材料科学基础复习资料

一、名词解释《金属学与热处理》的基本要求相关部分！二、填空1、结晶与凝固的最根本的区别是。

2、菲克第一扩散定律的数学表达式是，菲克第二扩散定律的数学表达式是。

3、铸锭典型组织通常由三个晶区组成，从表面至中心依次分别是晶区、晶区和晶区。

4、含碳0.77%的共析碳钢加热到750℃、充分保温后的组织是奥氏体；含碳0.20%的亚共析碳钢加热到750℃、充分保温后的组织是；含碳1.40%的过共析碳钢加热到750℃、充分保温后的组织是。

5、在金相显微镜下观察，上贝氏体呈羽毛状下贝氏体则呈状，其中具有较高的综合机械性能。

6、原子间的结合键可分为和二次键，二次键分为和。

其中具有普遍性。

7、面心立方晶体结构的密排面是面、密排方向是方向。

8、位错的运动包括和两种方式。

9、淬火钢回火时，随着回火温度的升高，依次可发生、、和四个过程。

10、过冷奥氏体是指奥氏体。

等温转变时，过冷奥氏体稳定性越高，其向珠光体（贝氏体）转变的孕育期就越、向马氏体转变时的开始温度（Ms）就越。

11、晶体与非晶体结构上的最根本的区别是。

12、α-Fe的一个晶胞内的原子数为，而γ-Fe的一个晶胞内的原子数为。

发生由α-Fe向γ-Fe的转变时,其体积。

13、金相试样的制备一般包括取样、镶嵌、、、等主要步骤。

14、三元相图中，与四相平衡平面（区）相接触的三相区共有个，与四相平衡平面（区）相接触的两相区共有个。

15、变形金属最低再结晶温度与其熔点的关系是。

16、碳钢奥氏体→马氏体转变的K-S关系是。

17、再结晶与相变重结晶的本质区别是。

18、在金相显微镜下观察，下贝氏体呈而上贝氏体则呈。

19、板条状马氏体与透镜片状马氏体具有不同的亚结构，前者主要为而后者主要为。

19、纯铜的晶体结构为，一个晶胞内的原子数为，密排面为。

密排方向为。

20、刃型位错的柏氏矢量与其位错线，螺型位错的柏氏矢量与其位错线，不论刃型位错还是螺型位错，滑移时位错线均沿与位错线本身的方向运动，而晶体的滑移方向则与柏氏矢量方向。

21、钢中奥氏体化一般包括、、和四个主要过程。

22、三元相图中，与四相平衡平面（区）相接触的两相区共有个，其与四相平衡平面的接触为接触。

23、钢在常温下的变形加工为，而铅在常温下的变形加工为。

24、在金相显微镜下观察，下贝氏体呈状而上贝氏体则呈状，其中具有较高的综合机械性能25、根据晶体缺陷的几何特性，可分为、和三类。

26、纯铁在固态下有两种晶体结构,分别为立方结构，称为α-Fe（δ-Fe）和立方结构，称为γ-Fe。

当发生由α-Fe向γ-Fe的转变时,其体积，该转变称为转变。

27、体心立方晶体结构的密排面是面，密排方向是方向。

28、点缺陷主要有、和等。

29、金属中常见的三种晶体结构是、和立方结构。

30、材料中的一次键包括、和三种。

31、面心立方晶体结构的密排面是面，密排方向是方向。

32、钢中塑性变形的主要方式有和。

33、扩散的本质驱动力是。

34、固态相变时新、旧相的相界面按其结构特点可分为界面、界面和界面。

其中界面的界面能最高。

35、等温淬火工艺是为了得到组织。

36、低碳钢淬火一般得到马氏体，而高碳钢淬火得到马氏体。

37、钢的奥氏体化过程一般分为奥氏体晶核的形成及长大、和等阶段。

37、钢的晶粒度通常分为级，其中级最粗，级最细。

38、钢中典型回火组织有回火马氏体、和。

39、钢中常见贝氏体类型的组织有和，其中具有很高的强度和韧性，生产中广泛应用。

40、下贝氏体具有优良的机械性能，一般采用的方法获得。

41、根据过冷奥氏体转变温度的不同, 过冷奥氏体转变可分为、、和三种类型。

42、按“每个点阵周围环境相同”的要求，总共有种空间点阵，分属大晶系。

43、依据产生畸变的空间尺寸，可将晶体缺陷分为、和。

44、金属中常见的三种晶体结构为、和。

45、一般情况下，铸锭组织包括、和三种典型晶粒。

三、判断对错1、凡含有氢元素的分子都存在氢键，所以氢键具有普遍性。

（）2、凡提高过冷奥氏体稳定性的因素都必将推迟其分解（增大珠光体、3、贝氏体转变的孕育期，降低马氏体转变的Ms点）。

（）4、相同奥氏体化条件下，同一钢种的CCT曲线必定位于其TTT曲线的右下方。

（）5、凡纯金属的结晶必定在一恒定温度下进行，凡合金的结晶必定在一温度范围内完成。

（）6、马氏体的含碳量越高，则其硬度越高。

（）7、凡在常温下对金属材料进行的塑性加工均为冷加工。

（）8、淬火钢回火时，随着回火温度的逐渐升高，钢的强度硬度不断下降而塑性韧性则不断升高。

（）9、凡间隙固溶体必是有限固溶体。

（）10、只要温度高于绝对零度，平衡时晶体中必定存在点缺陷。

（）11、凡合金元素溶入奥氏体中必能提高过冷奥氏体的稳定性、降低Ms点。

（）12、固溶体的强度和硬度比形成该固溶体的溶剂的强度和硬度高。

（）13、金属结晶时，过冷度越大则晶粒越细小。

（）14、铸铁件也可以采用再结晶的方法来细化晶粒。

（）15、淬火钢回火时，随着回火温度的逐渐升高，钢的强度硬度不断下降而塑性韧性则不断升高。

（）16、凡有限固溶体必是置换固溶体。

（）17、晶体中形成肖克来空位比形成弗兰克空位容易。

（）18、凡合金元素溶入奥氏体中必能提高过冷奥氏体的稳定性、降低Ms点。

（）19、点缺陷和位错都是平衡缺陷。

（）20、即使在正温度梯度下，纯金属结晶时也一定会产生树枝状生长。

（）21、位错线是晶体中未滑移区与已滑移区的边界。

（）22、螺型位错不仅能滑移而且能攀移。

（）23、对金属而言，增大过冷度，可获得较细小的晶粒。

（）24、二元合金中共晶反应、匀晶反应、包晶反应都是三相平衡反应（）25、一次、二次、三次渗碳体具有不同的组织形态，但都为同一个相。

（）26、在绝对温度以上，晶体中总是存在着一定浓度的点缺陷。

（）27、间隙固溶体一定是有限固溶体。

（）28、刃型位错的位错线一定是一条直线。

（）29、对二元合金而言，处于二相平衡共存时，两平衡相的浓度只取决于平衡共存温度而与合金的成分无关。

（）30、一般情况下，金属材料无各向异性，是因为其为多晶体。

（）31、二元合金中三相平衡反应在一恒定温度下进行。

（）32、只有螺旋位错才可以进行交滑移，韧性位错不能发生交滑移。

（）33、二次再结晶就是在一次再结晶的基础上重新产生新的晶核并长大。

（）34、应变能和界面能均是固态相变的阻力。

（）35、凡是使C曲线右移的合金元素, 均提高钢的淬透性。

（）36、片状珠光体、索氏体和屈氏体都是由片状铁素体与片状渗碳体组成的。

( )37、高温回火脆性是可逆回火脆性。

( )38、菲克第二定律是在dc/dt=0的条件下适用的。

（）39、金属塑性变形时因物体各部分不均匀变形引起的内应力叫微观内应力（）40、本质细晶粒钢在任何情况下均可获得细晶粒组织。

（）41、塑性变形后的金属在回火阶段，仍然保持伸长的纤维状组织特征。

（）42、金属的变形度越小，再结晶开始温度越高。

（）43、马氏体是碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体。

( )44、钢件的热处理可以在固态下进行, 也可以在液态下进行。

（）45、点缺陷是平衡缺陷，而位措是非平衡缺陷。

（）46、在正温度梯度下，合金结晶时一定会产生树枝状生长。

（）47、刃型位错不仅能滑移而且能攀移。

（）48、在液态金属中，凡是小于临界晶核半径的晶胚都不能成为晶核。

（）49、固溶体的结晶在一温度范围内进行，二元合金的三相平衡反应在恒温下进行。

（）50、点缺陷是平衡缺陷，而位措也是平衡缺陷。

（）51、在正温度梯度下，纯金属结晶时也会产生树枝状生长。

（）52、均质形核比非均质形核所需的过冷度要小得多。

（）53、具有共晶相图的合金系中的任一成分合金平衡组织中一定包含有共晶。

（）54、奥氏体、铁素体、珠光体、莱氏体都是碳溶解在铁中的固溶体，只不过是铁的晶体结构不同罢了。

（）55、固溶体的结晶在一温度范围内进行，二元合金的三相平衡反应在恒温下进行。

（）三、分析1、试根据等温转变图确定奥氏体分别按图中不同方式冷却到室温的组织：（1）冷却方式①的室温组织。

（2）冷却方式②的室温组织。

（3）冷却方式③的室温组织。

（4）冷却方式④的室温组织。

（5）冷却方式⑤的室温组织。

1、淬火钢的最大硬度与碳含量的关系如图所示，其中曲线1为钢高于Ac3（Acm）淬火的硬度、曲线2为钢高于Ac1淬火的硬度、曲线3为钢高于Ac3（Acm）淬火马氏体的硬度、曲线γR为钢高于Ac3（Acm）淬火后钢中残余奥氏体的量。

试分析：（1）高于AC1淬火时，碳含量对钢的硬度的影响规律。

（2）高于AC3（Acm）淬火时，碳含量对淬火马氏体硬度的影响规律。

（3）高于AC3淬火时，碳含量对钢中残余奥氏体量的影响规律。

（4）解释“为何高于AC3（Acm）淬火、当碳含量超过0.8左右时，随着碳含量的增加，钢的硬度不断下降。

”这一现象。

（5）根据以上结果，你认为过共析钢淬火，温度应怎样选择？3、试应用柯垂尔气团理论分析图8-25的实验结果。

4、下图为某钢的CCT图，指出图中分别按（a）、（b）、（c）冷却速度冷却至室温后的组织组成。

四、问题1、简要叙述F-D 位错源的位错增殖过程。

2、试从主要缺陷类型、金相组织形态、机械性能特点、形成条件比较钢中常见的两种马氏体（板条马氏体和片状马氏体）的不同点。

3、均匀形核时若临界晶核为a 的正方体，试求出其△G k 和a 的关系。

4、在立方晶胞中画出（110）晶面和[122]晶向。

5、何为相区接触法则，试利用相区接触法则分析三元合金相图中四相区（面）周围各相区（三相区、两相区和单相区）的个数及其与四相区（面）的接触情况。

6、试从形成条件、金相组织特征、组织组成物、机械性能比较上贝氏体与下贝氏体的差异。

7、指出A-B-C 三元共晶投影图中的液相面，分析成分为n 1合金的结晶过程，指出其室温组织。

8、简叙固溶体结晶时的成分过冷形成原因及其对晶体生长形态的影响。

9、何为交滑移？简叙其滑移过程。

10、 计算体心立方、面心立方晶胞中的原子数、致密度和配位数。

11、 简要叙述钢中马氏体转变的主要特点。

12、 简要叙述金属经冷塑性变形后组织、性能的变化。

13、 在立方晶胞中画出（112）晶面和[211]晶向。

14、 简要叙述淬火钢回火时的主要组织转变。

15、 从马氏体的形成条件、组织形态、亚结构和性能四方面比较板条状马氏体和透镜片状马氏体。

16、 在立方晶胞中画出（102）晶面和[121]晶向。

17、 分析铸锭三种典型晶区的特点及其形成原因。

18、 若均匀形核时临界晶核为一半径为r 的球体，试求出其△G k 和a 的关系。

19、 在立方晶胞中画出（011）晶面和[201]晶向。

20、 何谓成分过冷？简要分析其产生的原因。

21、 在立方晶胞中画出（201）晶面和[112]晶向。

22、 试述共析钢奥氏体的形成过程。