物、固溶体、金属间化合物、间隙相、枝晶偏析、固溶强化。 (二)填空题 1、固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度。 2、Cu-Ni合金进行塑性变形时，其滑移面为。 P45 P56 3、固溶体出现枝晶偏析后，可用加以消除。 P47 4、以电子浓度因素起主导作用而生成的化合物称。5、共晶反应式为，共晶反应的特点是。(三)是非题(正确的打，错误的打) 1、 间隙固溶体一定是无限固溶体。 ( )2、间隙相不是一种固溶体，而是一种金属间化合物。 ( )2、 平衡结晶获得的2
16、0Ni的CuNi合金比40Ni的CuNi合金的硬度和强度要高。( )4、在共晶相图中，从L中结晶出来的晶粒与从中析出的，晶粒具有相同的晶体结构。( )5、一个合金的室温组织为，它由三相组成。 ( )(四)选择正确答案1、固溶体的晶体结构与a溶剂；b.溶质；c其它晶型 相同。3、 间隙相的性能特点是：a熔点高、硬度低；b硬度高、熔点低；c.硬度高、熔点高。3、在发生共晶反应时，三相的成分：a相同；b确定；c不定 4、 共析成分的合金在共析反应刚结束时，其组成相为：a.+；b；c.(+)5、一个合金的组织为，其组织组成物为a、；b.、(+)；c、。(五)综合题1、什么是固溶强化?造成固溶强化的原因
17、是什么?P412、 间隙固溶体和间隙相有什么不同? 3、 将20kg纯铜与30kg纯镍熔化后慢冷至如图5-1温度T1，求此时： 1)两相的成分； 2)两相的重量比； 3)各相的相对重量； 4)各相的重量。4、图5-2为Pb-Sn相图， 。1)用冷却曲线表示96Pb的Pb-Sn合金的平衡结晶过程，画出室温平衡组织示意图，标上各组织组成物。2)计算该合金室温组织中组成相的相对重量。3)计算该合金室温组织中组织组成物的相对重量。4)指出该合金系室温组织中含最多的合金成分。5)指出该合金系室温组织中共晶体最多和最少的合金的成分或成分范围。5、某合金相图如图5-3所示，1)标上(1)-(3)区域中存在的
18、相。2)标上(4)，(5)区域中的组织。3)相图中包括哪几种转变?写出它们的反应式。5、 发动机活塞用A1-Si合金铸件制成，根据相图(图5-4)，选择铸造用A1-Si合金的合适成分，简述原因。第六章铁碳合金相图习题(一)解释名词：同素异构转变、-Fe、铁素体、珠光体。 补充：(1) F:碳在-Fe中的间隙固溶体。具有体心立方结构。(2) A:碳在-Fe中的间隙固溶体。具有面心立方结构。(3) Fe3C:Fe和C的间隙化合物。具有复杂晶格结构。(4) P:是F 和Fe3C薄层交替重叠的层状机械混合物。(5) 匀晶反应；一种液相在变温过程转变为一种固相的反应。(6) 共晶反应：恒温下，一种液相同
19、时结晶两种不同成分的固相的反应。(7) 共析反应：恒温下，一种固相同时析出两种不同成分的固相的反应。(8) 包晶反应：恒温下，一种液相与一种固相相互作用生成另一种新固相的反应。(9) M: 碳在-Fe中的过饱和固溶体。(10) 高温莱氏体:A和 Fe3C组成的机械混合物(11) 调质处理:淬火高温回火(二)填空题 1、珠光体的本质是。 P752、 Fe3C的本质是。 P43 P733、 一块纯铁在912发生转转变时，体积将 。 4、F的晶体结构为 ；A的晶体结构为 。 5、共析成分的铁碳合金室温平衡组织是 ，其组成相是 。 6、在铁碳合金室温平衡组织中，含Fe3C最多的合金成分点为 ，含最多的
20、合金成分点为 。 7、用显微镜观察某亚共析钢，若估算其中的珠光体含量为80%，则此钢的碳含量为 。 (三)是非题 1、铁素体的本质是碳在a-Fe中的间隙相。 2、20钢比T12钢的碳含量要高。 3、与的形态与晶体结构均不相同。 4、在退火状态(接近平衡组织)，45钢比20钢的硬度和强度都高。 5、在铁碳合金平衡结晶过程中，只有成分为4.3C的铁碳合金才能发生共晶反应。 (四)选择正确答案 1、奥氏体是：a碳在-Fe中的间隙固溶体；b.碳在a-Fe中的间隙固溶体；c碳在a-Fe中的有限固溶体。 2、珠光体是一种：a单相固溶体；b两相混和物；cFe与C的化合物。 3、T10钢的含碳量为：a0.10
21、%；b1.0%；c10%。 4、铁素体的机械性能特点是：强度高、塑性好、硬度低；强度低、塑性差、硬度低；强度低、塑性好、硬度低。 5、能进行锻造的铁碳合金有：亚共析钢；共析钢；亚共晶白口铸铁。 (五)综合题 1、对某一碳钢(平衡状态)进行相分析，得知其组成相为80%F和20%，求此钢的成分及其硬度。 2、用冷却曲线表示E点成分的铁碳合金的平衡结晶过程，画出室温组织示意图，标上组织组成物，计算室温平衡组织中组成相和组织组成物的相对重量。 3、10kg含3.5%C的铁碳合金从液态缓慢冷却到共晶温度(但尚未发生共晶反应)时所剩下的液体的成分及重量。 4、比较退火状态下的45钢、T8钢、T12钢的硬度
22、、强度和塑性的高低，简述原因。 5、同样形状的两块铁碳合金，其中一块是15钢，一块是白口铸铁，用什么简便方法可迅速区分它们? 6、为什么碳钢进行热锻、热轧时都加热到奥氏体区? P83 7、说出Q235A，15，45，65，T8，T12等钢的钢类、含碳量，各举出一个应用实例。 8、下列零件或工具用何种碳钢制造：手锯锯条、普通螺钉、车床主轴。第七章 钢的热处理习题(一)解释名词本质晶粒度 临界冷却速度 马氏体 淬透性 淬硬性 调质处理(二)填空题 1、钢加热时奥氏体形成是由等四个基本过程所组成。P862、在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体与托氏体的主要相同点是，不同点是。3用光学显微镜观察，上贝氏
23、体的组织特征呈 状，而下贝氏体则呈 状。P924、与共析钢相比，非共析钢C曲线的特征是。P96 5、马氏体的显微组织形态主要有、两种。其中的韧性较好。P94 6、高碳淬火马氏体和回火马氏体在形成条件上的区别是，在金相显微镜下观察二者的区别是。 7、目前较普遍采用的测定钢的淬透性的方法是。P105 8、钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越 ，说明临界冷却速度越。 9、钢的热处理工艺由、三个阶段所组成。 10、利用Fe-相图确定钢完全退火的正常温度范围是，它只适应于 和钢。P99 11、球化退火的主要目的是，它主要适应用于和。12、钢的正常淬火温度范围，对亚共析钢是，对过共析钢是。p102 13、当
24、钢中发生奥氏体向马氏体的转变时，原奥氏体中碳含量越高，则Ms点越 ，转变后的残余奥氏体量就越 。 14、在正常淬火温度下，碳素钢中共析钢的临界冷却速度比亚共析钢和过共析钢的临界冷却速度都。 15、钢的临界冷却速度与奥氏体化温度的关系是 。p105 16、淬火钢进行回火的目的是，回火温度越高，钢的强度与硬度越。p108 17、钢在回火时的组织转变过程是由等四个由阶段所组成。P107-10818、化学热处理的基本过程包括 等四个阶段。P113 (三)是非题 1、 经加热奥氏体化后，在任何情况下，奥氏体中碳的含量均与钢中碳的含量相等。2、 所谓本质细晶粒钢就是一种在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢
25、。P883、马氏体是碳在Fe中的过饱和固溶体，当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。4、当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时，将获得由铁素体和奥氏体构成的两相组织，在平衡条件下，其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含量。 5、当原始组织为片状珠光体的钢加热奥氏体化时，细片状珠光体的奥氏体化速度要比粗片状珠光体的奥氏体化速度快。 P87 6、当共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。 7、贝氏体是过冷奥氏体中温转变产物，在转变过程中，碳原子能进行扩散，而铁原子不能进行扩散。 8、不论碳含量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。 9、在正常热处理加热条件下，随碳含量
26、的增高，过共析钢的过冷奥氏体越稳定。 10、因为过冷奥氏体的连续冷却转变曲线位于等温转变曲线的右下方，所以连续冷却转变曲线的临界冷却速度比等温转变曲线的大。 11、高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。12、经退火后再高温回火的钢，能得到回火索氏体组织，具有良好的综合机械性能。13、钢的淬透性高，则其淬透层的深度也越大。 14、钢中未溶碳化物的存在，将使钢的淬透性降低。 15、在正常加热淬火条件下，亚共析钢的淬透性随碳的增高而增大，过共析钢的淬透性随碳的增高而减小。16、表面淬火既能改变钢的表面化学成分，也能改善心部的组织和性能。(四)选择正确答案1、钢在淬火后获得的马氏体组织的粗细主要取决于：奥氏体的本质晶粒度；奥氏体的实际晶粒度；奥氏体的起始晶粒度。2、奥氏体向珠光体的转变是：扩散型转变；非扩散型转变；半扩散型转变。3、钢经调质处理后获得的组织是：回火马氏体；回火屈氏体；c回火索氏体。4、过共析钢的正常淬火加热温度是：Acl+300-500C；Accm+300-500C；Ac3+300-500C5、影响碳钢淬火后残余奥氏体量的主要因素是：钢材本身的碳含量；钢中奥氏体的碳含量；钢中碳化物的含量。6、共析钢过冷奥氏体在550350的温
