(完整版)金属学及热处理习题参考答案(1-9章)
(完整版)金属材料与热处理题库及答案
金属材料与热处理习题及答案
第一章金属的结构与结晶
一、判断题
1、非晶体具有各同性的特点。( √)
2、金属结晶时，过冷度越大，结晶后晶粒越粗。(×)
3、一般情况下，金属的晶粒越细，其力学性能越差。( ×)
4、多晶体中，各晶粒的位向是完全相同的。( ×)
5、单晶体具有各向异性的特点。( √)
6、金属的同素异构转变是在恒温下进行的。( √)
7、组成元素相同而结构不同的各金属晶体，就是同素异构体。( √)
8、同素异构转变也遵循晶核形成与晶核长大的规律。( √)
10、非晶体具有各异性的特点。( ×)
11、晶体的原子是呈有序、有规则排列的物质。( √)
12、非晶体的原子是呈无序、无规则堆积的物质。( √)
13、金属材料与热处理是一门研究金属材料的成分、组织、热处理与金属材料性能之间的关系和变化规律的学科。( √)
14、金属是指单一元素构成的具有特殊的光泽延展性导电性导热性的物质。( √)
15、金银铜铁锌铝等都属于金属而不是合金。( √)
16、金属材料是金属及其合金的总称。( √)
17、材料的成分和热处理决定组织，组织决定其性能，性能又决定其用途。( √)
18、金是属于面心立方晶格。( √)
19、银是属于面心立方晶格。( √)
20、铜是属于面心立方晶格。( √)
21、单晶体是只有一个晶粒组成的晶体。( √)
22、晶粒间交接的地方称为晶界。( √)
23、晶界越多，金属材料的性能越好。( √)
24、结晶是指金属从高温液体状态冷却凝固为固体状态的过程。
( √)
25、纯金属的结晶过程是在恒温下进行的。( √)
金属材料与热处理习题册答案
金属材料与热处理习题册答案
金属材料与热处理习题册答案
绪论
填空题
1成分组织热处理性能
2．光泽延展性导电性导热性合金
3．成分热处理性能性能
思考题
答：机械工人所使用的工具、刀、夹、量具以及加工的零件大都是金属材料，所以了解金属材料与热处理的相关知识。对我们工作中正确合理地使用这些工具；根据材料特点正确合理地选择和刃磨刀具几何参数；选择适当的切削用量；正确选择改善零件工艺性能的方法等都具有非常重要的指导意义。
第一章金属的结构与结晶
填空题
1．非晶体晶体晶体
2．体心立方面心立方密排六方体心立方面心立方密排六方
3．晶体缺陷间隙空位置代刃位错晶界亚晶界
4．无序液态有序固态
5．过冷度
6．冷却速度冷却速度低
7．形核长大
8．强度硬度塑性
9．固一种晶格另一种晶格
10．静冲击交变
11．弹性塑性塑性
12．材料内部与外力相对抗
13．内力不同
14．外部形状内部的结构
判断题
1．√2．×3．×4．×5．×6．√7．√8．√9．√
10．√11．×12．√13．√14．×15．√
选择题
1．A 2．C B A 3．B
名词解释
1．答：晶格是假想的反映原子排列规律的空间格架；晶胞是能够完整地反映晶体晶格特征的最小几何单元。
2．答：只由一个晶粒组成的晶体称为单晶体；由很多的小晶体组成的晶体称为多晶体。
3．答：弹性变形是指外力消除后，能够恢复的变形；塑性变形是指外力消除后，无法恢复的永久性的变形。
4．答：材料在受到外部载荷作用时，为保持其不变形，在材料内部产生的一种与外力相对抗的力，称为内力；单位面积上所受的内力就称为应力
思考与练习
金属学及热处理练习题答案
第一章金属的晶体结构
马氏体沉淀硬化不锈钢,它是美国 ARMCO 钢公司在1949年发表的,其特点是强度高,耐蚀性好,易焊接,热处理工艺简单,缺点是延韧性和切削性能差,这种马氏体不锈钢与靠间隙元素碳强化的马氏体钢不同,它除靠马氏体相变外并在它的基体上通过时效处理析出金属间化合物来强化。正因为如此而获得了强度高的优点,但延韧性却差。
1、试用金属键的结合方式，解释金属具有良好的导电性、正的电阻温度系数、导热性、塑性和金属光泽等基本特性.
答：(1)导电性：在外电场的作用下，自由电子沿电场方向作定向运动。
(2)正的电阻温度系数：随着温度升高，正离子振动的振幅要加大，对自由电子通过的阻碍作用也加大，即金属的电阻是随温度的升高而增加的。
(3)导热性：自由电子的运动和正离子的振动可以传递热能。
(4) 延展性：金属键没有饱和性和方向性，经变形不断裂。
(5)金属光泽：自由电子易吸收可见光能量，被激发到较高能量级，当跳回到原位时辐射所吸收能量，从而使金属不透明具有金属光泽。
2、填空：
1)金属常见的晶格类型是面心立方、体心立方、密排六方。
2)金属具有良好的导电性、导热性、塑性和金属光泽主要是因为金属原子具有金属键的结合方式。
3)物质的原子间结合键主要包括金属键、离子键和共价键三种。
4)大部分陶瓷材料的结合键为共价键。
5)高分子材料的结合键是范德瓦尔键。
6)在立方晶系中，某晶面在x轴上的截距为2，在y轴上的截距为1/2；与z轴平行，则该晶面指数为（（ 140 ）） .
7)在立方晶格中，各点坐标为：A (1，0，1)，B (0，1，1)，C (1，1，1/2)，D(1/2，1，1/2)，那么AB 晶向指数为（-110），OC晶向指数为（221），OD晶向指数为（121）。
《金属学与热处理》第二版课后习题参考答案
金属学与热处理
第一章习题
1.作图表示出立方晶系（1 2 3）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、[3 4 6] 等晶向
3.某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数a=b≠c，c=2/3a。今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的截距分别是5个原子间距，2个原子间距和3个原子间距，求该晶面的晶面参数。
解：设X方向的截距为5a，Y方向的截距为2a，则Z方向截距为3c=3X2a/3=2a，取截距的倒数，分别为
1/5a，1/2a，1/2a
化为最小简单整数分别为2,5,5
故该晶面的晶面指数为（2 5 5）
4.体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的晶面间距，并指出面间距最大的晶面
解：（1 0 0）面间距为a/2，（1 1 0）面间距为√2a/2，（1 1 1）面间距为√3a/3
三个晶面晶面中面间距最大的晶面为（1 1 0）
7.证明理想密排六方晶胞中的轴比c/a=1.633
证明：理想密排六方晶格配位数为12，即晶胞上底面中心原子与其下面的3个位于晶胞内的原子相切，成正四面体，如图所示
则OD=c/2，AB=BC=CA=CD=a
因△ABC是等边三角形，所以有OC=2/3CE
由于(BC)2=(CE)2+(BE)2
则
有(CD)2=(OC)2+(1/2c)2，即
因此c/a=√8/3=1.633
8.试证明面心立方晶格的八面体间隙半径为r=0.414R
解：面心立方八面体间隙半径r=a/2-√2a/4=0.146a
面心立方原子半径R=√2a/4，则a=4R/√2，代入上式有
金属学与热处理原理崔忠圻第三版课后题全部答案
结合力大于同种原子时，溶质原子通常在小范围内按一定的规则有序排列，称为短程有序； 3 有序固溶体：具有短程有序的固溶体，当温度低于某一温度时，可能使溶质和溶剂原子在整个晶体中都按 一定的顺序排列起来，形成有序固溶体。由于溶质原子和溶剂原子在晶格中占据着确定的位置，因而发生有序 化转变会引起晶格类型的改变。严格说，有序固溶体实质上更接近于金属化合物。当无序固溶体转变成有序固 溶体时，性能发生突变，硬度和脆性显著增加，塑性和电阻明显降低。 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称为置换固溶体。 影响置换固溶体溶解度因素： 1 原子尺寸因素：组元间的半径越相近，即△r 越小，则固溶体的固溶度越大；△r 越大，固溶度越小有利于 大量固溶的原子尺寸因素△r 不超过±（14%~15%）； 2 电负性：溶质原子核溶剂原子的电负性相差越大，即两者的化学亲和力越大时，它们往往倾向形成比较稳 定金属化合物，即使形成固溶体，固溶度往往也较小； 3 电子浓度因素：溶质元素的原子价与固溶体的固溶度之间有一定关系，由于元素的原子价的影响实质上时
电子浓度决定的，故电子浓度影响着固溶度：公式
上式 Va、Vb 分别为溶剂和溶质的原子价，X 为溶剂 B 的摩尔分数。一定的金属晶体结构的单位体积中能容纳的 价电子数有一定限度，超过这个限度会引起结构不稳定甚至变化，故此固溶体的电子浓度有一极限值。（fcc 为 1.36，bcc 为 1.48）元素的原子价越高，则其固溶度越小。 4 晶体结构因素：溶剂与溶质的晶体结构类型是否相同，是其能否形成无限固溶体的必要条件。如果组元的 晶体结构不同，只能形成有限固溶体。即使组元晶体结构相同但是不能形成无限固溶体，其溶解度也将大于晶 格类型不同的组元间的溶解度。 以上 4 个要素都有利时所形成的固溶体固溶度可能较大，甚至无限固溶体。但上述四个要素只是形成固溶体的必要 条件。此外，温度越高，固溶度越大。 15. 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，而塑韧性有所下降的现象称为固溶 强化。 由于间隙原子造成的晶格畸变比置换固溶体要大得多，所以间隙固溶体的强化效果要好。 16. 间隙相：过渡族金属能与原子甚小的非金属形成化合物，当非金属原子半径与金属原子半径比值小于 0.59 时， 形成的化合物具有比较简单的晶体结构，称为间隙相； 间隙相与间隙固溶体之间有着本质的区别，间隙相是一种化合物，它具有与其组元完全不同的晶体结构，而间隙 固溶体则保持溶剂组元的晶格类型； 间隙相的非金属原子半径与金属半径比小于 0.59 且具有较简单的结构，而间隙化合物的非金属原子与金属原子 半径比大于 0.59 且结构比较复杂。此外，间隙相一般比间隙化合物硬度更高，更稳定。 17. Ag、Al 都具有面心立方晶体结构，如果 Ag、Al 在固态下形成无限固溶体，则必须是置换固溶体，影响置换 固溶体的四个因素：原子半径、电负性、电子浓度、晶体结构。Ag、Al 的原子半径相差不大、电负性相差不大，晶 体结构都为面心立方晶体，这三个因素都比较有利，但是面心立方结构单位体积能容纳的价电子数有一定限度，超 过这个限度就会引起结构的不稳定甚至改变，故而有电子浓度有一定的限度。AL 的化合价位+3（很大），只需溶入 相对较少的 AL 就能达到极限电子浓度，即溶解度有一定限度，不能形成无限固溶体。 18. P107 19. 晶体结构：固溶体保持着溶剂组元的晶格类型，此外固溶体结构还会发生如下变（①晶格畸变；②偏聚与有序； ③有序固溶体）； 金属化合物晶结构不同于任一组元，是合金组元间发生相互作用形成的新相； 机械性能：固溶体相对来说塑韧性较好，硬度低；金属化合物硬而脆。 20. 点缺陷都会造成晶格畸变，对金属的性能产生影响，如使屈服强度升高、电阻增大、体积膨胀等等；此外，点 缺陷的存在将加速扩散，因而凡是与扩散有关的相变、化学热处理、高温下的塑性变形和断裂等等，都与空位和间 隙原子的存在和运动有关系。 21. 刃形位错：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形位错， 犹如用一把锋利的钢刀将晶体上半部分切开，沿切口硬插入一额外半原子面一样，将刃口处的原子列称为刃形位错 线。 螺形位错：一个晶体的某一部分相对于其它部分发生滑移，原子平面沿着一根轴线盘旋上升，每绕轴线一周，原 子面上升（下降）一个晶面间距。在中央轴线（即位错线）附近的原子是按螺旋型排列的，这种位错称为螺形位错。 各种间隙原子核尺寸较大的置换原子，它们的应力场是压应力，因此在正刃形位错的上半部分的应力相同，二者
金属学与热处理原理(第三版)课后答案 全
金属学与热处理课后答案
第一章
金属键？并用其解释金属的特性
答：金属键就是金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用，可以决定金属的很多物理性质。
金属的延展性就是由于在金属被锻造的时候，只是引起了金属阳离子的重新排布，而由于自由电子可以在整块金属内自由流动，金属键并未被破坏。再如由于自由电子的存在使金属很容易吸收光子而发生跃迁，发出特定波长的光波，因而金属往往有特定的金属光泽。金属中的自由电子沿着电场定向运动，导电性；自由电子的运动及正离子的震动，使之具有导热性；温度升高，正离子或原子本身振动的幅度加大，阻碍电子的通过，使电阻升高，具有正的电阻温度系数
用双原子模型说明金属中原子为什么会呈现周期性规则排列，并趋于紧密排列
答：当大量金属原子结合成固体时，为使体系能量最低，以保持其稳定，原子间必须保持一定的平衡距离，因此固态金属中的原子趋于周期性规则排列。原子周围最近邻的原子数越多，原子间的结合能越低（因为结合能是负值），把某个原子从平衡位置拿走，克服周围原子对它的作用力所需做的功越大，因此固态金属中的原子总是自发地趋于紧密排列。
3.填表：
晶格类型原子
数
原子半径配位数致密
度
间隙类
型
间隙半
径
间隙数
目
举例原子堆
垛方式
体心立方2
a
4
3
8 68% 八面体 a 18 α—Fe ABABA
B
四面体 a 24
面心立方4
a
4
2
12 74% 八面体 a 13 γ—Fe ABCAB
C
四面体 a 8
密排六方6
a
2
1
12 74% 八面体 a 6 Mg ABABA
B
四面体8a 19
4什么是晶体结构？什么是晶格？什么是晶胞？
金属学与热处理课后答案(崔忠圻版)
第二章纯金属的结晶
2-3 为什么金属结晶时一定要有过冷度？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：（1）因为金属结晶时存在过冷现象，是为了满足结晶的热力学条件，过冷度越大，固、液两项的自由能差越大，相变驱动力越大。
（2）过冷度随金属的纯度不同和本性不同，以及冷却速度的差异可以再很大范围内变化。金属不同，过冷度也不同；金属的纯度越高，则过冷度越大；冷却速度越大，过
冷度越大，反之，越小。
（3）会，当液态金属的自由能低于固态时，这时实际结晶温度高于理论结晶温度T m
，此时，固态金属才能自发的转变为液态金属，称为过热。
2-4试比较均匀形核与非均匀形核的异同点。
答;均匀形核是指：若液相中各区域出现新相晶核的几率是相同的；非均匀形核：液态金属中存在微小的固相杂质质点，液态金属与型壁相接触，晶核可以优先依附现成的
固体表面形核。在实际的中，非均匀形核比均匀形核要容易发生。二者形核皆需要结
构起伏，能量起伏，过冷度必须大于临界过冷度，晶胚的尺寸必须大于临界晶核半径。
2-5说明晶体成长形状与温度梯度的关系？
答;正温度梯度下以平面状态的长大形态，服温度梯度下以树枝状长大。
2-6简述铸锭三晶区形成的原因及每个晶区的性能特点？
（1）表层细晶区形成原因：①型壁临近的金属液体产生极大过冷度满足形核的热力学条件；②型壁可以作为非均匀形核的基地。该晶区特点：组织细密，力学
性能较好，但该晶区较薄，一般没有多大的实际意义。
（2）柱状晶区的形成原因：①液态金属结晶前沿有适当的过冷度，满足形核要求；
金属学与热处理课后习题汇编第一章
第一章：金属与合金的晶体结构
1.什么是金属键？请用金属键解释金属的特性。
2.画图用双原子模型说明金属中原子为什么呈周期性规则排列，而且趋于紧密排列。
3.填表
晶格类型晶胞
参数
晶胞
原子
数n
原子
半径r
配位
数
间隙
类型
间隙
半径
间隙
数目
举例原子密
排面堆
垛方式
bcc
fcc
hcp
4.什么是晶体结构？什么是晶格？什么是晶胞？
5.作图表示立方晶系（102）、（021）、（421）晶面和[02
1]、[11
2]、[346]晶向。
6.立方晶系的｛111｝晶面构成一个八面体，试作图画出该八面体，并说明各晶面的晶面指数。
7.已知Fe和Cu在室温下的晶格常熟分别为0.286nm和0.3607nm，
求1CM ³中Fe 和Cu 的原子数各为多少？
8.钛在冷却到883℃时从bcc 转变为hcp 结构，此时其原子半径增加2%，求单位质量的钛发生此转变时体积变化的百分比。
9.在立方晶系中画出｛112｝的所有晶面。
10.已知面心立方晶格的晶格常数为a ，为别试算（100）、（110）和（111）晶面的晶面间距；并求出[100]、[110]和[111]晶向上的原子排列密度（某晶向上的原子排列密度是指该晶向上单位长度排列原子的个数）。
11.何谓多晶型转变？以Fe 为例说明之；Fe 加热至912℃会发生多晶型转变，如果原子半径不变，试求出此时的体积变化。
12.何谓晶带？何谓晶带轴？画出以[001]为晶带轴的共带面。
13.六方晶系中的（1211）、（1121）、（2113）、（2211）晶向中哪些属于[3211]晶带？
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？
金属学与热处理课后习题答案
金属学与热处理课后习
题答案
Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
第七章金属及合金的回复和再结晶
7-1 用冷拔铜丝线制作导线，冷拔之后应如何如理，为什么
答：
应采取回复退火（去应力退火）处理：即将冷变形金属加热到再结晶温度以下某一温度，并保温足够时间，然后缓慢冷却到室温的热处理工艺。
原因：铜丝冷拔属于再结晶温度以下的冷变形加工，冷塑性变形会使铜丝产生加工硬化和残留内应力，该残留内应力的存在容易导致铜丝在使用过程中断裂。因此，应当采用去应力退火使冷拔铜丝在基本上保持加工硬化的条件下降低其内应力（主要是第一类内应力），改善其塑性和韧性，提高其在使用过程的安全性。
7-2 一块厚纯金属板经冷弯并再结晶退火后，试画出截面上的显微组织示意图。
答：解答此题就是画出金属冷变形后晶粒回复、再结晶和晶粒长大过程示意图（可参考教材P195，图7-1）
7-3 已知W、Fe、Cu的熔点分别为3399℃、1538℃和1083℃，试估算其再结晶温度。
答：
再结晶温度：通常把经过严重冷变形（变形度在70%以上）的金属，在约1h的保温时间内能够完成超过95%再结晶转变量的温度作为再结晶温度。
≈δTm，对于工业纯1、金属的最低再结晶温度与其熔点之间存在一经验关系式：T
再
金属来说：δ值为，取计算。
2、应当指出，为了消除冷塑性变形加工硬化现象，再结晶退火温度通常要比其最低再结晶温度高出100-200℃。
=，可得：
如上所述取T
再
W
=3399×=℃
再
金属学与热处理试题及答案
复习自测题
绪论及第一章金属的晶体结构自测题
(一)区别概念
1．屈服强度和抗拉强度；
2．晶体和非晶体；
3 刚度与强度
(二)填空
1．与非金属相比，金属的主要特性是
2．体心立方晶胞原子数是，原子半径是，常见的体心立方结构的金属有。
3．设计刚度好的零件，应根据指标来选择材料。
是材料从状态转变为状态时的温度。
4 T
K
5 屈强比是与之比。
6．材料主要的工艺性能有、、和。
7 材料学是研究材料的、、和四大要素以及这四大要素相互关系与规律的一门科学；材料性能取决于其内部的，后者又取决于材料的和。
8 本课程主要包括三方面内容：、和。
(三)判断题
1．晶体中原子偏离平衡位置，就会使晶体的能量升高，因此能增加晶体的强度。
( )
2．因为面心立方和密排六方晶体的配位数和致密度都相同，因此分别具有这两种晶体结构的金属其性能基本上是一样的。( )
3．因为单晶体具有各向异性，多晶体中的各个晶粒类似于单晶体，由此推断多晶体在各个方向上的性能也是不相同的。( )
4．金属的理想晶体的强度比实际晶体的强度高得多。
5．材料的强度高，其硬度就高，所以其刚度也大。
(四)改错题
1．通常材料的电阻随温度升高而增加。
3．面心立方晶格的致密度为0．68。
4．常温下，金属材料的晶粒越细小时，其强度硬度越高，塑性韧性越低。5．体心立方晶格的最密排面是｛100｝晶面。
(五) 问答题
1．从原子结合的观点来看，金属、陶瓷和高分子材料有何主要区别?在性能上有何表现?
2．试用金属键结合的方式，解释金属具有良好导电性、导热性、塑性和金属光泽等基本特性。
(六) 计算作图题
《金属学和热处理》崔忠圻[第二版]课后答案解析[完整版]
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第一章金属的晶体结构之阿布丰王创作
1-1 作图暗示出立方晶系（1 2 3）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、[3 4 6]等晶向。
答：
1-2 立方晶系的{1 1 1}晶面构成一个八面体，试作图画出该八面体，并注明各晶面的晶面指数。
答：
{1 1 1}晶面共包含（1 1 1）、（-1 1 1）、（1 -1 1）、（1 1 -1）四个晶面，在一个立方晶系中画出上述四个晶面。
1-3 某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数为a=b≠c,c=2/3a。今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的结局分别为5个原子间距、2个原子间距和3个原子间距，求该晶面的晶面指数。
答：
由题述可得：X方向的截距为5a，Y方向的截距为2a，Z方向截距为3c=3×2a/3=2a。
取截距的倒数，分别为
1/5a，1/2a，1/2a
化为最小简单整数分别为2，5，5
故该晶面的晶面指数为（2 5 5）
1-4 体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。
答：
H（1 0 0）==a/2
H（1 1 0）==√2a/2
H（1 1 1）==√3a/6
面间距最大的晶面为（1 1 0）
1-5 面心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。
答：
H（1 0 0）==a/2
H（1 1 0）==√2a/4
H（1 1 1）==√3a/3
面间距最大的晶面为（1 1 1）
金属学与热处理课后习题答案(崔忠圻版)
金属学与热处理课后习题答案(崔忠圻版) 第十章钢的热处理工艺
10-1 何谓钢的退火,退火种类及用途如何,
答:
钢的退火:退火是将钢加热至临界点AC1以上或以下温度，保温一定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。
退火种类:根据加热温度可以分为在临界温度AC1以上或以下的退火，前者包括完全退火、不完全退火、球化退火、均匀化退火，后者包括再结晶退火、去应力退火，根据冷却方式可以分为等温退火和连续冷却退火。
退火用途:
1、完全退火:完全退火是将钢加热至AC3以上20-30?，保温足够长时间，使
组织完全奥氏体化后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。
其主要应用于亚共析钢，其目的是细化晶粒、消除内应力和加工硬化、提高塑韧性、均匀钢的化学成分和组织、改善钢的切削加工性能，消除中碳结构钢中的魏氏组织、带状组织等缺陷。
2、不完全退火:不完全退火是将钢加热至AC1- AC3(亚共析钢)或AC1-ACcm
(过共析钢)之间，保温一定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组
织的热处理工艺。对于亚共析钢，如果钢的原始组织分布合适，则可采用不完全退火代替完全退火达到消除内应力、降低硬度的目的。对于过共析钢，不完全退火主要是为了获得球状珠光体组织，以消除内应力、降低硬度，改善切削加工性能。
3、球化退火:球化退火是使钢中碳化物球化，获得粒状珠光体的热处理工艺。
主要用于共析钢、过共析钢和合金工具钢。其目的是降低硬度、改善切削加
工性能，均匀组织、为淬火做组织准备。
4、均匀化退火:又称扩散退火，它是将钢锭、铸件或锻轧坯加热至略低于固相
金属学与热处理崔忠圻(第二版)课后答案完整版
第一章金属的晶体结构
1-1 作图表示出立方晶系（1 2 3）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、[3 4 6]等晶向。
答：
1-2 立方晶系的{1 1 1}晶面构成一个八面体，试作图画出该八面体，并注明各晶面的晶面指数。
答：
{1 1 1}晶面共包括（1 1 1）、（-1 1 1）、（1 -1 1）、（1 1 -1）四个晶面，在一个立方晶系中画出上述四个晶面。
1-3 某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数为a=b≠c,c=2/3a。今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的结局分别为5个原子间距、2个原子间距和3个原子间距，求该晶面的晶面指数。
答：
由题述可得：X方向的截距为5a，Y方向的截距为2a，Z方向截距为3c=3×2a/3=2a。
取截距的倒数，分别为
1/5a，1/2a，1/2a
化为最小简单整数分别为2，5，5
故该晶面的晶面指数为（2 5 5）
1-4 体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。
答：
==a/2
H
（1 0 0）
==√2a/2
H
（1 1 0）
H
==√3a/6
（1 1 1）
面间距最大的晶面为（1 1 0）
1-5 面心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。
答：
H
==a/2
（1 0 0）
==√2a/4
H
（1 1 0）
H
==√3a/3
（1 1 1）
面间距最大的晶面为（1 1 1）
注意：体心立方晶格和面心立方晶格晶面间距的计算方法是：
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第一章金属的晶体结构
1-1作图表示出立方晶系（ 1 2 3
[-2 1 1]、[3 4 6]等晶向。
）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、答：
1-2 立方晶系的 {1 1 1}晶面构成一个八面体，试作图画出该八面体，并注明各晶面的晶面指数。
答：
{1 1 1} 晶面共包括（ 1 1 1 ）、（-1 1 1 ）、（1 -1 1 ）、（1 1 -1 ）四个晶面，在一个立方晶系中画出上述四个晶面。
1-3某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数为a=b≠ c,c=2/3a 。今有一晶面在 X、Y、Z 坐标轴上的结局分别为 5 个原子间距、 2 个原子间距和 3个原子间距，求该晶面的晶面指数。
答：
由题述可得： X 方向的截距为
×2a/3=2a 。
取截距的倒数，分别为
1/5a ，1/2a ，1/2a
5a， Y 方向的截距为2a，Z 方向截距为3c=3
化为最小简单整数分别为故该晶面的晶面指数为（
2，5，5 255 ）
1-4 体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（ 1 0 0 ）、（ 1 1 0 ）、（1 1 1 ）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。
答：
H（ 1 0 0） ==a/2 H（ 1 1 0） ==√2a/2
H
）==√3a/6
（111
面间距最大的晶面为（ 1 1 0 ）
1-5 面心立方晶格的晶格常数为a，试求出（ 1 0 0 ）、（ 1 1 0 ）、（1 1 1 ）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。
答：
H（ 1 0 0） ==a/2
H（ 1 1 0） ==√2a/4
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第一章金属的晶体结构
1-1 作图表示出立方晶系（1 2 3）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、[3 4 6]等晶向。
答：
1-2 立方晶系的{1 1 1}晶面构成一个八面体，试作图画出该八面体，并注明各晶面的晶面指数。
答：
{1 1 1}晶面共包括（1 1 1）、（-1 1 1）、（1 -1 1）、（1 1 -1）四个晶面，在一个立方晶系中画出上述四个晶面。
1-3 某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数为a=b≠c,c=2/3a。今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的结局分别为5个原子间距、2个原子间距和3个原子间距，求该晶面的晶面指数。
答：
由题述可得：X方向的截距为5a，Y方向的截距为2a，Z方向截距为3c=3×2a/3=2a。
取截距的倒数，分别为
1/5a，1/2a，1/2a
化为最小简单整数分别为2，5，5
故该晶面的晶面指数为（2 5 5）
1-4 体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。
答：
H
==a/2
（1 0 0）
==√2a/2
H
（1 1 0）
==√3a/6
H
（1 1 1）
面间距最大的晶面为（1 1 0）
1-5 面心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。
答：
==a/2
H
（1 0 0）
H
==√2a/4
（1 1 0）
==√3a/3
H
（1 1 1）
面间距最大的晶面为（1 1 1）
注意：体心立方晶格和面心立方晶格晶面间距的计算方法是：
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第一章金属的晶体结构
1-1 作图表示出立方晶系（1 2 3）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、
[3 4 6]等晶向。
答：
1-2 立方晶系的{1 1 1}晶面构成一个八面体，试作图画出该八面体，并注明各晶面的晶面指数。
答：
{1 1 1}晶面共包括（1 1 1）、（-1 1 1）、（1 -1 1）、（1 1 -1）四个晶面，在一个立方晶系中画出上述四个晶面。
1-3 某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数为a=b≠c,c=2/3a。今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的结局分别为5个原子间距、2个原子间距和3个原子间距，求该晶面的晶面指数。
答：
由题述可得：X方向的截距为5a，Y方向的截距为2a，Z方向截距为3c=3×2a/3=2a。
取截距的倒数，分别为
1/5a，1/2a，1/2a
化为最小简单整数分别为2，5，5
故该晶面的晶面指数为（2 5 5）
1-4 体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。
答：
H（1 0 0）==a/2
H（1 1 0）==√2a/2
H（1 1 1）==√3a/6
面间距最大的晶面为（1 1 0）
1-5 面心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。
答：
H（1 0 0）==a/2
H（1 1 0）==√2a/4
H（1 1 1）==√3a/3
面间距最大的晶面为（1 1 1）
注意：体心立方晶格和面心立方晶格晶面间距的计算方法是：
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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。
9．位错两种基本类型是刃型位错和螺型位错，多余半原子面是刃型位错所特有的。
10．在立方晶系中，｛120｝晶面族包括(120)、(120)、(102)、(102)、(210)、(210)、(201)、(201)、(012)、(012)、(021)、(021)、等晶面。
11．点缺陷有空位、间隙原子和置换原子等三种；属于面缺陷的小角度晶界可以用亚晶界来描述。
三、判断题：
1．固溶体具有与溶剂金属相同的晶体结构。（√）
2．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。（×）
3．金属多晶体是由许多位向相同的单晶体组成的。（×）
4．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。（√）
5．在立方晶系中，原子密度最大的晶面间的距离也最大。（√）
6．金属理想晶体的强度比实际晶体的强度稍强一些。（×）
7．晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。（√）
四、选择题：
1．组成合金中最基本的，能够独立存在的物质称为：（b）
a．相；b．组元；c．合金。
2．正的电阻温度系数的含义是：（b）
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。
3．晶体中的位错属于：（c）
a．体缺陷；b．面缺陷；c．线缺陷；d．点缺陷。
4．亚晶界是由：（b）
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。5．在面心立方晶格中，原子密度最大的晶向是：（b）
a．<100>；b．<110>；c．<111>。
6．在体心立方晶格中，原子密度最大的晶面是：（b）
a．｛100｝；b．｛110｝；c．｛111｝。
7．α-Fe和γ-Fe分别属于什么晶格类型：（b）
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
8．固溶体的晶体结构与 相同。（a ）
a ．溶剂；
b ．溶质；
c ．其它晶型。
9．间隙相的性能特点是：（c ）
a ．熔点高，硬度低；
b ．硬度高，熔点低；
c ．硬度高，熔点高
五、问答题：
1．常见的金属晶格类型有哪几种？
回答要点：
1）体心立方晶格；其晶胞是一个立方体，在立方体的八个顶角和中心各有一个原子。
2）面心立方晶格；其晶胞是一个立方体，在立方体的八个顶角和六个面的中心各有一个原子。
3）密排六方晶格；其晶胞是一个立方六柱体，在六方柱体的各个角上和上下底面中心各排列着一个原子，在顶面和底面间还有三个原子。
2．金属化合物具有什么样的性能特点？
回答要点：熔点高、硬度高、脆性大。
3．指出下面四个晶面和四个晶向的指数填写在对应的括号内。
B
x F
D A y C
z (100) (110) (112) (111) A: [100]
B: [110] C: [201] D: [111]
4．标出图2-1中给定的晶面指数与晶向指数：
晶面OO′A′A、OO′B′B、OO′C′C、OABC、AA′C′C、AA′D′D；晶向OA、OB、OC、OD、OC′、OD′。
答：晶面OO′A′A：（010）；晶面OO′B′B：（110）；
晶面OO′C′C：（100）；晶面OABC：（001）；
晶面AA′C′C：（110）；晶面AA′D′D：（210）。
晶向OA：[100]；晶向OB：[110]；
晶向OC：[010]；晶向OD：[120]；
晶向OC′：[011]；晶向OD′：[122]。
5．在立方晶胞中标出以下晶面和晶向：
晶面DEE′ D′：（210）；
晶面DBC′：（111）or （1 1 1）
晶向D′ E′：[120]；
晶向C′ D：[011]。