第一章金属学作业
金属学作业
一、金属材料1.定义：凡由金属元素或以金属元素为主而形成的，并具有一般金属特性的材料称为金属材料。
2.纯金属与合金纯金属：基本上由一种金属元素组成的材料或物质。
杂质：无益的、偶尔混入的或难于净除而存留下来的元素。
（合金也含）合金：将两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素，经熔炼、烧结或其它方法形成具有金属特性的新物质称为合金。
合金元素：有益的、有意的加入或存留在某一金属材料中的一定数量的元素。
二、金属材料的一般性能1.工艺性能：在冷、热加工条件下表现出来的性能，在于能不能保证生产和制作的问题。
如铸造性、锻造性、焊接性、冲压性能、切削性及热处理性能等。
2.使用性能：在使用条件下表现出来的性能，在于保证能不能应用的问题。
（1）机械性能：材料受不同外力时所表现出来的特性，叫材料的力学性能又称机械性能。
（2）物理性能：包括密度、熔点、膨胀系数、导热性、电磁性等。
（3）化学性能：主要指常温或高温下工作时抵抗各种化学作用的能力。
三、决定金属材料性能的一般因素包括成分、组织、结构。
1.成分：组成金属材料的成分不同，性能不同；2.组织：指用肉眼或借助于各种不同放大倍数的显微镜所观察到的金属材料的内部情景，如晶粒的大小、形状、种类以及各种晶粒之间的相对数量和相对分布。
a）组织的分类：根据放大倍数的不同将组织分为三类：低倍组织或宏观组织：用肉眼或几十倍的放大镜所观察到的组织。
高倍组织或显微组织：用放大100--2000倍的显微镜所观察到的组织。
电镜显微组织或精细组织：用放大几千倍到几十万倍电子显微镜所观察到的组织。
b）有关组织的几个基本概念晶粒：组织的基本组成单位。
晶界：晶粒之间的界面。
亚晶粒：晶粒中的晶粒。
亚晶界：亚晶粒之间的界面。
3.结构：指原子集合体中各原子的具体组合状态。
对组织结构不敏感的性能：当化学成分给定时，金属材料的某些性能对结构的变化，特别是对组织的变化很不敏感，以致从应用角度，可忽略不记，这类性能为对组织结构不敏感性能。
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bccfcchcp4.什么是晶体结构？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[021]、[112]、[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？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？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？17.Ag 和Al 都具有面心立方晶格，原子半径接近，但它们再固态下却不能无限互溶，试解释其原因。
全部金属材料各章节习题与思考题(全部)
第一篇钢铁材料第1章钢的合金化概念1-1 什么是工程材料？工程材料分为哪些类别？1-2 钢的分类方法很多，通常有哪些分类？1-3 合金元素在钢中的分布或存在的形式有哪几种？1-4 按化学成分如何区别低、中、高碳钢？低、中、高合金钢？1-5 为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下总是有害的？1-6 通常钢中的P、S控制钢的质量，按质量等级碳素钢、合金钢的钢材质量可分为哪些等级？1-7 钢中常见的合金元素有：C、N、Mn、Ni、Cu、Co、Hf、Zr、Ti、Ta、Nb、V、W、Mo、Cr、Al、Si等，回答下列问题：（1）上述元素哪些是奥氏体形成元素？哪些是铁素体形成元素？（2）哪些元素能与α－Fe形成无限固溶体？哪些元素能与γ－Fe形成无限固溶体？为什么Mn、Ni、Co能与γ－Fe形成无限固溶体？（3）上述元素哪些是碳化物形成元素？哪些是非碳化物形成元素？如何鉴别它们与碳的亲和力大小或强弱？请按由强至弱将他们排列。
（4）分析上述元素对Fe－C相图临界点A1、A3及S点影响。
1-8 钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类？各有什么特点？1-9 合金钢中常见的碳化物由哪几种类型？并按其稳定性强弱排序。
1-10 简述合金钢中碳化物形成规律。
1-11 合金元素对Fe-Fe3C相图中的S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？1-12 试述40CrV钢在退火态、淬火态及淬火一回火态下合金元素的分布状况。
1-13 合金元素中碳化物形成元素，非碳化物形成元素以及Si元素是如何影响钢中碳在奥氏体中扩散的？1-14 通过合金化使钢强化的基本方法有哪些？1-15 加热时合金元素对钢奥氏体晶粒长大有什么影响？并简要说明影响原因。
1-16 简要说明合金元素对过冷奥氏体等温分解C曲线的影响？1-17 为什么W18Cr4V钢中会出现莱氏体？1-18 简述合金元素对珠光体转变速度，转变温度及转变产物中碳化物类型的影响。
1-19 简述合金元素对马氏体分解的影响。
2025版新教材高中化学专题9金属与人类文明第一单元金属的冶炼方法课时作业苏教版必修第二册
专题9 金属与人类文明第一单元金属的冶炼方法必备学问基础练进阶训练第一层学问点1金属的存在形式1.我国古代炼丹家魏伯阳所著《周易参同契》是世界上现存最早的一部炼丹专著。
书中描写到：“金入于猛火，色不夺精光。
”这句话是指金在强热条件下( ) A．活泼 B．稳定C．易被氧化 D．易被还原2．铝土矿的主要成分是( )A．Fe2O3 B．SiO2C．Al2(SO4)3D．Al2O33．下列关于金属在自然界中存在形态的说法正确的是( )A．大多数金属在自然界中以单质的形式存在B．金属在自然界中只能以化合态的形式存在C．金属在自然界中都能以化合态和游离态两种形式存在D．金属在自然界中的存在形态与其化学活动性有关4．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。
下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于( )A．金属的导电性强弱 B．金属在地壳中的含量C．金属的化合价凹凸 D．金属的活泼性强弱5．下列关于金属的叙述正确的是( )A．常温下全部的金属都是固体B．金属具有导电性、导热性和延展性C．全部金属都能与酸反应D．金属元素在自然界中都是以化合态形式存在的6．(双选)下列说法不正确．．．的是( )A．自然界中金属只以化合态形式存在B．金属由化合态变为游离态，都是被还原C．冶炼金属时，必需加入一种物质作为还原剂D．金属单质被发觉和应用得越早，其活性一般越弱学问点2金属的冶炼7.金属冶炼方法选择的依据是( )A．金属熔点的凹凸B．金属阳离子得电子的实力C．金属元素在自然界的存在形式D．金属元素在地壳中的含量8．下列关于金属冶炼的说法不正确的是( )A．金属冶炼方法的选择是由金属的活泼性确定的B．工业上常用电解熔融氯化物的方法来冶炼钠、镁、铝C．热还原法冶炼金属常用的还原剂有焦炭、一氧化碳和氢气D．金属冶炼的本质是找到合适的还原剂(或还原手段)将金属从其化合物中还原出来9．在工业上，下列金属的冶炼方法错误的是( )A．加热法冶炼汞 B．电解法冶炼铝C．电解法冶炼铜 D．热还原法冶炼铁10．工业炼铁，用到的原料有：铁矿石、焦炭、空气、石灰石，下列对原料在冶炼过程中的作用叙述不正确的是( )A．焦炭是铁矿石炼铁时的还原剂B. 焦炭先与空气中的氧气反应，为炼铁供应能量C．石灰石的主要作用是帮助矿石中杂质形成炉渣D. 固体原料需粉碎，增大与气体的接触面11．金属锂是密度最小的金属，等质量的不同金属，锂可以释放出更多电子，故常用来制造高性能电池。
金属学课后习题答案
第一章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=1.6338.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R=0.146X4R/√2=0.414R9.a）设有一刚球模型，球的直径不变，当由面心立方晶格转变为体心立方晶格时，试计算其体积膨胀。
b）经X射线测定，在912℃时γ-Fe的晶格常数为0.3633nm，α-Fe的晶格常数为0.2892nm，当由γ-Fe转化为α-Fe时，求其体积膨胀，并与a）比较，说明其差别的原因。
东大14秋学期《金属学及热处理》在线作业1答案
溶剂的晶型
B.
溶质的晶型
C.
复杂晶型
D.
其他晶型
?
正确答案：A
8.固溶体合金非平衡凝固过程中如果（）。
A.
合金成份愈靠近相图两端，枝晶偏析倾向愈大
B.
冷却速度愈快，枝晶偏析倾向愈小
C.
组元扩散能力越强，枝晶偏析倾向越小
D.
相图中液固相线垂直距离越大，枝晶偏析倾向越大
?
正确答案：D
9.在面心立方晶格中，原子线密度最大的晶向是（）。
?
正确答案：A
5.滑移变形不会引起晶体结构的变化。
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
6.固溶体晶粒内存在枝晶偏析，主轴与枝间成分不同，所以整个晶粒不是一个相。
A.错误
B.正确
?
正确答案：A
7.在任何温度下，液相中出现的最大结构起伏都是晶核。
A.错误
B.正确
?
正确答案：A
8.钢中合金元素含量越多，则淬火后钢的硬度越高。
A.
获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性
B.
提高抗腐蚀性、防止晶间腐蚀
C.
降低硬度，便于切削加工
?
正确答案：B
6.体心立方晶格金属与面心立方晶格金属在塑性上的差别，主要是由于两者的（）。
A.
滑移系数不同
B.
滑移方向数不同
C.滑移面数不同
D.滑移面和滑移方向的指数不同
?
正确答案：B
7.固溶体的晶体结构是具有( )。
A.
<100>
B.
<110>
C.
<111>
D.
<112>
基础题
第一章晶体学基础及晶体结构一、思考题：1 ．三大固体材料的键性如何？2 ．金属的特性是什么？3 ．纯金属的晶体结构有几种类型？4 ．合金相结构有几种？都是什么？5 ．金属材料的性能特点是什么？6 ．高分子材料的结构及性能特点是什么？7 ．陶瓷材料的结构及性能特点是什么？二、作业：•氯化钠和金刚石各属于那种空间点阵？试计算配位数与致密度。
•试说明一个面心立方等于一个体心正方结构。
•在立方系中绘出｛ 110 ｝、｛ 111 ｝晶面族所包括的晶面，及（ 112 ）和（ 1 0 ）晶面。
•求（ 121 ）与（ 100 ）所决定的晶带轴和（ 001 ）与（ 111 ）所决定的晶带轴所构成的晶面的晶面指数。
•计算面心立方结构（ 111 ）、（ 110 ）与（ 100 ）面的面密度和面间距。
• FeAl 是电子化合物，具有体心立方点阵，试画出其晶胞，计算电子浓度，画出（ 112 ）面原子排列图。
•合金相 VC 、 Fe 3 C 、 CuZn 、 ZrFe 2 属于何种类型，并指出其结构特点。
•在立方系标准投影图上确定极点（ 111 ）、（11 ）、（ 1 1 ）、（ 1 ）、（12 ）、（0 ）的位置。
第二章凝固与结晶一、思考题：•液态金属结构与固态金属结构有何区别，试述小体积液态纯金属结晶过程。
•什么叫临界晶核？它的物理意义及与过冷度的定量关系如何？•比较过冷度、临界过冷度与动态过冷度的区别。
•形核为什么需要形核功？均匀形核与非均匀形核形核功有何差别？二、作业：•若液态金属中形成一球形晶核，试证明临界晶核形成功△ G c 与临界晶核体积 V c 的关系为△ G c =－。
•分析纯金属生长形态与温度梯度的关系。
•细化铸件晶粒的途径有那些？为什么？•液态金属结晶时需要过冷，那么固态金属熔化时是否会出现过热？△ G c第三章二元相图及金属凝固组织一、思考题：•二元相图有那些最基本的类型？何为匀晶转变、共晶转变、包晶转变、共析转变、包析转变、有序 - 无序转变。
第1节金属材料作业本
第2章物质转化与材料利用第1节金属材料知识点❶金属与非金属1．下面选项中的两种物质都属于非金属的是( )A．汞碘 B．溴硫C．磷金 D．碳铜2．下列有关金属和非金属的说法，正确的是( )A．通常情况下，金属都是固体，非金属都是气体B．大多数金属有金属光泽，大多数非金属有不同颜色C．金属是良好的导体，非金属都是绝缘体D．金属的硬度都很大，非金属的硬度都很小3．金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。
下列性质属于金属共性的是( )A．硬度很大、熔点很高 B．是银白色的固体C．易与酸反应产生氢气 D．能够导电、能够导热4．家用铁锅上常加一木柄或塑料柄，这说明铁具有的性质是( )A．铁是电的良导体 B．铁是热的良导体C．铁在空气中易生锈 D．铁不耐腐蚀5．我国第四套人民币硬币中，一元币为钢芯镀镍合金，伍角币为钢芯镀铜合金，一角币为铝合金或不锈钢，在选择铸造硬币的材料时，不需要考虑的因素是( )A．金属的硬度 B．金属的导热性C．金属的耐腐蚀性 D．金属价格与硬币面值的吻合度6．下列有关金属的用途与性质不对应的是( )A．用铜制作导线——铜具有导电性B．用铁制铁锅——铁具有良好的导热性C．用锡制锡箔——锡具有延展性D．用银制作装饰品——银具有美丽的颜色7．用铁锅烧菜是利用了铁的_______性；铁可以拉丝、压成片是利用了铁的_______性；油罐车内的石油由于振荡可产生静电，容易引起火灾，所以油罐车尾部常见一条拖地的铁链，这是利用了铁的______性。
知识点❷ 常见金属材料8．所谓合金，就是一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。
根据下列四种金属的熔、沸点，其中不能形成合金的是( )A.Fe 和Na B ．Al 和Na C ．Fe 和Cu D ．Al 和Cu9．一种新型金属由于其密度小、延展性好、耐腐蚀性强，在航空、航海和化学工业中正逐步取代铝和铝合金而被广泛应用。
该金属是( )A ．锌B ．钛C ．镁D ．锰 10．下列关于合金的说法正确的是( ) A ．合金不属于金属材料B ．合金的硬度一般比各成分金属大C ．合金属于金属单质D ．多数合金的熔点高于组成它的成分金属 知识点❸ 金属的污染和回收利用11．世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一。
金属学练习题及部分答案
金属学练习题及部分答案二00二年试题：一.名词解释（20分，每个2.5分）（1）点阵畸变（2）柏氏矢量（3）相图（4）过冷度（5）形变织构（6）二次再结晶（7）滑移系（8）孪生二.画出立方晶系中（111）面、（435）面。
写出立方晶系空间点阵特征。
（10分）三.铸锭的一般组织可分为哪几个区域？写出其名称。
并简述影响铸锭结晶组织的因素。
（10分）四.画图并简述形变过程中位错增殖的机制。
（10分）五.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。
（10分）六.简述形变金属在退火过程中显微组织、存储能及其力学性能和物理性能的变化。
（10分）七.简述固态相变与液态相变的相同点与不同点。
（10分）八.画出铁碳相图，标明相图中各特征点的温度与成分，写出相图中包晶反应、共晶反应与共析反应的表达式。
（10分）九.分析再过程中行核和张大与凝固过程中的行核和张大有何不同点。
（10分）十.分析含碳量0.12%的铁碳合金的结晶过程。
（10分）（单考生做）十一.简述铸锭的宏观偏析。
（10分）（单考生做）十二.简述金属晶体中缺陷的类型。
（10分）（单考生做）答案：一，1，点阵畸变：在局部范围，原子偏离其正常的点阵位置，造成点阵畸变。
2，柏氏矢量：描述位错特征的一个重要矢量，它集中反映了位错区域内畸变总量的大小和方向，也是位错扫过后晶体相对滑动的量。
3，相图：描述各相平衡存在条件或共存关系的图解，也可称为平衡时热力学参量的几何轨迹。
4，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。
5，形变织构：多晶形变过程中出现的晶体学取向择优的现象。
6，二次再结晶：再结晶结束后正常长大被抑制而发生的少数晶粒异常长大的现象。
7，滑移第：晶体中一个滑移面及该面上的一个滑移方向的组合称一个滑移系。
8，孪生：晶体受力后，以产生孪晶的方式进行的切变过程。
二，立方晶系中（111）面、（435）面图略。
金属学作业及答案
问答题氢对焊接质量的影响：主要是造成氢脆、白点、气孔、冷裂纹。
控制氢，以减轻氢对焊接质量的影响：1.限制焊接材料的含氢量，使用前烘干。
2.严格清理工件及焊丝，去除工件表面的锈、氧化皮、油污和吸附水分。
3.冶金处理（1）在药皮或焊剂中加入Sio2和CaF2去氢（2）适当增加焊接材料的氧化性（3）加碲、硒和稀土元素进行脱氢处理4.调整工艺参数和工艺过程5.脱氢处理。
熔渣可分为几类？1，氧化物型熔渣，TiO2-CaO-SiO2,渣系氧化性强。
2，盐-氧化物型熔渣，CaO-CaF2-SiO2,熔渣的氧化性较小。
3，盐型熔渣，CaF2-NaF，该类渣氧化性最小。
影响过度系数的因素：1，合金元素的物理化学性质。
2，合金元素的含量。
3，合金元素的粒度。
4，药皮或焊剂的成分。
5熔渣碱度。
6，药皮或焊剂的相对数量及焊接工艺。
摩擦对塑性成型过程的影响：在某些情况下，摩擦对塑性成形会起到有益的作用，可以利用摩擦阻力来控制金属的流动方向。
但在通常情况下，摩擦对塑性成形是十分有害的：1，由于工件在接触面上的质点受到摩擦阻力的作用而流动困难，从而导致工件塑性变形不均匀，产生附加应力，当附加拉应力的数值超过材料的强度极限时，可能会造成开裂，另外，还会造成变形物体形状的歪扭，形成残余应力。
2，为了塑性成形所需的能量和成形力，需用大吨位设备来完成塑性成形过程。
3，加剧模具的磨损，降低了模具的使用寿命。
4，使工件脱模困难，影响了制件的表面质量。
影响摩擦因数的主要因素：1,金属的种类和化学成分。
2，工、模具的表面状态。
3，接触面的单位压力。
4，变形温度。
影响缩松和缩孔的主要因素：1，化学成分。
2，孕育的影响。
3，铸型条件。
4，铸件模数。
5，铸型种类。
缩松和缩孔的防止方法：1，铁液的化学成分。
2，铸型条件。
3，铸造工艺（1）顺序凝固和同时凝固原则（2）合理的浇注工艺设计（3）加压补缩。
熔渣分子理论的要点：1，液态熔渣由自由氧化物及其复合物的分子组成。
必修一化学 金属 物质的量知识点习题及课后作业
一、错题重做1、用N A表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是A．含有N A个原子的氢气在标准状况下的体积为22.4 LB．25 ℃，1.01×105 Pa下，64 g SO2中含有的原子数为3N AC．40 g NaOH溶解在1 L水中，则其100 mL溶液中含Na+数为0.1N AD．标准状况下，11.2 L CCl4含有的分子数为0.5N A二、教学过程金属的化学性质一、金属在自然界中的存在及通性金属在自然界中的存在1．自然界中绝大多数金属元素的存在形态是。
2．地壳中含量占据前两位的金属元素是。
金属的通性1．金属的物理通性2．金属的化学通性(1)金属化学性质特点(2)金属还原性的强弱取决于其失去电子的难易程度，而不是失去电子的个数。
典例1：下列推理正确的是A．铝粉在氧气中燃烧生成Al2O3，故铁丝在氧气中燃烧生成Fe2O3B．铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，故钠也能从硫酸铜溶液中置换出铜C．活泼金属钠保存在煤油中，故活泼金属铝也保存在煤油中D．钠与氧气、水等反应时钠均作还原剂，故金属单质参与反应时金属均作还原剂同步训练：1．下列关于金属的叙述中正确的是A．常温下所有的金属都是固态B．金属具有导电、导热和延展性C．地壳中含量最多的金属铁元素D．金属元素大多数以游离态存在于自然界2．下列关于金属性质的叙述正确的是A．金属一般都容易导电导热，有延展性B．金属具有较高的硬度和熔点C．所有金属都是固态D．金属单质都能与稀H2SO4反应产生H23．下列有关金属元素性质的叙述正确的是A．金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性B．金属元素在化合物中一定显正化合价C．金属元素在不同化合物中化合价一定是不同的D．金属元素的单质在常温下均为固体4．下列关于金属的通性说明不正确的是A．金属的熔点差别较大B．在自然界中没有游离态的钠C．金属单质在化学反应中既可作氧化剂又可作还原剂D．与酸反应越剧烈的金属活泼性越强5.人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用也需要金属。
金属学课后习题答案完整版
金属学课后答案第一章1.为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下总是有害的？答：S、P会导致钢的热脆和冷脆，并且容易在晶界偏聚，导致合金钢的第二类高温回火脆性，高温蠕变时的晶界脆断。
S能形成FeS，其熔点为989℃，钢件在大于1000℃的热加工温度时FeS会熔化，所以易产生热脆；P能形成Fe3P，性质硬而脆，在冷加工时产生应力集中，易产生裂纹而形成冷脆。
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：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。
3.简述合金钢中碳化物形成规律。
答：①当rC/rM>0.59时，形成复杂点阵结构；当rC/rM<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。
③NM/NC比值决定了碳化物类型④碳化物稳定性越好，溶解越难，析出难越，聚集长大也越难；⑤强碳化物形成元素优先与碳结合形成碳化物。
4.合金元素对Fe-C相图的S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？答：A形成元素均使S、E点向_____移动，F形成元素使S、E点向_____移动。
S点左移意味着_____减小，E点左移意味着出现_______降低。
（左下方；左上方）（共析碳量；莱氏体的C量）5.试述钢在退火态、淬火态及淬火-回火态下，不同合金元素的分布状况。
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。
(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。
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。
新编(苏教版)选修1课时作业：专题3第1单元-应用广泛的金属材料第2课时(含答案)
新编（苏教版）选修1课时作业：专题3第1单元-应用广泛的金属材料第2课时（含答案）新编化学精品资料1 •金属的腐蚀包括两类一一电化学腐蚀和化学腐蚀。
下列腐蚀属于电化学腐蚀的是（）A •钢铁与氯气接触生成氯化铁B •钢铁与河水接触生锈C .石灰石被酸雨腐蚀D .铜受热生成黑色氧化铜【解析】石灰石被酸雨腐蚀不属于金属的腐蚀，C项首先被排除。
A、D两项是金属与氧化剂直接接触而发生的腐蚀，是化学腐蚀，也被排除。
钢铁与河水接触生锈发生的是吸氧腐蚀。
【答案】B2.下列说法正确的是（）A .钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐腐蚀B .原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用来减缓金属的腐蚀C .在我国每年钢铁因腐蚀而报废的数量占钢铁当年产量的40%左右D .无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化【解析】金属的腐蚀就是金属失电子而被氧化的过程。
因此D是正确的。
在我国，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25%〜30%，C项错误。
原电池反应既可以加快金属的腐蚀，也可用以防止金属的腐蚀。
例如不锈钢、镀锌铁等中的Fe均不易腐蚀，所以A、B是不正确的。
【答案】D3•根据钢铁电化学腐蚀原理，判断下列说法错误的是（）A •铁在发生原电池反应时，化合价由+ 2价转化为+ 3价B • 02被还原C .在锈蚀过程有Fe2O3xH2O生成D .在腐蚀过程中铁本身也是导线【解析】铁在发生原电池反应时，Fe转化为Fe^。
【答案】A4.下列金属制品的镀层破坏后，金属腐蚀速率最快的是（）A .镀铝塑料B .食品罐头盒（镀锡）C .白铁（镀锌）水桶D .镀银铜质奖章【解析】关键是看镀层损坏后，暴露出的金属和镀层能否形成原电池，因发生原电池反应而形成原电池时金属是否是负极。
A项，塑料不被腐蚀。
B项, Fe为原电池负极，加速Fe的腐蚀。
C项，Zn为原电池负极，Fe被保护。
D项, Cu为原电池负极，加速了Cu的腐蚀。
但由于Fe比Cu更易失电子，所以腐蚀最快的为B 选项中的铁。
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∥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。
第一章金属学作业
第一章作业姓名：班级：学号：1、试用金属键的结合方式，解释金属具有良好的导电性、导热性、塑性和金属光泽等基本特性。
2、填空：1)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的结合方式。
2)物质的原子间结合键主要包括、和三种。
3)大部分陶瓷材料的结合键为。
4)高分子材料的结合键是。
3、判断1)正的电阻温度系数就是指电阻随温度的升高而增大。
（）2)金属具有美丽的金属光泽，而非金属则无此光泽，这是金属与非金属的根本区别。
（）4、选择题1)金属原子的结合方式是（）A．离子键 B 共价键 C 金属键 D 分子键2)晶态金属的结构特征是（）A 近程有序排列B 远程有序排列C 完全无序排列D 部分有序排列3)正的电阻温度系数是指（）A 随温度增高导电性增大的现象B 随温度降低电阻下降的现象C 随温度升高电阻减少的现象D 随温度降低电阻升高的现象4)金属键的一个基本特征是（）A．没有方向性 B．具有饱和性C. 具有择优取向性D. 没有传导性。
OO′A′A 、OO′B′B 、的晶面指数标出给定晶向的指数：B′D、BB′、OD二、在立方晶胞中画出以下晶面或晶向：（231）（102）（110）［013］［111］三、已知铜原子直径为0.256nm，试计算 1mm3铜中的原子数以及Cu的晶格常数。
四、已知铁的原子量为55.85，1g铁有多少个原子? 计算1g铁在室温和1000℃时各有多少个晶胞?五、Ni的晶体结构为面心立方,其原子半径为r= 0.1243nm,已知Ni的原子量为58.69，试求Ni的晶格常数和密度。
判断题:1．体心立方晶格中最密原子面是｛110｝，原子排列最密的方向也是<110> 。
（）2．面心立方晶格中最密的原子面是｛111}，原子排列最密的方向也是<111>。
( )3．纯铁加热到912℃时将发生α-Fe向γ-Fe的转变，体积会发生膨胀。
( )4．晶胞是从晶格中任意截取的一个小单元。
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第一章作业
姓名：班级：学号：
1、试用金属键的结合方式，解释金属具有良好的导电性、导热性、塑性和
金属光泽等基本特性。
2、填空：
1)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的结合方式。
2)物质的原子间结合键主要包括、和三种。
3)大部分陶瓷材料的结合键为。
4)高分子材料的结合键是。
3、判断
1)正的电阻温度系数就是指电阻随温度的升高而增大。
（）
2)金属具有美丽的金属光泽，而非金属则无此光泽，这是金属与
非金属的根本区别。
（）
4、选择题
1)金属原子的结合方式是（）
A．离子键 B 共价键 C 金属键 D 分子键
2)晶态金属的结构特征是（）
A 近程有序排列
B 远程有序排列
C 完全无序排列
D 部分有序排列
3)正的电阻温度系数是指（）
A 随温度增高导电性增大的现象
B 随温度降低电阻下降的现象
C 随温度升高电阻减少的现象
D 随温度降低电阻升高的现象
4)金属键的一个基本特征是（）
A．没有方向性 B．具有饱和性
C. 具有择优取向性
D. 没有传导性。
OO′A′A 、OO′B′B 、的晶面指数
标出给定晶向的指数：B′D、BB′、OD
二、在立方晶胞中画出以下晶面或晶向：
（231）（102）（110）［013］［111］
三、已知铜原子直径为0.256nm，试计算 1mm3铜中的原子数以及Cu的晶格常数。
四、已知铁的原子量为55.85，1g铁有多少个原子? 计算1g铁在室温和1000℃时各有多少个晶胞?
五、Ni的晶体结构为面心立方,其原子半径为r= 0.1243nm,已知Ni的原子量为
58.69，试求Ni的晶格常数和密度。
判断题:
1．体心立方晶格中最密原子面是｛110｝，原子排列最密的方向也是<110> 。
（）2．面心立方晶格中最密的原子面是｛111}，原子排列最密的方向也是<111>。
( )
3．纯铁加热到912℃时将发生α-Fe向γ-Fe的转变，体积会发生膨胀。
( )
4．晶胞是从晶格中任意截取的一个小单元。
( )
5．纯铁只可能是体心立方结构，而铜只可能是面心立方结构。
( )
填空题:
1．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( ).
2．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( )，OC晶向指数为( )，OD晶向指数为( ) 。
3．铜是( )结构的金属，它的最密排面是( )。
4. α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Cr、V、Mg、Zn中属于体心立方晶格的有( )，属于面心立方晶格的有( )，属于密排六方晶格的有( )。