金属学复习

第一章金属的晶体结构

1. 金属学的研究对象是什么？

2. 什么叫金属？金属的原子结构有何特点？什么叫金属键、共价键和离子键？金属键和共价键有何主要的区别？

3. 叙述下列晶体学概念:空间点阵.阵点.晶胞.点阵常数。

4. 金属晶体有哪三种典型的结构？代表金属分别有哪些？画出示意图表示这三种结构，并分别指出晶胞的原子半径、原子数，配位数和致密度。

5. 面心立方晶体和密排六方晶体密排面的堆垛顺序有何不同？

6. 如何确定晶面指数和晶向指数？晶面组（hkl）和晶面族{hkl}?的含义有何不同？晶向组[uvw]?和晶向族?的含义有何不同？

7. 画出下列晶面和晶向:(1 0 0).(0 1 0).(1 1 0)、(-1 1 0)?.(-1 0 1).(0 -1 1).(1 1 1).(-1 1 1).(1 -1 1).(1 1 -1).(1 1 2).[-1 1 0].[1 1 0].[-1 0 1].[0 -1 1].[1 1 1].[-1 1 1].[1 -1 1].[1 1 -1]。

8. 指出下列立方晶系的各组晶面和晶向中，哪组是相互垂直，哪组是相互平行的？

(1 1 1) [-1 1 0]；(1 1 0) [1 1 0]；

(-1 1 1) [1 1 0]。

9. 证明面心立方晶体的致密度为74％，体心立方晶体的致密度为68％。

10. 什么叫同素异构现象？简述铁的同素异构转变。

11. 什么是单晶体、多晶体？为什么单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示各向异性？

12. 晶体中有哪些点缺陷？这些点缺陷对晶体结构有何影响？

13. 刃型位错和螺型位错的重要特征？柏氏矢量的概念，如何用柏氏矢量定义刃位错、螺位错和混合位错。

14. 晶界的概念？晶界的特性？小角度晶界有哪几种？它们的结构如何？

15. 什么叫相界？相界面有哪几种？

16. 什么叫内吸附？为什么会产生内吸附现象？

第二章纯金属的结晶

1. 什么叫过冷现象和过冷度？为什么会产生过冷现象？

2. 凝固的微观基本过程是什么？

3. 什么叫近程有序？试述液体金属中的结构起伏和能量起伏。

4. 试从自发形核时系统的自由能变化出发推导出临界晶核半径r

的表达式，并

k

的意义及与过冷度的关系。

说明r

k

5. 什么叫亚稳极限？为什么过冷度小于亚稳极限时。凝固实际上还不能进行？

6. 推导出自发形核功△Ｇk的表达式，此表达式说明什么问题？△Ｇk与过冷度△Ｔ有什么关系？

7. 说明金属的形核率Ｎ与过冷度△Ｔ的关系。

8. 固体质点能促进非均匀形核的条件是什么？

9. 影响非均匀形核的形核率的因素有哪些？

10. 固－液界面的微观结构有哪几种？会用热力学因子区分。

11.晶体长大机制有哪几种？

12.什么叫正温度梯度？什么叫负温度梯度？什么叫等轴晶粒，柱状晶粒？

13.不同温度梯度、不同界面的晶体生长形态。重点掌握树枝晶生长。

14.晶粒长大的要点？

15. 影响凝固后的晶粒大小的因素有哪些？细化晶粒有哪些途径？

16. 纯金属铸锭宏观组织由哪三个晶区组成？

第三章二元合金的相结构与结晶

1.什么叫做固溶体，金属化合物？了解固溶体的分类。知道钢中典型的金属

化合物。

2.必须掌握杠杆定律。

3.什么叫做枝晶偏析（晶内偏析）、区域偏析、成分过冷、伪共晶、离异共

晶、包晶偏析？

4.掌握匀晶相图结晶的特点。

5.掌握什么是包晶转变、共晶转变，能够分析包晶相图和共晶相图。

第四章铁碳合金

1.了解A0、A1、A2、A3、A4转变及温度。

2.掌握铁碳相图中的特征点、特征温度、特征线的含义及各个相区的组成相。

3.共析转变、共晶转变的产物分别叫什么，其相组成分别是什么？

4.能够默画铁碳相图，分析不同成分的合金从液态缓慢冷却至室温时的平衡

结晶过程，计算室温组织组成物及相组成物的相对量。

5.钢中的常见元素，哪些是有益的、哪些是有害的，并了解其引起危害的原

因。

第六章金属及合金的塑性变形与断裂

1.金属及合金最基本的塑性变形方式是什么？

2.掌握三种常见金属晶体结构的滑移面、滑移方向、滑移系数目。了解滑移

系和材料性能之间的关系。

3.什么叫滑移、多滑移、交滑移、加工硬化？

4.什么叫做晶界强化（细晶强化）？

5.什么叫做固溶强化？简述固溶强化的原因是什么？合金元素形成固溶体

时，固溶强化的规律有哪些？

6.什么叫加工硬化？第二相强化？

7.残留应力的种类？

第七章金属及合金的回复与再结晶

1.形变金属及合金在退火过程中储存能、内应力及力学性能的变化情况？

2.在各个温度阶段的回复机理分别是什么？

3.什么叫再结晶？

4.金属的再结晶过程是不是相变？为什么？

5.影响再结晶晶粒大小的因素有哪些？

6.再结晶的形核机制有哪几种？

7.晶粒长大的驱动力？晶粒的稳定形态？

8.什么是热加工和冷加工？

第八章扩散

1.简述扩散机理有哪几种？

2.固态金属扩散的条件？

3.扩散有几种分类方法，分别分为哪几种扩散类型，能够给出各种扩散的定

义。

4.论述影响扩散的主要因素。

第九章钢的热处理原理

1.什么叫热处理？钢为什么可以进行热处理？

2.共析钢热处理的实际加热及冷却曲线？

3.固态相变的特点。固态相变的类型并举例。

4.什么是奥氏体化？分为哪四个阶段？

5.共析钢过冷奥氏体等温转变图及连续冷却转变图。

6.珠光体、索氏体、屈氏体之间的异同点。

7.马氏体的组织形态及其名称。马氏体转变的特点是什么？

8.贝氏体的组织形态。

9.名词解释：魏氏组织；珠光体的层片间距；回火脆性

第十章钢的热处理工艺

1.什么叫钢的退火？退火的类型？

2.什么叫钢的正火？有何目的？

3.淬火的目的及方法？

4.什么叫钢的淬透性？淬硬性？

金属学原理复习要点

金属学原理 金属学原理（物理冶金原理）为北航材料学院2009年考研新加科目，考试内容为大二必修课《物理冶金原理》，参考书目上海交通大学出版的《材料科学基础》。本资料参考物理冶金原理思考题整理，由朱言言录入，期间参考了魏然，郭旭东，赵觅等同学提供的相关资料。希望大家复习时仍以课件和教材为主，时间仓促，整理者水平有限，难免纰漏，本资料答案仅供参考。如发现错误或者对本资料有什么建议请直接联系朱言言zhuyanyanbuaa@https://www.wendangku.net/doc/2c17292059.html,。祝愿大家取得好成绩。 目录 1. 晶体学基础、金属及合金相结构、固体金属原子扩散 (1) 2. 纯金属的凝固、二元合金、三元合金相图及凝固 (8) 3. 位错基本理论、界面 (14) 4. 金属的塑性变形 (18) 5. 变形金属的回复与再结晶 (22) 6. 2008年物理冶金原理期末考试试题 (25) 7. 2001年物理冶金原理期末考试试题 (29) 8. 2003年物理冶金原理期末考试试题 (30) 版权所有，请勿用于商业用途

1.晶体学基础、金属及合金相结构、固体金属原子扩散1、简述题及基本概念 1）金属键及金属的性能特点； 在金属晶体中，自由电子是所有金属晶体所共有，并在金属正离子之间运动，形成所谓电子云，金属键就是电子云和金属正离子之间的静电引力。 金属键特点：自由电子公有化；无方向性；无饱和性；不选择结合对象；→种类及潜力无穷；→塑性变形及加工硬化 金属性能特点： 一、优异的物理性能：磁、光、电子、信息、储能等；优良的导电性及正的电阻温度系数；优异的导热性；……………. 二、优异的力学性能配合：优异的强韧性配合（高强度～4000MPa；高塑性及加工硬化；高韧性及损伤容限）； 使用温度范围宽广(高温、中温、室温、低温)且力学性能优异；优异的耐蚀、耐摩、抗氧化、抗热腐蚀等性能 三、优异的成形加工性能Processing ability：优异与灵活的凝固加工成型性能（铸造成型：各种复杂形状及各种 重量的零件；焊接成型：同种及异种金属材料的连接制造）；独特的塑性变形及加工硬化特性与优异的冷加工成型能力（冷轧、冷冲压、冷旋压、冷拔、冷挤压…；冷加工过程中同时实现零件及材料的强化）；优异的热加工成型能力（锻造、热轧、热挤压） 四、独特的抗过载能力及使用安全性(加工硬化)：零件局部过载?塑性变形?加工硬化?材料强度提高?不但不 会失效、承载能力反而提高、使用安全；加工硬化?避免变形集中、均匀变形、均匀承载、零件材料潜力得以充分利用；加工硬化?避免变形集中、材料均匀变形?冷加工热加工成型成为可能。 2)金属晶体及其性质； 晶体: 原子或原子集团在三维空间周期性无限重复排列的物质 性质：高的热力学稳定性；各向异性( Anisotropy of Properties)；宏观性质的均匀性；一定的熔点；规则的外形（外表面为往往低表面能的特殊晶面） 3）金属非晶及性能特点； ●原子排列长程无序或短程有序Long-range disorder or short-range order ●无晶界、无成分偏析、成分完全均匀 ●没有固定熔点(玻璃转化温度） ●各向同性（Isotropic ) ●高强度、无加工硬化、低塑性

金属学材料学课后习题答案

1-1. 为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下是有害的？ 答：S容易和Fe结合形成熔点为989℃的FeS相，会使钢在热加工过程中产生热脆性；P与Fe结合形成硬脆的Fe3P相，使钢在冷变形加工过程中产生冷脆性。 1-2. 钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类？各有什么特点？ 答：可以分为简单点阵结构和复杂点阵结构，简单点阵结构的特点：硬度较高、熔点较高、稳定性较好；复杂点阵结构的特点：硬度较低、熔点较低、稳定性较差。 1-3. 简述合金钢中碳化物形成规律。 答：①当r C/r M>0.59时，形成复杂点阵结构；当r C/r M<0.59时，形成简单点阵结构；②相似者相溶：完全互溶：原子尺寸、电化学因素均相似；有限溶解：一般K都能溶解其它元素，形成复合碳化物。③强碳化合物形成元素优先与碳结合形成碳化物。④N M/N C 比值决定了碳化物类型⑤碳化物稳定性越好，溶解越难，析出难越，聚集长大也越难。1-4. 合金元素对Fe –Fe3C 相图的S、E 点有什么影响？这种影响意味着什么？ 答：凡是扩大γ相区的元素均使 S、E点向左下方移动；凡是封闭γ相区的元素均使S、E 点向左上方移动。S点左移，意味着共析碳量减少； E点左移，意味着出现莱氏体的碳含量减少。 1-19. 试解释40Cr13已属于过共析钢，而Cr12钢中已经出现共晶组织，属于莱氏体钢。 答：①因为Cr属于封闭y相区的元素，使S点左移，意味着共析碳量减小，所以钢中含有Cr12%时，共析碳量小于0.4%，所以含0.4%C、13%Cr的40Cr13不锈钢就属于过共析钢。②Cr使E点左移，意味着出现莱氏体的碳含量减小。在Fe-C相图中，E点是钢和铁的分界线，在碳钢中是不存在莱氏体组织的。但是如果加入了12%的Cr，尽管含碳量只有2%左右，钢中却已经出现了莱氏体组织。 1-21. 什么叫钢的内吸附现象？其机理和主要影响因素是什么？ 答：合金元素溶入基体后，与晶体缺陷产生交互作用，使这些合金元素发生偏聚或内吸附，使偏聚元素在缺陷处的浓度大于基体中的平均浓度，这种现象称为内吸附现象。机理：从晶体结构上来说，缺陷处原子排列疏松、不规则，溶质原子容易存在；从体系能量角度上分析，溶质原子在缺陷处的偏聚，使系统自由能降低，符合自然界最小自由能原理。从热力学上说，该过程是自发进行的，其驱动力是溶质原子在缺陷和晶内处的畸变能之差。影响因素：①温度：随着温度的下降，内吸附强烈；②时间：通过控制时间因素来控制内吸附；③缺陷类型：缺陷越混乱，畸变能之差越大，吸附也越强烈； ④其他元素：不同元素的吸附作用是不同的，也有优先吸附的问题；⑤点阵类型：基体的点阵类型对间隙原子有影响。 1-22. 试述钢中置换固溶体和间隙固溶体形成的规律。 答：置换固溶体的形成的规律：决定组元在置换固溶体中的溶解度因素是点阵结构、原子半径和电子因素，无限固溶必须使这些因素相同或相似. ①Ni、Mn、Co与y-Fe的点阵结构、原子半径和电子结构相似，即无限固溶；②Cr、V与α-Fe的点阵结构、原子半径和电子结构相似，形成无限固溶体；③Cu和γ-Fe点阵结构、原子半径相近，但电子结构差别大——有限固溶；④原子半径对溶解度影响：ΔR≤±8%，可以形成无限固溶；≤±15%，形成有限固溶；>±15%，溶解度极小。间隙固溶体形成的规律：①间隙固溶体总是有限固溶体，其溶解度取决于溶剂金属的晶体结构和间隙元素的原子尺寸；②间隙原子在固溶体中总是优先占据有利的位置；③间隙原子的溶解度随溶质原子的尺寸的减小而增大；④同一溶剂金属不同的点阵结构，溶解度是不同的，C、N原子在y-Fe中的溶解度高于a-Fe。

金属学原理思考题

“金属学原理”思考题 第一章金属材料的结构及结构缺陷 1.1 根据钢球模型回答下列问题： （1）以点阵常数为单位，计算体心立方、面心立方和密排六方晶体中的原子半径及四面体和八面体间隙的半径。 （2）计算体心立方、面心立方和密排六方晶胞中的原子数、致密度和配位数。 1.2 用密勒指数表示出体心立方、面心立方和密排六方结构中的原子密排面和原子密排方向，并分别计算这些晶面和晶向上的原子密度。 1.3 室温下纯铁的点阵常数为0.286nm，原子量为55.84，求纯铁的密度。 1.4 实验测定：在912℃时γ-Fe的点阵常数为0.3633nm，α-Fe的点阵常数为0.2892nm。当由γ-Fe转变为α-Fe时，试求其体积膨胀。 1.5 已知铁和铜在室温下的点阵常数分别为0.286nm和0.3607nm，求1cm3铁和铜的原子数。 1.6 实验测出金属镁的密度为1.74g/cm3，求它的晶胞体积。 1.7 设如图所示立方晶体的滑移面ABCD平行于晶体的上下底面，该滑移面上有一正方形位错环，设位错环的各段分别于滑移面各边平行，其柏氏矢量b∥AB。 （1）指出位错环上各段位错线的类型。 （2）欲使位错环沿滑移面向外运动，必须在晶体上施加怎样的应力？并在图中表示出来。 （3）该位错环运动出晶体后，晶体外形如何变化？

1.8 设如图所示立方晶体的滑移面ABCD 平行于晶体的上下底面，晶体中有一位错线fed ，de 段在滑移面上并平行于AB ，ef 段垂直于滑移面，位错的柏氏矢量与de 平行而与ef 垂直。 （1）欲使de 段位错线在ABCD 滑移面上运动，应对晶体施加怎样的应力？ （2）在上述应力作用下de 段位错线如何运动？晶体外形如何变化？ （3）同样的应力对ef 段位错线有何影响？ 1.9 在如图所示面心立方晶体的（111）滑移面上有两条弯折的位错线OS 和O ˊS ˊ，其中O ˊS ˊ位错的台阶垂直于（111），它们的柏氏矢量方向和位错线方向如图中箭头所示。 （1）判断位错线上各段的类型。 （2）在平行于柏氏矢量b 和b ˊ的切应力作用下，两条位错线的滑移特征有何差异？ （3）哪一条位错线容易在（111）面上滑移运动而消失，为什么？ 1.10 判断下列位错反应能否进行： [][][] 111321161102a a a →+

(完整版)金属学及热处理习题参考答案(1-9章)

第一章金属及合金的晶体结构 一、名词解释： 1．晶体：原子（分子、离子或原子集团）在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质。2．非晶体：指原子呈不规则排列的固态物质。 3．晶格：一个能反映原子排列规律的空间格架。 4．晶胞：构成晶格的最基本单元。 5．单晶体：只有一个晶粒组成的晶体。 6．多晶体：由许多取向不同，形状和大小甚至成分不同的单晶体（晶粒）通过晶界结合在一起的聚合体。 7．晶界：晶粒和晶粒之间的界面。 8．合金：是以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属特性的材料。 9．组元：组成合金最基本的、独立的物质称为组元。 10．相：金属中具有同一化学成分、同一晶格形式并以界面分开的各个均匀组成部分称为相。 11．组织：用肉眼观察到或借助于放大镜、显微镜观察到的相的形态及分布的图象统称为组织。 12．固溶体：合金组元通过溶解形成成分和性能均匀的、结构上与组元之一相同的固相。 二、填空题： 1．晶体与非晶体的根本区别在于原子（分子、离子或原子集团）是否在三维空间做有规则的周期性重复排列。 2．常见金属的晶体结构有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格三种。 3．实际金属的晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。 4．根据溶质原子在溶剂晶格中占据的位置不同，固溶体可分为置换固溶体和间隙固溶体两种。 5．置换固溶体按照溶解度不同，又分为无限固溶体和有限固溶体。 6．合金相的种类繁多，根据相的晶体结构特点可将其分为固溶体和金属化合物两种。7．同非金属相比，金属的主要特征是良好的导电性、导热性，良好的塑性，不透明，有光泽，正的电阻温度系数。 8．金属晶体中最主要的面缺陷是晶界和亚晶界。

金属学原理名词解释 江苏大学

1.形核功：形成临界晶核所需的能量，即临界晶核形成功 2.晶胚：当温度降到熔点以下时，在液态金属中存在结构起伏，即有瞬时存在的有序原子集团，它可能成为均匀形核的“胚芽”或称晶胚 3.临界晶核：半径为临界晶核半径r*=-2γ/ΔGv 4.动态过冷度：理论结晶温度与实际温度差值，保证凝固速度大于熔化速度的过冷度 5.粗糙界面：指微观上在固液面两相界面高低不平，存在几个原子层厚度的过渡层地界面 6.光滑界面：指微观上在固液两相界面光滑，固液两相截然分开，固相表面为基本完整的原子密排面 7.伪共晶：非平衡凝固条件下，某些非共晶成分（过/亚共晶）的合金得到的共晶组织 8.不平衡共晶：成分小于饱和溶解度的合金，由于结晶时冷速快，结晶过程中，固溶体呈枝晶偏析，其浓度偏离了相图中固相所指浓度，因此合金冷却到固相线时的结晶并未结束，并剩余液相。当合金冷却共晶温度时发生共晶反应，此时形成的共晶组织是不平衡共晶 9.离异共晶：共晶体中α相依附于初生α相生长，将共晶体中另一相β推到最后凝固的晶界处，从而使共晶体两组成相之间的组织特点消失，这种两相分离的共晶体叫做离异共晶 10.上坡扩散：溶质原子从低浓度向高浓度扩散的过程 11.均匀化退火：将产生偏析的铸件加热在低于固相或100C~200C温度范围内长时间保温是源自充分扩散，以获得成分均匀的铸件《扩散退火》 12.反应扩散：伴随化学反应而形成新相的扩散《相变扩散》 13.柯肯达尔效应：由扩散系数不同而引起原子对接面移动的现象 14.互扩散：伴有浓度变化的扩散 15.自扩散：不依赖于浓度梯度，仅有热振动而产生的扩散 16.成分过冷：在合金凝固过程中，液相中溶质的分布发生变化而改变了凝固温度，将界面前沿液体中实际温度低于由溶质分布所决定的凝固温度时产生的过冷 17.平衡分配系数：一定温度下，两相平衡是固液两相成分之比。即Ko=Cs/CI 18.区域熔炼：利用稳态凝固产生宏观偏析的原理进行金属提炼的办法 19.有效分配系数：Ke=结晶过程中固体在相界处的浓度/此时剩余固体的平均浓度 20.直线法则：二元系统两相平衡共存时，合金成分点与两平衡相的成分点必须位于一条直线上 21.重心法则：处于三相平衡的合金，其成分必位于共轭三角形重心位置 22.连接线：三元系中，两相平衡时自由度为2，温度给定后仅剩一个自由度，即只有一个平衡相的成分独立可变，另一瓶横向成分随之变化，两瓶横向的成分存在着对应关系，连接对应成分点的直线叫连接线 23.单变量线：三元系中，平衡相的成分随温度变化的空间曲线 24.滑移系：晶体中一个滑移面及该面上一个滑移方向的组合 25.临界分切应力：滑移系开动所需最小分切应力 26.复滑移：两个或两个以上滑移系同时或交替进行的滑移 27.交滑移：当某一螺型位错在原滑移面上运动受阻时，有可能从原滑移面转移到与之相交的另一滑移面上去继续滑移的过程 28.双交滑移：交滑移后的位错在原滑移面平行的滑移面上继续运动的现象 29.孪生：晶体受力后，以产生孪晶的方式进行的切变过程叫孪生 30.加工硬化：金属经塑性变形，其力学性能发生明显变化，即随着变形程度的增加，金属的强度，硬度增加。而塑性、韧性下降。 31.形变织构：多晶体形变过程中出现的晶体取向择优的现象 32.动态回复：在热变形过程中发生的回复过程

《金属学与热处理》试题库

《金属学与热处理》试题库 一、名词解释 1、铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体、莱氏体 2、共晶转变、共析转变、包晶转变、包析转变 3、晶面族、晶向族 4、有限固溶体、无限固溶体 5、晶胞 6、二次渗碳体 7、回复、再结晶、二次再结晶 8、晶体结构、空间点阵 9、相、组织 10、伪共晶、离异共晶 11、临界变形度 12、淬透性、淬硬性 13、固溶体 14、均匀形核、非均匀形核 15、成分过冷 16、间隙固溶体 17、临界晶核 18、枝晶偏析 19、钢的退火，正火，淬火，回火 20、反应扩散 21、临界分切应力 22、调幅分解 23、二次硬化 24、上坡扩散 25、负温度梯度 26、正常价化合物 27、加聚反应 28、缩聚反应 四、简答 1、简述工程结构钢的强韧化方法。（20分）

2、简述Al-Cu二元合金的沉淀强化机制（20分） 3、为什么奥氏体不锈钢（18-8型不锈钢）在450℃～850℃保温时会产生晶间腐蚀？如何防止或减轻奥氏体不锈钢的晶间腐蚀？ 4、为什么大多数铸造合金的成分都选择在共晶合金附近？ 5、什么是交滑移?为什么只有螺位错可以发生交滑移而刃位错却不能？ 6、根据溶质原子在点阵中的位置，举例说明固溶体相可分为几类？固溶体在材料中有何意义？ 7、固溶体合金非平衡凝固时，有时会形成微观偏析，有时会形成宏观偏析，原因何在？ 8、应变硬化在生产中有何意义？作为一种强化方法，它有什么局限性？ 9、一种合金能够产生析出硬化的必要条件是什么？ 10、比较说明不平衡共晶和离异共晶的特点。 11、枝晶偏析是怎么产生的？如何消除？ 12、请简述影响扩散的主要因素有哪些。 13、请简述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点？ 14、临界晶核的物理意义是什么？形成临界晶核的充分条件是什么？ 15、请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。 16、为什么钢的渗碳温度一般要选择在γ-Fe相区中进行？若不在γ-Fe相区进行会有什么结果？ 17、一个楔形板坯经冷轧后得到相同厚度的板材，再结晶退火后发现板材两端的抗拉强度不同，请解释这个现象。 18、冷轧纯铜板，如果要求保持较高强度，应进行何种热处理？若需要继续冷轧变薄时，又应进行何种热处理？ 19、位错密度有哪几种表征方式？ 20、淬透性与淬硬性的差别。 21、铁碳相图为例说明什么是包晶反应、共晶反应、共析反应。 22、马氏体相变的基本特征？（12分） 23、加工硬化的原因？（6分） 24、柏氏矢量的意义？（6分） 25、如何解释低碳钢中有上下屈服点和屈服平台这种不连续的现象？（8分） 26、已知916℃时，γ-Fe的点阵常数0.365nm，（011）晶面间距是多少？（5分） 27、画示意图说明包晶反应种类，写出转变反应式？（4分） 28、影响成分过冷的因素是什么？（9分） 29、单滑移、多滑移和交滑移的意义是什么？（9分） 30、简要说明纯金属中晶粒细度和材料强度的关系，并解释原因。（6分）

2017-2018年北航材料科学与工程911材料综合考研大纲重难点

911材料综合考试大纲（2017年） 《材料综合》满分150分，考试内容包括《物理化学》、《材料现代研究方法》《材料科学基础》三门课程，其中《物理化学》占总分的50%,《材料现代研究方法》占总分的30%，《材料科学基础》占总分的20%。特别注意：《材料科学基础》分为三部分，考生可任选其中一部分作答。 物理化学考试大纲（2017年） 适用专业：材料科学与工程专业 《物理化学》是化学、化工、材料及环境等专业的基础课。它既是专业知识结构中重要的一环，又是后续专业课程的基础。要求考生通过本课程的学习，掌握化学热力学及化学动力学的基本知识；培养学生对化学变化和相变化的平衡规律及变化速率规律等物理化学问题，具有明确的基本概念，熟练的计算能力，同时具有一般科学方法的训练和逻辑思维能力，体会并掌握怎样由实验结果出发进行归纳和演绎，或由假设和模型上升为理论，并能结合具体条件应用理论分析解决较为简单的化学热力学及动力学问题。 一、考试内容及要求 以下按化学热力学基础、化学平衡、相平衡、电化学、以及化学动力学五部分列出考试内容及要求。并按深入程度分为了解、理解（或明了）和掌握（或会用）三个层次进行要求。 （一）化学热力学基础 理解平衡状态、状态函数、可逆过程、热力学标准态等基本概念；理解热力学第一、第二、第三定律的表述及数学表达式涵义；明了热、功、内能、焓、熵和Gibss函数，以及标准生成焓、标准燃烧焓、标准摩尔熵和标准摩尔吉布斯函数等概念。 熟练掌握在物质的p、T、V变化，相变化和化学变化过程中求算热、功以及各种热力学状态函数变化值的原理和方法；在将热力学公式应用于特定体系的时候，能应用状态方程（主要是理想气体状态方程）和物性数据（热容、相变热、蒸汽压等）进行计算。 掌握熵增原理和吉布斯函数减小原理判据及其应用；明了热力学公式的适用条件，理解热力学基本方程、对应系数方程。 （二）化学平衡 明了热力学标准平衡常数的定义，会用热力学数据计算标准平衡常数； 理解并掌握Van't Hoff等温方程及等压方程的含义及其应用，能够分析和计算各种因素对化学反应平衡组成的影响（如系统的温度、浓度、压力和惰性气体等）。 （三）相平衡 理解并掌握Clapeyron公式和Clausius-Clapeyron方程，并能进行有关计算。 理解相律的意义；掌握单组分体系和二组分体系典型相图的特点和应用，能用杠杆规则进行相组成计算，会用相律分析相图。 （四）电化学

金属学材料学课后习题答案全

金属学材料学课后习题答案全 1-1. 为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下是有害的？ 答：S容易和Fe结合形成熔点为989℃的FeS相，会使钢在热加工过程中产生热脆性；P与Fe结合形成硬脆的Fe3P 相，使钢在冷变形加工过程中产生冷脆性。 1-2. 钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类？各有什么特点？ 答：可以分为简单点阵结构和复杂点阵结构，简单点阵结构的特点：硬度较高、熔点较高、稳定性较好；复杂点阵结构的特点：硬度较低、熔点较低、稳定性较差。 1-3. 简述合金钢中碳化物形成规律。 答：①当rC/rM>时，形成复杂点阵结构；当rC/rM±15%，溶解度极小。间隙固溶体形成的规律：①间隙固溶体总是有限固溶体，其溶解度取决于溶剂金属的晶体结构和间隙元素的原子尺寸；②间隙原子在固溶体中总是优先占据有利的位置；③间隙原子的溶解度随溶质原子的尺寸的减小而增大；④同一溶剂金属不同的点阵结构，溶解度是不同的，C、N原子在y-Fe中的溶解度高于a-Fe。 1-23. 在相同成分的粗晶粒和细晶粒钢中，偏聚元素的偏聚程度有什么不同？ 答：粗晶粒更容易产生缺陷，偏聚程度大，细晶粒偏聚

程度小。1-5 试述钢在退火态、淬火态及淬火-回火态下，不同元素的分布状况。 答：退火态：非碳化物形成元素绝大多数固溶于基体中，而碳化物形成元素视C和本身量多少而定。优先形成碳化物，余量溶入基体。淬火态：合金元素的分布与淬火工艺有关。溶入A体的因素淬火后存在于M、B中或残余A中，未溶者仍在K中。回火态：低温回火，置换式合金元素基本上不发生重新分布；>400℃，Me开始重新分布。非K形成元素仍在基体中，K形成元素逐步进入析出的K中，其程度取决于回火温度和时间。 1-6 有哪些合金元素强烈阻止奥氏体晶粒的长大？阻止奥氏体晶粒长大有什么好处？答：Ti、Nb、V等强碳化物形成元素能够细化晶粒，从而使钢具有良好的强韧度配合，提高了钢的综合力学性能。 1-7 哪些合金元素能显著提高钢的淬透性？提高钢的淬透性有何作用？ 答：在结构钢中，提高马氏体淬透性作用显著的元素从大到小排列：Mn、Mo、Cr、Si、Ni等。作用：一方面可以使工件得到均匀而良好的力学性能，满足技术要求；另一方面，在淬火时，可选用比较缓和的冷却介质，以减小工件的变形与开裂倾向。 1-8 .能明显提高回火稳定性的合金元素有哪些？提高钢的回火稳定性有什么作用？答：提高回火稳定性的合金

金属学与热处理复习题

金属学与热处理复习题

第一章复习题 晶向指数相同，符号相反的为同一条直线 原子排列相同但空间位向不同的所有晶向 晶面指数的数字和顺序相同，符号相反则两平面互相平行 晶面的空间位向不同但原子排列相同的所有晶面 当一个晶向[uvw]与一个晶面（hkl）平行时hu+kv+lw=0 当一个晶向[uvw]与一个晶面（hkl）垂直时h=u，K=v，l=w 晶体的各向异性原因: 在不同晶面上的原子紧密程度不同 纯铁冷却时在912 发生同素异晶转变是从结构转变为结构，配位数，致密 度降低，晶体体积，原子半径发 生。 面心立方晶胞中画出） 11晶面和]211[晶向 （2 刃型位错的四个特征（作业） 螺型位错的四个特征（作业） 面心立方（FCC）体心立方（BCC）密排六方（HCP）晶胞原子数

原子半径 配位数 致密度 同素异构转变定义--18页 晶体缺陷的分类： 常见的点缺陷： 常见的面缺陷： 第二章复习题 一、填空 1、金属结晶两个密切联系的基本过程是和 2 、金属结晶的动力学条件为 3 、金属结晶的结构条件为 4 、铸锭的宏观组织包括 5、如果其他条件相同，则金属模浇注的铸件晶粒比砂模浇注的晶粒更细，高 温浇注的铸件晶粒比低温浇注的晶粒粗大，采用振动浇注的铸件晶 粒比不采用振动的晶粒更细，薄铸件的晶粒比厚铸件晶粒更细。 二、问答 1、金属的结晶形核45页 2、金属的长大的要点52页 2、铸锭三晶区名称及形成过程（柱状晶为重点） 3、影响柱状晶生长的因素56-57页 三、名词解释： 1、细晶强化 2、变质处理 3、铸造织构 第三章二元合金的相结构与结晶作业题（复习题） 1、概念 合金、相、固溶体、固溶强化、、离异共晶、伪共晶 2、填空

2013-2014学年二学期通信原理期末考试试卷(A卷)4

** 课程代码：座位号： 新疆大学2013-2014学年度第二学期期末考试 《通信原理》试卷 姓名: 学号: 专业: 学院: 班级: 20 年月日 第一部分选择题（共分） 题目部分，（卷面共有84题，100分，各大题标有题量和总分）一、选择（10小题，共10分） 1．如果系统满足理想低通传输特性，则频带利用率可以达到 [ ]。 A、1B/Hz b、1bit/Hz c、2B/Hz d、2bit/Hz 2．如图所示的通信方式是[ ]。 A．单工通信方式B．并行通信C．全双工通信方式 D. 半双工通信方式 3．产生频率选择性衰落的原因是[ ]。 A．幅频畸变Ｂ．相频畸变 C．多径传播Ｄ．瑞利衰落 4．高斯白噪声通常是指噪声的什么量服从高斯分布[ ]。 A、幅值 b、相位 c、自相关函数 d、功率谱密度 5．理想白噪声的单边功率谱密度可以表示为[ ]。 6．设x(t)为调制信号，调频波的表示式为[ ]。 通信原理试题第1页（共8页）

7．对于ΔM 编码过程，过载量化噪声通常发生在[ ]。 A、信号幅值较大时 b、信号 频率较大时 c、噪声较大时 d、信号斜率较大时 8．以下信号属于模拟信号的是[ ]。 A．PCM信号 B．PAM信号 C．⊿M信号 D．DPCM信号 9．下列几种调制方式中，频带利用率最差的调制方式是[ ]。 A.2ASK B.2FSK C.2DPSK D.2PSK 10．3G移动通信系统采用的多址接入技术是[ ]。 A. FDMA B. SDMA C. TDMA D. CDMA 二、填空（20小题，共20分） 1．热噪声的频域特性表现为、时域特性表现为、统计特性表现为。 2．主要用来度量通信系统性能的参量为和。 3．有效性和可靠性是用来度量通信系统性能的重要指标，在数字通信系统中对应于有效性和可靠性的具体指标分别是和。 4．由通信系统模型可知信号传输需经过两个变换，分别是变换和变换。 5．常规双边带调幅可以采用或者方法解调。 6．DSB、SSB、VSB三种调制方式，其已调信号所占用带宽大小的关系为。7．在AM、DSB、SSB、FM中，的有效性最好，的可靠性最好，的有效性与DSB相同。 8．采用非均匀量化的目的是为了提高的量化SNR，代价是减少的量化SNR。 9．量化是将幅值的信号变换为幅值的信号。 10．在模拟信号转变成数字信号的过程中，抽样过程是为了实现的离散、量 化过程是为了实现的离散。 11．码于码相比，弥补了码中的问题，其方法是用替代。 金属学原理试题第2页（共8页）

金属学与热处理课后习题答案第二章

第二章纯金属的结晶 2-1 a）试证明均匀形核时，形成临界晶粒的△Gk与其体积V之间关系式为△Gk=V△Gv/2 b）当非均匀形核形成球冠状晶核时，其△Gk与V之间的关系如何？ 答： 2-2 如果临界晶核是边长为a的正方体，试求出△Gk和a之间的关系。为什么形成立方体晶核的△Gk比球形晶核要大。 答：

2-3 为什么金属结晶时一定要由过冷度？影响过冷度的因素是什么？固态金属熔化时是否会出现过热？为什么？ 答： 金属结晶时需过冷的原因： 如图所示，液态金属和固态金属的吉布斯自由能随温度的增高而降低，由于液态金属原子排列混乱程度比固态高，也就是熵值比固态高，所以液相自由能下降的比固态快。当两线相交于Tm温度时，即Gs=Gl，表示固相和液相具有相同的稳定性，可以同时存在。所以如果液态金属要结晶，必须在Tm温度以下某一温度Tn，才能使G s＜Gl，也就是在过冷的情况下才可自发地发生结晶。把Tm-Tn的差值称为液态金属的过冷度 影响过冷度的因素： 金属材质不同，过冷度大小不同；金属纯度越高，则过冷度越大；当材质和纯度一定时，冷却速度越大，则过冷度越大，实际结晶温度越低。 固态金属熔化时是否会出现过热及原因： 会。原因：与液态金属结晶需要过冷的原因相似，只有在过热的情况下，Gl＜G s，固态金属才会发生自发地熔化。 2-4 试比较均匀形核和非均匀形核的异同点。 答： 相同点： 1、形核驱动力都是体积自由能的下降，形核阻力都是表面能的增加。

2、具有相同的临界形核半径。 3、所需形核功都等于所增加表面能的1/3。 不同点： 1、非均匀形核的△Gk小于等于均匀形核的△Gk，随晶核与基体的润湿角的变 化而变化。 2、非均匀形核所需要的临界过冷度小于等于均匀形核的临界过冷度。 3、两者对形核率的影响因素不同。非均匀形核的形核率除了受过冷度和温度的 影响，还受固态杂质结构、数量、形貌及其他一些物理因素的影响。 2-5 说明晶体生长形状与温度梯度的关系。 答： 液相中的温度梯度分为： 正温度梯度：指液相中的温度随至固液界面距离的增加而提高的温度分布情况。负温度梯度：指液相中的温度随至固液界面距离的增加而降低的温度分布情况。固液界面的微观结构分为： 光滑界面：从原子尺度看，界面是光滑的，液固两相被截然分开。在金相显微镜下，由曲折的若干小平面组成。 粗糙界面：从原子尺度看，界面高低不平，并存在着几个原子间距厚度的过渡层，在过渡层中，液固两相原子相互交错分布。在金相显微镜下，这类界 面是平直的。 晶体生长形状与温度梯度关系： 1、在正温度梯度下：结晶潜热只能通过已结晶的固相和型壁散失。 光滑界面的晶体，其显微界面-晶体学小平面与熔点等温面成一定角度，这种情况有利于形成规则几何形状的晶体，固液界面通常呈锯齿状。 粗糙界面的晶体，其显微界面平行于熔点等温面，与散热方向垂直，所以晶体长大只能随着液体冷却而均匀一致地向液相推移，呈平面长大方式，固液界面始终保持近似地平面。 2、在负温度梯度下： 具有光滑界面的晶体：如果杰克逊因子不太大，晶体则可能呈树枝状生长；当杰克逊因子很大时，即时在较大的负温度梯度下，仍可能形成规则几何形状的晶体。具有粗糙界面的晶体呈树枝状生长。 树枝晶生长过程：固液界面前沿过冷度较大，如果界面的某一局部生长较快偶有突出，此时则更加有利于此突出尖端向液体中的生长。在尖端的前方，结晶潜热散失要比横向容易，因而此尖端向前生长的速度要比横向长大的速度大，很块就长成一个细长的晶体，称为主干。这些主干即为一次晶轴或一次晶枝。在主干形成的同时，主干与周围过冷液体的界面也是不稳的的，主干上同样会出现很多凸出尖端，它们会长大成为新的枝晶，称为称为二次晶轴或二次晶枝。二次晶枝发展到一定程度，又会在它上面长出三次晶枝，如此不断地枝上生枝的方式称为树枝状生长，所形成的具有树枝状骨架的晶体称为树枝晶，简称枝晶。 2-6 简述三晶区形成的原因及每个晶区的特点。 答： 三晶区的形成原因及各晶区特点： 一、表层细晶区

金属学原理

莱特later 1.配位数：直接同中心离子（或原子）配位的原子数目叫中心离子（或原子）的配位数 2.粗糙界面：液固两相之间的界面从微观上来看是高低不平的，存在几个原子层厚度的过渡层，在过渡 层中约有半数的位置为固相原子所占据，由于过渡层很薄，所以，从宏观上来看，界面反而显得平直，不出现曲折小平面，这类界面又称非小平面界面。 3.交滑移：两个或两个以上的滑移面沿同一滑移方向进行交替滑移的过程 4.有效分配系数：结晶过程中固体在相界处的浓度比上此时余下液体的平均浓度。 5.应变时效：低碳钢拉伸时，若在超过下屈服点以后卸载并立即重新拉伸，则拉伸曲线不出现屈服点； 若卸载后放置一段时间或在200℃左右加热后再进行拉伸，则屈服现象又复出现，且屈服应力进一步提高。这种现象通常称为应变时效。 6.过冷度：相变过程中冷却到相变点以下某个温度后发生转变，平衡相变温度与该实际转变温度之差称 过冷度 7.形变组织：金属在合金塑性变形时，由于各晶粒的转动，当形变量很大时，各晶粒的取向会大致趋于 一致，形变中的这种组织状态叫做形变织构 8.动态过冷度：能保证凝固速度大于融化速度的过冷度称为动态过冷度 9.加工硬化：随着塑性变形的增大，塑性变形抗力不断增加的现象，即强度和硬度升高，塑性和韧性降 低。 10.上坡扩散：由低浓度向高浓度进行的扩散 11.割阶:位错线上垂直于原位错滑动面的曲折部分 12.伪共晶：在非平衡凝固条件下，某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到全部的共晶组织，这种由非 共晶成分的合金所得到的共晶组织称为伪共晶 13.柯氏气团：溶质原子与位错的交互作用，溶质原子将偏聚在位错线附近以降低体系的畸变能形成溶质 原子气团。 1、金属的退火处理包括哪三个阶段？简述这三个阶段中晶粒大小、结构的变化 答：退火过程分为回复、再结晶和晶粒长大三个阶段。回复是指新的无畸变晶粒出现之前所产生的亚结构和性能变化的阶段；再结晶是指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程；晶粒长大是指再结晶结束之后晶粒的继续长大。 在回复阶段，由于不发生大角度晶界的迁移，所以晶粒的形状和大小与变形态的相同，仍保持着纤维状或扁平状，从光学显微组织上几乎看不出变化。在再结晶阶段，首先是在畸变度大的区域产生新的无畸变晶粒的核心，然后逐渐消耗周围的变形基体而长大，直到形变组织完全改组为新的、无畸变的细等轴晶粒为止。最后，在晶界表面能的驱动下，新晶粒互相吞食而长大，从而得到一个在该条件下较为稳定的尺寸，称为晶粒长大阶段。 2、简述影响固体中原子和分子扩散的因素有哪几方面？ 答：1、温度；2、固溶体类型；3、晶体结构；4、晶体缺陷；5、化学成分；6、应力的作用 3 、原子间的结合键共有几种？各自特点如何？（5 分）a 1、化学键包括：金属键：电子共有化，既无饱和性又无方向性 离子键：以离子而不是以原子为结合单元，要求正负离子相间排列，且无方向性， 无饱和性 共价键：共用电子对；饱和性；配位数较小，方向性 2、物理键如范德华力，系次价键，不如化学键强大 3、氢键：分子间作用力，介于化学键与物理键之间，具有饱和性

金属学与热处理试卷与答案AWord版

金属学与热处理 一、填空题（30分，每空1分） 1、常见的金属晶体类型有__________晶格、__________晶格和密排六方晶格三种。 2、金属的整个结晶过程包括__________、__________两个基本过程组成。 3、根据溶质原子在溶剂晶格中所处的位置不同，固溶体分为__________与__________两种。 4、工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、耐磨钢。 5、常用的常规热处理方法有__________、正火和淬火、__________。 6、随着回火加热温度的升高，钢的__________和硬度下降，而__________和韧性提高。 7、根据工作条件不同，磨具钢又可分为__________、__________和塑料磨具用钢等。 8、合金按照用途可分为__________、__________和特殊性能钢三类。 9、合金常见的相图有__________、__________、包晶相图和具有稳定化合物的二元相图。 10、硬质合金是指将一种或多种难熔金属__________和金属粘结剂，通过__________工艺生产的一类合金材料。 11、铸铁的力学挺能主要取决于__________的组织和石墨的基体、形态、__________以及分布状态。 12、根据铸铁在结晶过程中的石墨化程度不同，铸铁可分为__________、__________和麻口铸铁三类。 13、常用铜合金中，__________是以锌为主加合金元素，__________是以镍为主加合金元素。 14、铁碳合金的基本组织中属于固溶体的有__________和__________,属于金属化合物的有__________，属于混合物的有__________和莱氏体。 二、选择题（30分，每题2分） 1、铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是（） A 铁总是存在加工硬化，而铜没有 B 铜有加工硬化现象，而铁没有 C 铁在固态下有同素异构转变，而铜没有 D 铁和铜的再结晶温度不同 α-是具有（）晶格的铁。 2、Fe A 体心立方 B 面心立方

金属学原理重要知识点

1.配位数：直接同中心离子（或原子）配位的原子数目叫中心离子（或原子）的配位数 2..粗糙界面：液固两相之间的界面从微观上来看是高低不平的，存在几个原子层厚度的过渡层，在过渡层中约有半数的位置为固相原子所占据，由于过渡层很薄，所以，从宏观上来看，界面反而显得平直，不出现曲折小平面，这类界面又称非小平面界面。 3. 交滑移：两个或两个以上的滑移面沿同一滑移方向进行交替滑移的过程 4. 有效分配系数：结晶过程中固体在相界处的浓度比上此时余下液体的平均浓度。 5. 应变时效：低碳钢拉伸时，若在超过下屈服点以后卸载并立即重新拉伸，则拉伸曲线不出现屈服点；若卸载后放置一段时间或在200℃左右加热后再进行拉伸，则屈服现象又复出现，且屈服应力进一步提高。这种现象通常称为应变时效。 6. 过冷度：相变过程中冷却到相变点以下某个温度后发生转变，平衡相变温度与该实际转变温度之差称过冷度 7. 形变组织：金属在合金塑性变形时，由于各晶粒的转动，当形变量很大时，各晶粒的取向会大致趋于一致，形变中的这种组织状态叫做形变织构 8. 动态过冷度：能保证凝固速度大于融化速度的过冷度称为动态过冷度 9. 加工硬化：随着塑性变形的增大，塑性变形抗力不断增加的现象，即强度和硬度升高，塑性和韧性降低。 10. 上坡扩散：由低浓度向高浓度进行的扩散 11. 割阶: 位错线上垂直于原位错滑动面的曲折部分12. 伪共晶：在非平衡凝固条件下，某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到全部的共晶组织，这种由非共晶成分的合金所得到的共晶组织称为伪共晶 13. 柯氏气团：溶质原子与位错的交互作用，溶质原子将偏聚在位错线附近以降低体系的畸变能形成溶质原子气团。 1、金属的退火处理包括哪三个阶段？简述这三个阶段中晶粒大小、结构的变化 答：退火过程分为回复、再结晶和晶粒长大三个阶段。回复是指新的无畸变晶粒出现之前所产生的亚结构和性能变化的阶段；再结晶是指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程； 晶粒长大是指再结晶结束之后晶粒的继续长大。 在回复阶段，由于不发生大角度晶界的迁移，所以晶粒的形状和大小与变形态的相同，仍保持着纤维状或扁平状，从光学显微组织上几乎看不出变化。在再结晶阶段，首先是 在畸变度大的区域产生新的无畸变晶粒的核心，然后逐渐消耗周围的变形基体而长大，直到形变组织完全改组为新的、 无畸变的细等轴晶粒为止。最后，在晶界表面能的驱动下，新晶粒互相吞食而长大， 从而得到一个在该条件下较为稳定的尺寸，称为晶粒长大阶段。 2、简述影响固体中原子和分子扩散的因素有哪几方面？ 答：1、温度；2、固溶体类型；3、晶体结构；4、晶体缺陷；5、化学成分；6、应力的作用 3 、原子间的结合键共有几种？各自特点如何？（5 分）a 1、化学键包括：金属键：电子共有化，既无饱和性又无方向性 离子键：以离子而不是以原子为结合单元，要求正负离子相间排列，且无方向性， 无饱和性 共价键：共用电子对；饱和性；配位数较小，方向性 2、物理键如范德华力，系次价键，不如化学键强大 3、氢键：分子间作用力，介于化学键与物理键之间，具有饱和性 4、写出菲克第一定律的数学表达式，并说明其意义，简述影响扩散的因素。

金属材料学考试题库

第一章钢中的合金元素 1、合金元素对纯铁γ相区的影响可分为哪几种 答：开启γ相区的元素：镍、锰、钴属于此类合金元素 扩展γ相区元素：碳、氮、铜属于此类合金元素 封闭γ相区的元素：钒、鈦、钨、钼、铝、磷、铬、硅属于此类合金元素 缩小γ相区的元素：硼、锆、铌、钽、硫属于此类合金元素 2、合金元素对钢γ相区和共析点会产生很大影响，请举例说明这种影响的作用 答：合金元素对α-Fe、γ-Fe、和δ-Fe的相对稳定性以及同素异晶转变温度A3和A4均有很大影响 A、奥氏体（γ）稳定化元素 这些合金元素使A3温度下降，A4温度上升，即扩大了γ相区，它包括了以下两种情况：（1）开启γ相区的元素：镍、锰、钴属于此类合金元素 （2）扩展γ相区元素：碳、氮、铜属于此类合金元素 B、铁素体（α）稳定化元素 （1）封闭γ相区的元素：钒、鈦、钨、钼、铝、磷、铬、硅 （2）缩小γ相区的元素：硼、锆、铌、钽、硫属于此类合金元素 3、请举例说明合金元素对Fe-C相图中共析温度和共析点有哪些影响 答： 1、改变了奥氏体相区的位置和共析温度 扩大γ相区元素：降低了A3，降低了A1 缩小γ相区元素：升高了A3，升高了A1 2、改变了共析体的含量 所有的元素都降低共析体含量 第二章合金的相组成 1、什么元素可与γ-Fe形成固溶体，为什么

答：镍可与γ-Fe形成无限固溶体 决定组元在置换固溶体中的溶解条件是： 1、溶质与溶剂的点阵相同 2、原子尺寸因素（形成无限固溶体时，两者之差不大于8%） 3、组元的电子结构（即组元在周期表中的相对位置） 2、间隙固溶体的溶解度取决于什么举例说明 答：组元在间隙固溶体中的溶解度取决于： 1、溶剂金属的晶体结构 2、间隙元素的尺寸结构 例如：碳、氮在钢中的溶解度，由于氮原子小，所以在α-Fe中溶解度大。 3、请举例说明几种强、中等强、弱碳化物形成元素 答：铪、锆、鈦、铌、钒是强碳化物形成元素；形成最稳定的MC型碳化物钨、钼、铬是中等强碳化物形成元素 锰、铁、铬是弱碳化物形成元素 第四章合金元素和强韧化 1、请简述钢的强化途径和措施 答：固溶强化 细化晶粒强化 位错密度和缺陷密度引起的强化 析出碳化物弥散强化 2、请简述钢的韧化途径和措施 答：细化晶粒 降低有害元素含量 调整合金元素含量

金属学与热处理课后答案

14、何谓组元？何谓相？何谓固溶体？固溶体的晶体结构有何特点？ 何谓置换固溶体？影响其固溶度的因素有哪些？ 答: 组元：组成合金最基本的、独立的物质。 相：合金中结构相同、成分和性能均一并以界面相互分开的组成部分。 固溶体：合金组元之间以不同的比例相互混合形成的晶体结构与某一组元相同的固相。 固溶体的晶体结构特点：固溶体仍保持着溶剂的晶格类型，但结 构发生了变化，主要包括以下几个方面：1)有晶格畸变，2)有偏聚 与有序，3)当低于某一温度时，可使具有短程有序的固溶体的溶质 和溶剂原子在整个晶体中都按—定的顺序排列起来，转变为长程有 序，形成有序固溶体。 置换固溶体：溶质原子位于溶剂晶格的某些结点位置所形成的固溶体。 影响置换固溶体固溶度的因素：原子尺寸，电负性，电子浓度，晶体结构 15、何谓固溶强化？置换固溶体和间隙固溶体的强化效果哪个大？为 什么？ 答：固溶强化：在固溶体中，随着溶质浓度的增加，固溶体的强度、硬度提高，而塑性、韧性有所下降的现象。间隙固溶体的强化效果大于置换固溶体的强化效果。原因：溶质原子与溶剂原子的尺寸差别越大，所引起的晶格畸变也越大，强化效果越好。间隙固溶体晶格畸变大于置换固溶体的晶格畸变 16、何谓间隙相？它与间隙固溶体及复杂晶格间隙化合物有何区别？ 答：间隙相：当非金属原子半径与金属原子半径的比值小于0.59时，形成的简单的晶体结构称为间隙相。间隙相与间隙固溶体有本质的区别，间隙相是一种化合物，它具有与其组元完全不同的晶格结构，而间隙固溶体则任保持着溶剂组元的晶格类型。间隙相与间隙化合物相比具有比较简单的晶体结构，间隙相一般比间隙化合物硬度更高，更稳定。 21、何谓刃型位错和螺型位错？定性说明刃型位错的弹性应力场与异 类原子的相互作用，对金属力学性能有何影响？ 答：刃型位错：设有一简单立方晶体，某一原子面在晶体内部中断，这个原子平面中断处的边缘就是一个刃型位错，犹如一把锋利的钢刀将