(完整版)《金属学与热处理》复习题参考答案
(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。
( √)26、金属的结晶过程由晶核的产生和长大两个基本过程组成。
( √)27、只有一个晶粒组成的晶体成为单晶体。
( √)28、晶体缺陷有点、线、面缺陷。
( √)29、面缺陷分为晶界和亚晶界两种。
( √)30、纯铁是有许多不规则的晶粒组成。
( √)31、晶体有规则的几何图形。
( √)32、非晶体没有规则的几何图形。
金属材料与热处理试题(含答案)精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版金属材料与热处理试题（含答案）金属材料与热处理（答案直观方便）一．填空（每空0.5分共15分）1.纯铁在室温下具有体心立方晶体结构，马氏体是碳在α-Fe 中的过饱和固溶体2.钢的基本组织（相）包括铁素体、渗碳体、奥氏体。
3.通常钢按化学成分碳素钢、合金钢。
4.铁碳合金中的共析线指PSK ，A3线指GS 。
5.一种物质均匀地分布（溶解）于另一种固体物质中所形成的溶合体叫做固溶体。
可分为间隙固溶体和置换固溶体两种基本类型。
6.金属晶体中最常见的晶格类型有面心立方、体心立方、密排六方。
7.一般钢中硫（S）元素的有害作用是使钢产生热脆性，而磷（P）元素的有害作用为使钢产生冷脆性。
8.40Cr钢中碳的平均质量分数为0.40% 。
9.金属的性能一般分为使用性能和工艺性能。
10.表征钢试样淬硬层深度和硬度分布的特性就钢的淬透性。
11.湘钢常用的检验钢的宏观组织的检验方法有酸浸试验、硫印试验、塔形发纹试验三种。
12.典型的铸锭结晶的宏观组织由表面细晶区，次表面柱状晶区和中心等轴晶区三部分组成。
13.硫印试样受检面的表面粗糙度要求为0.8μ。
14.在物质内部，凡原子作有序、有规则排列的称为晶体，凡原子呈无序堆积状况的，称为非晶体。
二．选择（每题1分共20分）1.下列哪种组织不属于铁碳合金的基本组成相（C）A．铁素体B．奥氏体C．珠光体D．渗碳体2.马氏体的硬度主要取决于（B）A．淬火加热温度B．碳含量C．淬火冷却速度3.下列几种钢中，（B）是合金结构钢A．Q235 A.FB．40CrC．T10D．W18Cr4V4.调质处理就是（A）的热处理工艺。
A．淬火+高温回火B．淬火+中温回火C．淬火+低温回火5.下列性能中属于金属使用性能的是（B）A．热处理性能B．物理性能C．锻造性能6.下列各纯铁的素异构体中，具有相同晶体结构的一组为（C）A．δ-Fe γ-FeB．γ-Fe α-FeC．δ-Fe α-Fe7.晶粒细化对强度和塑韧性的影响分别是（B）A．晶粒越细，强度越高，塑韧性越差B．晶粒越细，强度越高，塑韧性越好C．晶粒越细，强度越低，塑韧性越差D．晶粒越细，强度越低，塑韧性越好8.下列属于钢的常存元素的为（A）A．Si Mn P SB．Si Mn Cr NbC．Si Cr P SD．Si P C S9.钢的热处理过程中，临界温度的关系为（A）A．A c1﹥A1﹥A r1B．A r1﹥A1﹥A c1C．A c1﹥A r1﹥A1D．A r1﹥A c1﹥A110.影响钢的淬透性的主要因素（C）A．淬火加热温度B．淬火冷却速度C．钢的化学成分D．加热保温时间11.理化检测人员必须按照有关（D）进行检验A．手册B．经验C．教科书D．国家标准/行业标准12.下列缺陷均属于连铸方坯低倍缺陷的是（C）A．一般疏松边部裂纹中心裂纹B．中间裂纹轴心晶间裂纹角部裂纹C．边部裂纹中心裂纹中间裂纹D．皮下气泡白点缩孔13.酸蚀试样的受检面应距烧割面至少（D）A．5mm以上B．10mm以上C．20mm以上D．40mm以上14.热酸蚀试验采用的酸液一般是（D）A．1：2的工业浓盐酸水溶液B．2：1的工业浓盐酸水溶液C．3：1的工业浓盐酸水溶液D．1：1的工业浓盐酸水溶液15.45钢在室温的平衡组织为：（A）A．铁素体+珠光体B．铁素体+奥氏体C．珠光体D．珠光体+渗碳体16.下列哪两种低倍缺陷还需要观察试样的纵截面后才能确定（D）A．一般疏松中心疏松B．皮下气泡白点C．残余缩孔轴心晶间裂纹D．白点轴心晶间裂纹17.下列材料中（A）适宜做冲压件A．08FB．Q345BC．40CrD．37Mn518.实际金属晶体结构中的晶界属于晶体缺陷中的（B）A．点缺陷B．面缺陷C．线缺陷19.维氏硬度试验采用的压头（B）A．120o的金刚石圆锥体B．136o的金刚石正四棱锥体C．硬质合金球20.一般情况下，高温回火后获得的组织为（A）A．回火索氏体B．回火马氏体C．回火托氏体D．回火贝氏体三．判断（每题1分共20分）1.晶体中的原子是排列有序的（√）2.纯金属是导电的，而合金则不导电（ⅹ）3.任何情况下，Q345钢在室温下的组织都为铁素体+珠光体（ⅹ）4.去应力退火过程中不发生组织转变（√）5.钢的淬火温度都应加热到单相奥氏体（ⅹ）6.随过冷度增加，珠光体相变产物越来越细，强度越来越高（√）7.除了碳元素以外，还含有其他元素的钢称为合金钢（ⅹ）8.钢的含碳量越高，其强度硬度越高，塑性韧性越好（ⅹ）9.珠光体是奥氏体和渗碳体的机械混合物（ⅹ）10.快速冷却时不可以用Fe-C相图判断组织转变（√）11.硫印试验所用的硫酸水溶液的浓度一般为3%左右（√）12.可采用完全退火来消除过共析钢中的网状渗碳体（ⅹ）13.淬火后的钢一般需要及时进行回火（√）14.优质碳素结构钢一般用于制作机械零件（√）15.GCr15钢中铬的质量分数w(Cr)为15% （ⅹ）16.所有的酸蚀试验，不管是热酸蚀试验，还是冷酸蚀试验或电解酸蚀，对试样检验面的表面粗糙度的要求均一样（ⅹ）17.硫印试验中，在试面清洗干净的前提下，同一个试面可重复做第二次、第三次硫印试验，但硫印时间要加倍（ⅹ）18.低倍检验中，中心疏松和一般疏松在本质上是没有区别的（√）19.酸蚀时，试样腐蚀不足时可以继续入槽腐蚀，但若腐蚀过重则需要重新加工0.5mm 以上（ⅹ）20.皮下气泡的特征一般是在试面的皮下呈分散或簇分布的细长裂缝和椭圆形气孔，并且裂缝一般垂直于钢坯表面（√）四．名词解释（每题3分，共15 分）1．相合金中具有相同的结构，相同的物理和化学性能，并以界面形式与系统中其余部分分开的均匀部分2．共析转变含碳为0.77％的奥氏体，在727℃（或A1线），同时析出铁素体与渗碳体，这种转变为共析转变（含C在0.77%的钢，在A1线附近发生P ≒A的反应就共析转变）3．亚共析钢含碳0.0218％～0.77％之间的钢。
(完整版)《金属学与热处理》复习题参考答案
《金属学与热处理》复习题绪论基本概念：1.工艺性能:金属材料适应实际加工工艺的能力。
（分类）2.使用性能：金属材料在使用时抵抗外界作用的能力。
（分类）3.组织：用肉眼，或不同放大倍数的放大镜和显微镜所观察到的金属材料内部的情景。
宏观组织：用肉眼或用放大几十倍的放大镜所观察到的组织。
（金属内部的各种宏观缺陷）显微组织：用100-2000倍的显微镜所观察到的组织。
（各个组成相的种类、形状、尺寸、相对数量和分布，是决定性能的主要因素）4：结构：晶体中原子的排列方式。
第一章基本概念：1.金属：具有正的电阻温度系数的物质，其电阻随温度升高而增加。
2.金属键；金属正离子和自由电子之间相互作用而形成的键。
3.晶体：原子（离子）按一定规律周期性地重复排列的物质。
4.晶体特性：(原子)规则排列；确定的熔点；各向异性；规则几何外形。
5.晶胞：组成晶格的最基本的几何单元。
6.配位数:晶格中任一原子周围与其最近邻且等距的原子数目。
7.晶面族：原子排列相同但空间位向不同的所有晶面称为晶面族。
8.晶向族：原子排列相同但空间位向不同的所有晶向称为晶向族。
9.多晶型性：当外部条件（如温度和压强）改变时，有些金属会由一种晶体结构向另一种晶体结构转变。
又称为同素异构转变。
10.晶体缺陷：实际晶体中原子排列偏离理想结构的现象。
11.空位：晶格结点上的原子由于热振动脱离了结点位置，在原来的位置上形成的空结点。
12.位错：晶体中有一列或若干列原子发生了有规则的错排现象，使长度达几百至几万个原子间距、宽约几个原子间距范围内的原子离开其平衡位置，发生了有规律的错动。
13.柏氏矢量：在实际晶体中沿逆时针方向环绕位错线作一个闭合回路。
在完整晶体中以同样的方向和步数作相同的回路，由回路的终点向起点引一矢量，该矢量即为这条位错线的柏氏矢量。
14.晶粒：晶体中存在的内部晶格位向完全一致，而相互之间位向不相同的小晶体。
15.各向异性：由于晶体中不同晶面和晶向上的原子密度不同，因而晶体在不同方向上的性能有所差异。
金属材料与热处理练习题库与参考答案
金属材料与热处理练习题库与参考答案一、单选题（共30题，每题1分，共30分）1、根据石墨形态不同,铸铁的分类错误的是( )。
A、麻口铸铁B、球墨铸铁C、蠕墨铸铁D、灰铸铁正确答案：A2、GCrl5SiMn钢属于:( )。
A、滚动轴承钢B、刃具钢C、量具钢D、模具钢正确答案：A3、马氏体组织有两种形态( )。
A、树状、针状B、板条、针状C、板条、树状D、索状、树状正确答案：B4、淬火后铝合金的强度和硬度随时间而发生显著提高的现象称为( )。
A、淬火处理B、正火处理C、时效或沉淀强化D、退火处理正确答案：C5、加工硬化现象的最主要原因是( )。
A、晶粒破碎细化B、位错密度增加C、形成纤维组织正确答案：B6、a-Fe转变为y-Fe时的温度为( )摄氏度。
A、912B、770C、1538正确答案：A7、作为碳素工具钢,含碳量一般应为( )。
A、<0.25%B、>0.7%C、<0.55&D、>2.1%正确答案：B8、铜的熔点为( )。
A、1023℃B、2032℃C、1083℃D、3245℃正确答案：C9、钢的（）是指钢淬火时获得一定淬透层深度的能力。
A、淬透性B、淬硬性C、时效D、冷处理正确答案：A10、ZG25表示含碳量为( )的铸造碳钢。
A、0.0025B、0.0037C、0.0028D、0.0035正确答案：A11、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系，画出的--伸长曲线（拉伸图）可以确定出金属的（）。
A、强度和韧性B、强度和塑性C、塑性和韧性D、强度和硬度正确答案：B12、拉伸实验时，试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的 ( )。
A、弹性极限B、屈服强度C、抗拉强度正确答案：C13、（）是硬而脆的相。
A、奥氏体B、贝氏体C、马氏体正确答案：C14、金属材料的组织不同，其性能（）。
A、与组织无关B、不确定C、不同D、相同正确答案：C15、共晶白口铸铁的室温组织是( )。
（完整版）金属学与热处理课后习题答案（崔忠圻版）
（完整版）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线的温度下长时间保温，然后缓慢冷却⾄室温的热处理⼯艺。
其⽬的是消除铸锭或铸件在凝固过程中产⽣的枝晶偏析及区域偏析，使成分和组织均匀化。
5、再结晶退⽕：将冷变形后的⾦属加热到再结晶温度以上保持适当时间，然后缓慢冷却⾄室温的热处理⼯艺。
其⽬的是使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶粒，同时消除加⼯硬化和残留内应⼒，使钢的组织和性能恢复到冷变形前的状态。
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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 ，1/2a5a， 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/2H）==√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/2H（ 1 1 0） ==√2a/4H（ 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：1、体心立方晶格晶面间距：当指数和为奇数是H=，当指数和为偶数时 H=2、面心立方晶格晶面间距：当指数不全为奇数是H=，当指数全为奇数是H=。
1-6 试从面心立方晶格中绘出体心正方晶胞，并求出它的晶格常数。
金属学与热处理复习题带答案
一、名词解释（每小题2分，共14分）1. 结构起伏：短程有序的原子集团就是这样处于瞬间出现，瞬间消失，此起彼伏，变化不定的状态之中仿佛在液态金属中不断涌现出一些极微小的固态结构一样，这种不断变化着的短程有序的原子集团称为结构起伏。
2. 非自发形核：在液态金属中总是存在一些微小的固相杂质质点，并且液态金属在凝固时还要和型壁相接触，于是晶核就可以优先依附于这些现成的固体表面上形成，这种形核方式就是非自发形核。
3. 相：相是指合金中结构相同、成份和性能均一并以界面相互分开的组成部分。
4. 柯氏气团：金属内部存在的大量位错线，在刃型位错线附近偏聚的溶质原子好像形成一个溶质原子“气团”，成为“柯氏气团”5. 选择结晶：固溶体合金结晶时所结晶出的固相成分与液相的成分不同，这种结晶出的晶体与母相的化学成分不同的结晶称为选择结晶。
6. 形变强化：在塑形变形过程中，随着金属内部组织的变化，金属的力学性能也将产生明显的变化，随着变形过程的增加，金属的强度、硬度增加，而塑形、韧性下降，这一现象称为形变强化。
7. 晶胞：晶格中能够完全反应晶格特征的最小几何单元。
二、选择题1.下列元素中能够扩大奥氏体相区的是（ d ）。
A WB MoC CrD Ni2.属于强碳化物形成元素的是（ c ）。
A W，Mo, CrB Mn, Fe, NiC Zr, Ti, NbD Si, Be, Co3.不能提高钢的淬透性的合金元素是（ a ）。
A CoB CrC MoD Mn4.调质钢中通常加入（ c ）元素来抑制第二类回火脆性。
A CrB NiC MoD V5. 下列钢种属于高合金钢的是（ d ）A 40CrB 20CrMnTiC GCr15D W18Cr4V6. 选出全是促进石墨化的元素的一组（ b ）A V、Cr、SB Al、Ni、SiC W、Mn、PD Mg、B、Cu7. 选出适合制作热作模具的材质（ d ）A 20CrMnTiB Cr12C 2Cr13D 5CrNiMo三、填空1. 铸锭组织的三个典型区域是（表层细晶粒区）、（内部柱状晶区）和（中心等轴晶区）。
《金属学与热处理》复习题参考答案
《金属学与热处理》复习题绪论基本概念：1.工艺性能:金属材料适应实际加工工艺的能力。
（分类）2.使用性能：金属材料在使用时抵抗外界作用的能力。
（分类）3.组织：用肉眼，或不同放大倍数的放大镜和显微镜所观察到的金属材料内部的情景。
宏观组织：用肉眼或用放大几十倍的放大镜所观察到的组织。
（金属内部的各种宏观缺陷）显微组织：用100-2000倍的显微镜所观察到的组织。
（各个组成相的种类、形状、尺寸、相对数量和分布，是决定性能的主要因素）4：结构：晶体中原子的排列方式。
第一章基本概念：1.金属：具有正的电阻温度系数的物质，其电阻随温度升高而增加。
2.金属键；金属正离子和自由电子之间相互作用而形成的键。
3.晶体：原子（离子）按一定规律周期性地重复排列的物质。
4.晶体特性：(原子)规则排列；确定的熔点；各向异性；规则几何外形。
5.晶胞：组成晶格的最基本的几何单元。
6.配位数:晶格中任一原子周围与其最近邻且等距的原子数目。
7.晶面族：原子排列相同但空间位向不同的所有晶面称为晶面族。
8.晶向族：原子排列相同但空间位向不同的所有晶向称为晶向族。
9.多晶型性：当外部条件（如温度和压强）改变时，有些金属会由一种晶体结构向另一种晶体结构转变。
又称为同素异构转变。
10.晶体缺陷：实际晶体中原子排列偏离理想结构的现象。
11.空位：晶格结点上的原子由于热振动脱离了结点位置，在原来的位置上形成的空结点。
12.位错：晶体中有一列或若干列原子发生了有规则的错排现象，使长度达几百至几万个原子间距、宽约几个原子间距范围内的原子离开其平衡位置，发生了有规律的错动。
13.柏氏矢量：在实际晶体中沿逆时针方向环绕位错线作一个闭合回路。
在完整晶体中以同样的方向和步数作相同的回路，由回路的终点向起点引一矢量，该矢量即为这条位错线的柏氏矢量。
14.晶粒：晶体中存在的内部晶格位向完全一致，而相互之间位向不相同的小晶体。
15.各向异性：由于晶体中不同晶面和晶向上的原子密度不同，因而晶体在不同方向上的性能有所差异。
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1第一章金属及合金的晶体结构复习题一、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. 空间点阵：描述晶体中原子（离子、分子或原子集团）规律排列的空间格架称为空间点阵。
4. 晶格：一个能反映原子排列规律的空间格架。
5. 晶胞：构成晶格的最基本单元。
6. 晶界：晶粒和晶粒之间的界面。
7. 单晶体：只有一个晶粒组成的晶体。
8 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。
9. 晶粒：组成多晶体的各个小单晶体的外形一般为不规则的颗粒状，故通常称之为晶粒。
10. 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。
11. 组元：组成合金最基本的、独立的物质称为组元。
12. 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。
13. 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。
14. 固熔体：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I .晶体与非晶体的根本区别在于原子的排列是否规则。
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. 晶体与非晶体最根本的区别是原子（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，而非晶体则不是。
金属学与热处理习题及答案
金属学与热处理习题及答案金属学与热处理习题及答案金属学是研究金属材料的结构、性质和加工工艺的学科，而热处理则是指通过加热和冷却来改变金属材料的性质和结构。
在学习金属学和热处理的过程中，习题是非常重要的一部分，通过解答习题可以加深对知识的理解和掌握。
下面将给出一些金属学与热处理的习题及答案。
习题一：金属的晶体结构1. 金属的晶体结构有哪几种？2. 铁素体和奥氏体的晶体结构分别是什么？3. 钨的晶体结构是什么？答案：1. 金属的晶体结构有面心立方结构、体心立方结构和简单立方结构。
2. 铁素体的晶体结构为体心立方结构，奥氏体的晶体结构为面心立方结构。
3. 钨的晶体结构为简单立方结构。
习题二：金属的机械性能1. 什么是屈服强度和抗拉强度？2. 强度和韧性之间的关系是什么？3. 金属的硬度和强度有什么区别？答案：1. 屈服强度是指材料在受力过程中开始发生塑性变形的应力值，抗拉强度是指材料在拉伸过程中最大的抗拉应力值。
2. 强度和韧性是互相矛盾的，一般来说，材料的强度越高，韧性越低。
3. 金属的硬度是指材料抵抗局部压痕的能力，而强度是指材料抵抗外力破坏的能力。
习题三：热处理工艺1. 什么是退火和淬火？2. 淬火的目的是什么？3. 淬火过程中的冷却介质有哪些？答案：1. 退火是将金属材料加热到一定温度，然后缓慢冷却的过程，目的是消除材料内部的应力和改善其机械性能。
淬火是将金属材料加热到一定温度，然后迅速冷却的过程，目的是使材料具有高硬度和高强度。
2. 淬火的目的是通过迅速冷却来使材料的组织发生相变，从而提高材料的硬度和强度。
3. 淬火过程中常用的冷却介质有水、油和盐溶液等。
习题四：金属的腐蚀与防护1. 什么是金属的腐蚀？2. 金属腐蚀的原因有哪些？3. 防止金属腐蚀的方法有哪些？答案：1. 金属的腐蚀是指金属在与外界介质接触时，发生化学反应而使其性能和结构受到破坏的过程。
2. 金属腐蚀的原因主要有氧化、电化学腐蚀和化学腐蚀等。
金属学与热处理复习题答案
金属学与热处理复习题答案金属学与热处理复习题答案金属学和热处理是材料科学与工程中重要的分支，涉及到金属材料的结构、性能和加工等方面。
本文将回答一些与金属学和热处理相关的复习题，帮助读者巩固相关知识。
1. 什么是晶体？答：晶体是由原子、离子或分子按照一定的规律排列而成的固体物质。
晶体的结构可以分为立方晶系、正交晶系、单斜晶系、菱面晶系、三斜晶系、四方晶系和六角晶系。
2. 金属的晶体结构有哪些？答：金属的晶体结构主要有面心立方晶体结构、体心立方晶体结构和简单立方晶体结构。
面心立方晶体结构中，原子位于正方形的每个角和每个面的中心；体心立方晶体结构中，原子位于正方体的每个角和正方体的中心；简单立方晶体结构中，原子位于正方体的每个角。
3. 什么是晶体缺陷？答：晶体缺陷是指晶体中原子、离子或分子排列出现的不规则或缺失的情况。
晶体缺陷可以分为点缺陷、线缺陷和面缺陷。
点缺陷包括空位、间隙原子和替位原子；线缺陷包括位错和螺旋位错；面缺陷包括晶界和位错堆垛。
4. 金属的力学性能有哪些？答：金属的力学性能包括强度、延展性、硬度和韧性。
强度是指金属抵抗外力破坏的能力；延展性是指金属在受力作用下发生塑性变形的能力；硬度是指金属抵抗划痕或压痕的能力；韧性是指金属在受力作用下发生断裂前的能量吸收能力。
5. 什么是热处理？答：热处理是通过加热和冷却等方式对金属材料进行控制，以改变其组织和性能的过程。
常见的热处理方法包括退火、淬火、回火和固溶处理等。
6. 退火的作用是什么？答：退火是将金属材料加热到一定温度，然后缓慢冷却的过程。
退火的作用包括消除应力、提高延展性、改善机械性能和改变组织结构等。
7. 淬火的作用是什么？答：淬火是将金属材料加热到一定温度，然后迅速冷却的过程。
淬火的作用包括提高硬度、强度和耐磨性等。
8. 回火的作用是什么？答：回火是将淬火后的金属材料加热到一定温度，然后缓慢冷却的过程。
回火的作用包括减轻内应力、提高韧性和改变组织结构等。
（完整版）金属材料与热处理试题及答案
（完整版）金属材料与热处理试题及答案金属材料与热处理一、填空题（30分，每空1分）1、常见的金属晶体类型有_体心立方_晶格、__面心立方__晶格和密排六方晶格三种。
2、金属的整个结晶过程包括形核_____、___长大_______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_间隙固溶体_与_置换固溶体_两种。
4、工程中常用的特殊性能钢有_不锈钢__、_耐热钢_、耐磨钢。
5、常用的常规热处理方法有___回火___、正火和淬火、__退火__。
6、随着回火加热温度的升高，钢的__强度__和硬度下降，而_塑性___和韧性提高。
7、根据工作条件不同，磨具钢又可分为_冷作模具钢_、__热作模具钢__和塑料磨具用钢等。
8、合金按照用途可分为_合金渗碳体_、_特殊碳化物_和特殊性能钢三类。
9、合金常见的相图有__匀晶相图__、_共晶相图__、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_碳化物__和金属粘结剂，通过_粉末冶金__工艺生产的一类合金材料。
11、铸铁的力学挺能主要取决于_基体的组织_的组织和石墨的基体、形态、_数量_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_灰口铸铁__、_白口铸铁_和麻口铸铁三类。
13、常用铜合金中，_青铜_是以锌为主加合金元素，_白铜_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_铁素体_和_奥氏体_,属于金属化合物的有_渗碳体_，属于混合物的有_珠光体_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（ C ）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（ A ）晶格的铁。
2、FeA 体心立方B 面心立方C密排六方 D 无规则几何形状3、以下哪种铸铁的断口呈灰黑色？（ D ）A 马口铁B 白口铸铁C 麻口铸铁 D灰铸铁4、用于制造渗碳零件的钢称为（C ）。
金属学与热处理习题解答
⾦属学与热处理习题解答⾦属学与热处理习题及参考解⼀、论述四种强化的强化机理、强化规律及强化⽅法。
1、形变强化形变强化：随变形程度的增加，材料的强度、硬度升⾼，塑性、韧性下降的现象叫形变强化或加⼯硬化。
机理：随塑性变形的进⾏，位错密度不断增加，因此位错在运动时的相互交割加剧，结果即产⽣固定的割阶、位错缠结等障碍，使位错运动的阻⼒增⼤，引起变形抗⼒增加，给继续塑性变形造成困难，从⽽提⾼⾦属的强度。
规律：变形程度增加，材料的强度、硬度升⾼，塑性、韧性下降，位错密度不断增加，根据公式Δσ=αbGρ1/2，可知强度与位错密度（ρ）的⼆分之⼀次⽅成正⽐，位错的柏⽒⽮量（b）越⼤强化效果越显著。
⽅法：冷变形（挤压、滚压、喷丸等）。
形变强化的实际意义（利与弊）：形变强化是强化⾦属的有效⽅法，对⼀些不能⽤热处理强化的材料可以⽤形变强化的⽅法提⾼材料的强度，可使强度成倍的增加；是某些⼯件或半成品加⼯成形的重要因素，使⾦属均匀变形，使⼯件或半成品的成形成为可能，如冷拔钢丝、零件的冲压成形等；形变强化还可提⾼零件或构件在使⽤过程中的安全性，零件的某些部位出现应⼒集中或过载现象时，使该处产⽣塑性变形，因加⼯硬化使过载部位的变形停⽌从⽽提⾼了安全性。
另⼀⽅⾯形变强化也给材料⽣产和使⽤带来⿇烦，变形使强度升⾼、塑性降低，给继续变形带来困难，中间需要进⾏再结晶退⽕，增加⽣产成本。
2、固溶强化随溶质原⼦含量的增加，固溶体的强度硬度升⾼，塑性韧性下降的现象称为固溶强化。
强化机理：⼀是溶质原⼦的溶⼊，使固溶体的晶格发⽣畸变，对滑移⾯上运动的位错有阻碍作⽤；⼆是位错线上偏聚的溶质原⼦形成的柯⽒⽓团对位错起钉扎作⽤，增加了位错运动的阻⼒；三是溶质原⼦在层错区的偏聚阻碍扩展位错的运动。
所有阻⽌位错运动，增加位错移动阻⼒的因素都可使强度提⾼。
固溶强化规律：①在固溶体溶解度范围内，合⾦元素的质量分数越⼤，则强化作⽤越⼤；②溶质原⼦与溶剂原⼦的尺⼨差越⼤，强化效果越显著；③形成间隙固溶体的溶质元素的强化作⽤⼤于形成置换固溶体的元素；④溶质原⼦与溶剂原⼦的价电⼦数差越⼤，则强化作⽤越⼤。
(完整word版)金属学与热处理期末试卷及答案
一、填空题（每空1分, 共20分）1. 常见的金属的塑性变形方式有和孪生两种类型。
2. 滑移实际上是在切应力下运动的结果。
当滑移面与外力平行或垂直时, 晶体不可能滑移, 这种位向称为。
3. 钢的热处理是指把钢在固态下加热到一定温度, 进行必要的, 并以适当的速度, 以改变钢的内部组织, 从而得到所需性能的工艺方法。
4. 淬火前, 若钢中存在网状渗碳体, 应采用的方法予以消除, 否则会影响钢的淬透性。
5. 是指加热温度偏高而使奥氏体晶粒粗大, 淬火后得到粗大的马氏体, 导致零件性能变脆。
6．合金元素能够抑制马氏体分解, 阻碍碳化物的聚集和长大, 使钢在很高的回火温度下保持高硬度和高强度, 这种性质称为。
7. 强碳化物形成元素, 在含量较高及在一定回火温度下, 还将沉淀析出各自细小、弥散的特殊碳化物, 其使钢的硬度不降低反而再次提高, 这种现象称为。
8. 把两个45钢退火状态小试样分别加热到Ac3+30 ~50℃和Ac1~ Ac3之间, 保温后迅速水冷, 所得到的组织是, 前者为马氏体和残余奥氏体, 后者为、残余奥氏体和, 前者的硬度较后者（高或低）。
9. 钢的淬透性主要指钢在淬火时形成组织深度的能力, 是一种重要的热处理工艺性能, 其高低可在相同的淬火条件下钢所获得的淬硬层来评定的。
10. 量具用钢的主要性能要求是具有及良好的耐磨性, 并在长期使用和存放期间有良好的。
11．可锻铸铁中, 石墨呈状存在。
在各类铸铁中, 铸铁的力学性能介于优质灰铸铁和球墨铸铁之间。
12. 淬火铝合金随着时间的延长而发生强化的现象称为。
已时效硬化的铝合金再重新加热后在室温下放置, 仍能进行正常时效的现象称为。
二、单项选择题（每一小题的备选答案中, 只有一个答案是正确的, 请把你认为正确答案的题号填入括号内。
错选、多选、不选均不给分, 每小题2分, 共30分）1．锻造的曲轴要比由切削制成的曲轴有更高的力学性能, 主要是由于工件内部有（）。
金属学与热处理复习题
一、名词解释：金属晶体非晶体位错金属键晶格晶胞晶向晶向指数晶面晶面指数同素异晶转变单晶体多晶体非晶态金属晶界相界亚晶界固溶体置换固溶体间隙固溶体置换原子间隙原子间隙化合物间隙相凝固结晶临界晶核半径临界形核功临界过冷度成分过冷光滑界面粗糙界面形核率结构起伏能量起伏过冷度成分起伏均勺形核非均勺形核变质处理相相图金属化合物加工硬化白口铸铁奥氏体珠光体铁素体滑移孪生临界分切应力变形织构制耳回复再结晶二次再结晶扩散淬火调质处理回火回火脆性钢中马氏体淬透性淬硬性低温莱氏体二次渗碳体晶体缺陷伪共晶离异共晶伪共析形变热处理冷加工热加工枝晶偏析柯氏气团惯习面可锻铸铁灰口铸轶球墨铸铁蠕墨铸铁蠕变蠕变极限持久强度二、填空题：1.三种典型的金属晶体结构为，，。
2.设从坐标原点所引一有向直线上有一点的坐标x、y、z分别为3、2、-1，则该直线所代表的晶向的晶向指数为。
3.设有一晶面和坐标轴x、y、z的截距分别为5、3、2，则该晶面的晶面指数为。
4.面心立方晶格中原子排列最密的晶面为晶面，最密的晶向为晶向。
5.体心立方晶格中原子排列最密的晶面为晶面，最密的晶向为晶向。
6.金属结晶凝固时，晶体长大的机制主要有，，三种。
7.铸锭宏观组织的三晶区指，，。
8.液态金属结晶时，要通过形核及晶核长大两个过程，在过冷条件下，形核的推动力是，阻力是。
9.金属原子排列的不完整性叫，分为，，三种。
10.再结晶时晶粒长大的驱动力是新的无畸变的晶粒和周围基体的，晶界移动的方向是。
11.再结晶后晶粒长大的驱动力是，晶界移动的方向是。
12.第二相粒子强化的位错机制主要有，两种。
13.化学热处理的一般过程通常由，，三个基本过程组成。
14.合金的结晶需要满足，，的条件。
15.固液界面的微观结构可分为，两大类。
17.金属材料的塑性变形主要有，两种形式。
18.面心立方金属的滑移面为晶面，滑移方向为晶向，滑移系有个。
19.体心立方金属的滑移面为晶面，滑移方向为晶向，滑移系有个。
金属学与热处理考试试卷及答案
金属学与热处理考试试卷一、选择题（每小题2分，共12分）1、当晶格常数相同时，FCC晶体比BCC晶体 ( )。
A．原子半径大，但致密度小； B．原子半径小，但致密度大；C．原子半径大，但致密度也大； D．原子半径小．但致密度也小。
2、能使单晶体产生塑性变形的应力为( )。
A．正应力 B．切应力 C．原子活动力 D．复合应力3、钢在淬火后所获得的马氏体组织的粗细主要取决于( )A．奥氏体的本质晶粒度 B．奥氏体的实际晶粒度C．奥氏体的起始晶粒度 D．加热前的原始组织4、过共析钢的正常淬火加热温度是( )。
A．Acm十(30—50℃) B．Ac3十(30—50℃)C．Ac1十(30—50℃) D．Ac1一(30—50℃)5、制造手工锯条应采用( )。
A．45钢淬火＋低温回火 B．65Mn淬火＋中温回火C．T12钢淬火＋低温回火 D．9SiCr淬火＋低温回火6、LYl2的( )。
A．耐蚀性好 B．铸造性能好 C．时效强化效果好 D．压力加工性好二、填空题（每空1分，共15分）1、实际金属中存在有、和三类晶体缺陷。
2、为了使金属结晶过程得以进行，必须造成一定的，它是理论结晶温度与的差值。
3、碳在α—Fe中的间隙固溶体称为，它具有晶体结构．在℃时碳的最大溶解度为％。
4、当钢中发生奥氏体向马氏体转变时，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。
5、除处，其他的合金元素溶人A中均使C曲线向移动，即使钢的临界冷却速度，淬透性。
三、名词解释（每小题2分，共10分）1、相：。
2、热处理：。
3、置换固溶体：。
4、加工硬化：。
5、珠光体：。
四、判断题（每小题1分，共5分）1、固溶体的强度和硬度，比组成固溶体的溶剂金属的强度和硬度高。
( )2、实际金属是由许多结晶位向都完全相同的小晶粒组成的。
( )3、T10和T12钢如其淬火温度—样，那么它们淬火后残余奥氏体量也是一样的。
( ) 4、高速钢反复锻造是为了打碎鱼骨状共晶莱氏体，使其均匀分布于基体中。
(完整版)金属材料与热处理题库及答案
金属材料与热处理(第五版)练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。
(V )2、金属结晶时，过冷度越大，结晶后晶粒越粗。
(V )3、一般情况下，金属的晶粒越细，其力学性能越差。
(X )4、多晶体中，各晶粒的位向是完全相同的。
(X )5、单晶体具有各向异性的特点。
( V )6 、金属的同素异构转变是在恒温下进行的。
( V )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。
( V )8、同素异构转变也遵循晶核形成与晶核长大的规律。
( V )9、钢水浇铸前加入钛、硼、铝等会增加金属结晶核，从而可细化晶粒。
( X )10、非晶体具有各异性的特点。
( X )11 、晶体的原子是呈有序、有规则排列的物质。
( V )12 、非晶体的原子是呈无序、无规则堆积的物质。
( V )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。
(V)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勺物质。
(V)15 、金银铜铁锌铝等都属于金属而不是合金。
(V)16 、金属材料是金属及其合金的总称。
(V)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。
(V)18 、金是属于面心立方晶格。
(V)19 、银是属于面心立方晶格。
(V)20 、铜是属于面心立方晶格。
(V)21 、单晶体是只有一个晶粒组成的晶体。
(V)22 、晶粒间交接的地方称为晶界。
(V)23 、晶界越多，金属材料的性能越好。
(V)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(V)25 、纯金属的结晶过程是在恒温下进行的。
(V)26 、金属的结晶过程由晶核的产生和长大两个基本过程组成D(V)27 、只有一个晶粒组成的晶体成为单晶体。
(V)28 、晶体缺陷有点、线、面缺陷。
(V)29 、面缺陷分为晶界和亚晶界两种。
(V)30 、纯铁是有许多不规则的晶粒组成。
金属学与热处理试题及答案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版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 TK5 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1．在一个晶胞中，分别画出室温纯铁(011)、(111)晶面及[111)、[011)晶向。
2．已知一直径为11．28mm，标距为50mm的拉伸试样，加载为50000N时，试样的伸长为0.04mm。
撤去载荷，变形恢复，求该试样的弹性模量。
3．已知a-Fe的晶格常数a=0.28664nm，γ-Fe的晶格常数a=0.364nm。
(完整版)金属材料与热处理题库及答案
金属材料与热处理(第五版)练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。
(V )2、金属结晶时，过冷度越大，结晶后晶粒越粗。
(V )3、一般情况下，金属的晶粒越细，其力学性能越差。
(X )4、多晶体中，各晶粒的位向是完全相同的。
(X )5、单晶体具有各向异性的特点。
( V )6 、金属的同素异构转变是在恒温下进行的。
( V )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。
( V )8、同素异构转变也遵循晶核形成与晶核长大的规律。
( V )9、钢水浇铸前加入钛、硼、铝等会增加金属结晶核，从而可细化晶粒。
( X )10、非晶体具有各异性的特点。
( X )11 、晶体的原子是呈有序、有规则排列的物质。
( V )12 、非晶体的原子是呈无序、无规则堆积的物质。
( V )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。
(V)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勺物质。
(V)15 、金银铜铁锌铝等都属于金属而不是合金。
(V)16 、金属材料是金属及其合金的总称。
(V)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。
(V)18 、金是属于面心立方晶格。
(V)19 、银是属于面心立方晶格。
(V)20 、铜是属于面心立方晶格。
(V)21 、单晶体是只有一个晶粒组成的晶体。
(V)22 、晶粒间交接的地方称为晶界。
(V)23 、晶界越多，金属材料的性能越好。
(V)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(V)25 、纯金属的结晶过程是在恒温下进行的。
(V)26 、金属的结晶过程由晶核的产生和长大两个基本过程组成D(V)27 、只有一个晶粒组成的晶体成为单晶体。
(V)28 、晶体缺陷有点、线、面缺陷。
(V)29 、面缺陷分为晶界和亚晶界两种。
(V)30 、纯铁是有许多不规则的晶粒组成。
金属学与热处理原理试题及答案
金属学与热处理原理试题及答案2004-2005学年第一学期第一部分金属学一、解释下列名词并说明其性能特点（本大题共2小题，每小题3分，总计6分）1、渗碳体2、铁素体二、问答题（本大题共5小题，总计40分）•写出Fe-Fe3C相图中共析和共晶转变式，并说明含碳量及温度。
（8分）•写出Fick第一定律和第二定律的表达式，并说明应用范围、区别及联系。
（8分）•图示并说明什么是热过冷。
（4分）•何谓加工硬化？产生原因是什么？有何利弊？（12分）•无论置换固溶体还是间隙固溶体都会引起强度升高，试分析其原因。
（8分）三、计算题（本大题共2小题，每小题5分，总计10分）1、计算莱氏体中Fe3C的相对含量。
2、已知Cu的熔点为1083℃，试估算其再结晶温度。
（δ≈0.35）四、实验题（本大题共2小题，每小题3分，总计6分）1、试画出含碳量为0.45%的铁碳合金金相显微组织示意图；2、试分析含碳量分别为0.20%、0.45%、0.65%的铁碳合金在组织和力学性能上有何不同？第二部分热处理原理（38分）一、名词解释（本大题共3小题，每小题2分，总计6分）1、热处理2、马氏体3、实际晶粒度二、填空题（本大题共16个空，每空1分，总计16分）1、马氏体的基本形态有和，此外还有、和。
通常低碳钢所形成的马氏体为，高碳钢所形成的马氏体为.2、按回火温度不同，通常将回火分为、和；回火温度分别是、和；其回火组织分别为、和。
三、何谓奥氏体？简述奥氏体的转变的形成过程及影响奥氏体晶粒长大的因素。
（本大题6分）四、问答题：（本大题共2小题，每小题5分，总计10分）将共析钢加热至780℃，经保温后，请回答：1、若以图示的V1、V2、V3、V4、V5和V6的速度进行冷却，各得到什么组织？2、如将V1冷却后的钢重新加热至530℃，经保温后冷却又将得到什么组织？力学性能有何变化？答案第一部分金属学（62分）一、1.Fe3C为复杂晶体结构的间隙化合物，其硬度高，脆性大，塑性几乎等于零，硬脆相，是钢中主要强化相。
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《金属学与热处理》复习题绪论基本概念：1.工艺性能:金属材料适应实际加工工艺的能力。
（分类）2.使用性能：金属材料在使用时抵抗外界作用的能力。
（分类）3.组织：用肉眼，或不同放大倍数的放大镜和显微镜所观察到的金属材料内部的情景。
宏观组织：用肉眼或用放大几十倍的放大镜所观察到的组织。
（金属内部的各种宏观缺陷）显微组织：用100-2000倍的显微镜所观察到的组织。
（各个组成相的种类、形状、尺寸、相对数量和分布，是决定性能的主要因素）4：结构：晶体中原子的排列方式。
第一章基本概念：1.金属：具有正的电阻温度系数的物质，其电阻随温度升高而增加。
2.金属键；金属正离子和自由电子之间相互作用而形成的键。
3.晶体：原子（离子）按一定规律周期性地重复排列的物质。
4.晶体特性：(原子)规则排列；确定的熔点；各向异性；规则几何外形。
5.晶胞：组成晶格的最基本的几何单元。
6.配位数:晶格中任一原子周围与其最近邻且等距的原子数目。
7.晶面族：原子排列相同但空间位向不同的所有晶面称为晶面族。
8.晶向族：原子排列相同但空间位向不同的所有晶向称为晶向族。
9.多晶型性：当外部条件（如温度和压强）改变时，有些金属会由一种晶体结构向另一种晶体结构转变。
又称为同素异构转变。
10.晶体缺陷：实际晶体中原子排列偏离理想结构的现象。
11.空位：晶格结点上的原子由于热振动脱离了结点位置，在原来的位置上形成的空结点。
12.位错：晶体中有一列或若干列原子发生了有规则的错排现象，使长度达几百至几万个原子间距、宽约几个原子间距范围内的原子离开其平衡位置，发生了有规律的错动。
13.柏氏矢量：在实际晶体中沿逆时针方向环绕位错线作一个闭合回路。
在完整晶体中以同样的方向和步数作相同的回路，由回路的终点向起点引一矢量，该矢量即为这条位错线的柏氏矢量。
14.晶粒：晶体中存在的内部晶格位向完全一致，而相互之间位向不相同的小晶体。
15.各向异性：由于晶体中不同晶面和晶向上的原子密度不同，因而晶体在不同方向上的性能有所差异。
16.伪各向同性：由于多晶体中各个晶粒的位向不同，所以不表示出单晶体的各向异性。
17.小角度晶界：相邻晶粒位向差小于10o的晶界。
18.大角度晶界：相邻晶粒位向差小于10o的晶界。
基础知识：1.三种典型金属结构的晶体学特点。
（点阵常数，原子半径，晶胞内原子数，配位数，致密度，间隙种类及大小）2.立方晶系晶面指数和晶向指数的确定方法。
3.Bcc和fcc晶胞三个主要晶面和三个主要晶向的原子排列状况和密度。
4.刃型位错、螺型位错、混合位错中位错线与柏氏矢量的关系。
垂直平行既不垂直也不平行思考题：1.位错密度对力学性能有什么影响。
不含位错将具有极高的强度。
含有较多位错会降低强度。
位错密度大大提高后强度又提高。
一般依靠增加位错密度来提高金属强度。
2.在立方晶系晶胞中画出：(001)和[001]；(110)和[110]；(111)和[111]；(211)和[211]；(121)和[121]，说明相同指数的晶面和晶向之间的关系。
教科书习题：5，8. 9. 10，11，13，14。
第二章基本概念：1.结构起伏：液体中存在微小范围内近似于固态结构的的原子集团，称为短程有序，此短程有序瞬时形成，又瞬时消失，时聚时散，称为结构起伏。
2.能量起伏：微小区域的能量在平均能量上下波动。
3.过冷：金属的实际结晶温度Tm低于理论结晶温度Tn（熔点）4.晶坯：过冷液体中的结构起伏形成时体积自由能降低，有可能转变为晶体，成为晶核的“胚芽”。
5.晶核：在过冷液体中能够稳定存在并长大的小晶体。
6.均匀形核：依靠结构起伏自发形成晶核。
7.非均匀形核：晶核依附于液态金属中微小固相质点的表面形成。
8.临界晶核半径：半径大于某一尺寸的晶胚能够长大成为晶核，该尺寸称为临界晶核半径。
9.临界过冷度:达到某一过冷度时，液体中最大结构起伏的尺寸达到临界晶核半径，该过冷度称为临界过冷度。
10.光滑界面（小平面界面）：从原子尺度看，界面上的固相原子形成完整的原子平面；从宏观角度看，界面呈曲折的台阶状，由一系列小平面组成。
11.粗糙界面(非小平面界面)：从原子尺度看，界面上存在几个原子层厚度的过度层，两相原子犬牙交错；从宏观角度看，由于过渡层很薄，反而呈现出平整的界面结构。
故又称非小平面界面。
思考题：1.什么是接触角？分析接触角的大小对非均匀形核的作用，如何减小接触角。
接触角：非自发形核时，在固相质点表面形成球冠状晶核，球冠表面和固相质点的基底之间的夹角。
接触角对非自发形核作用：非自发形核的临界半径与自发形核相等，但其晶核是球冠形，)c os c os 32(3133θθπ+-=r V 接触角越小，临界晶核体积越小，形核功越小，形核率越高。
减少接触角的措施：固相质点和结晶的晶体，两者的结构（原子排列的几何形状、原子大小，原子间的距离）越近似，它们之间的表面能就越小，接触角也越小。
2.什么是细晶强化？细化铸件晶粒应采取什么措施？细晶强化：常温下金属的晶粒越细小，强度和硬度越高，塑性和韧性也越好。
细化铸件的措施：（提高形核率）(1)通过加大冷却速度来增加过冷度，以提高形核率。
(2)变质处理：在浇注前往液体中加入变质剂(孕育剂)，促进形成大量的非均匀晶核的工艺。
(3)采取振动和搅动方法，如：机械振动、电磁波搅拌、 超声波搅拌等。
作用：输入能量促进形核；破碎枝晶增加晶核。
教科书习题：5， 65.正温度梯度条件下，晶体以平界面方式向液体推移长大。
原因：液相温度随至界面距离增加而提高，界面上偶然的突出部分，进入了过冷度较小的液体中，其生长速度会降低或停止生长，因而界面始终以平直界面向液体推进。
负温度梯度下，晶体以树枝状生长。
液相温度随至界面距离增加而降低。
界面上偶然的突出部分，进入了过冷度更大的液体中，其生长速度会加快，形成一次晶轴，同样在一次晶轴侧面形成二次晶轴，最终形成多级的分枝，即形成树枝晶。
6.金属铸锭由哪三个晶区组成？每个晶区的性能特点是什么？金属铸锭分为三个晶区：表层细晶区，柱状晶区，中心等轴晶区。
每个晶区性能特点：一、表层细晶区：晶粒非常细小，组织致密，但尺寸太小，一般影响不大。
二、柱状晶区(1)组织致密，气孔、缩孔小。
(2)不同方向的柱状晶界面处杂质、气孔、缩孔富集，塑性较差的材料，如钢铁和镍合金等，在热形变(热轧、热锻)时易开裂。
三、中心等轴晶区(1)组织不够致密，显微缩孔较多，但经过热压力加工可焊合。
(2)各晶粒取向不相同，性能没有方向性。
(3)各晶粒相互交叉，裂纹不易扩展。
第三章基本概念：合金：由两种或两种以上金属、或金属与非金属，通过熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。
固溶体；以某一组元为溶剂，在其晶体点阵中溶入其它组元原子所形成的均匀的固态溶体。
中间相：超过固溶体的固溶度极限后，形成晶体结构和任一组元都不相同的一种新相，因位于相图中间，又称为中间相。
不平衡结晶：冷却速度较大，固相来不及扩散，偏离了平衡结晶条件的结晶。
晶内偏析；一个晶粒内部化学成分不均匀的现象。
枝晶偏析：由于固溶体晶体通常呈树枝状，使枝干和枝间的化学成分不同，所以晶内偏析又称枝晶偏析。
区域偏析：大范围内的化学成分不均匀现象称为区域偏析。
伪共晶：非共晶成分的合金所得到的共晶组织。
离异共晶：当合金中的先共晶相数量很多而共晶组织的量很少时，共晶组织中的一相与先共晶相依附长大，把另一相孤立出来，形成两相分离的共晶组织。
基础知识：1.形成无限固溶体的条件是什么？(1)晶体结构因素：晶体结构相同是形成无限固溶体的必要条件。
(2)原子尺寸因素:两个组元的原子尺寸相对大小△r<8-10%。
(3)电负性因素：两组元电负性差值小。
(4)电子浓度因素:固溶体的电子浓度不超过极限值。
2.固溶体非平衡结晶会产生哪些缺陷？为什么？产生的缺陷：1.晶内偏析。
2.区域偏析。
原因：固溶体结晶是在一个温度范围内进行的，先结晶固相和后结晶固相成分不同；同时由于结晶的固相成分和液相不同，使液相的成分也不均匀。
非平衡结晶时冷却速度快，固相和液相来不及扩散均匀，所以会发生各种偏析。
3.共晶合金在快冷条件下会出现哪些非平衡组织？(1)伪共晶。
(2)非平衡共晶。
(3)离异共晶。
教科书习题：1。
1.在正温度梯度下，液相温度随至界面距离增加而提高。
纯金属结晶时熔点固定，随液相温度升高而过冷度下降，不能呈树枝状生长。
固溶体结晶时，液固晶面前沿的液相成分发生变化，熔点也随之改变。
在正温度梯度下，液固界面前沿液相中的实际温度可以低于由溶质分布所决定的凝固温度，此种过冷称为成分过冷。
当成分过冷度较大时可以呈树枝状结晶。
第四章基本概念：铁素体：碳在体心立方结构α铁中的间隙固溶体。
奥氏体：碳在面心立方结构γ铁中的间隙固溶体。
珠光体：共析反应产物，是片层状铁素体和渗碳体的机械混合物。
莱氏体：共晶反应产物，树枝状奥氏体分布在渗碳体的基体上。
变态莱氏体：奥氏体转变为珠光体的莱氏体组织。
基础知识：1.画出铁碳合金相图，并标出各个成分合金的室温组织。
2.铁碳相图中沿三条溶解度曲线和两条水平线析出的五种渗碳体在组织形态上有什么特点？为什么？一次渗碳体：为粗大片状。
从液相中析出的渗碳体，能自由长大。
二次渗碳体：常沿奥氏体晶界分布。
从固相奥氏体中析出。
三次渗碳体：常沿铁素体晶界分布。
从固相铁素体中析出。
共晶渗碳体：树枝状奥氏体分布在渗碳体的基体上。
共晶反应产物。
共析渗碳体：片层状渗碳体和铁素体形成机械混合物。
共析反应产物。
教科书习题：1，3，5。
第五章基本概念：滑移：晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向发生相对滑动。
滑移线：塑性变形后在晶体表面产生的一个个小台阶，称为滑移线。
滑移带：相互靠近的一组滑移线在宏观上反映是一个大台阶，称为滑移带。
滑移系：一个滑移面和此面上的一个滑移方向结合起来，组成一个滑移系。
软取向：当外力与滑移面、滑移方向的夹角都是45度时，取向因子为0.5，屈服强度具有最小值，称为软取向。
硬取向：当外力与滑移面平行或垂直时，取向因子为0，屈服强度为无穷大，金属无法滑移，称为硬取向。
几何硬化：如果某一滑移系处于软取向，拉伸时随着晶体位向的变化，φ角越来越远离45度，从而使滑移越来越困难。
几何软化：拉伸时随着晶体位向的变化，φ角越来越接近45度，从而使滑移越来越容易。
基础知识：1.第二相粒子阻碍位错运动的机制(1)环绕机制，(2)切割机制。
2.残余应力的分类(1)宏观内应力(第一类内应力), (2)微观内应力(第二类内应力),(3)点阵畸变(第三类内应力。
思考题：1.比较滑移和孪生的相同点和不同点。
2.柯氏气团是什么？分析其产生的原因及影响。
柯氏气团：大的溶质原子偏聚在刃位错线受拉应力的部位，小的溶质原子偏聚在刃位错线受压应力的部位。