金属学及热处理复习习题及答案

金属学及热处理复习习

题及答案

Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

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

1．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。

9．金属晶体中最主要的面缺陷是晶界和亚晶界。

10．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。

11．在立方晶系中，｛120｝晶面族包括(120)、(120)、 (120)、(120)等晶面。

12．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位错来描述。

三、判断题

1．固溶体具有与溶剂金属相同的晶体结构。（√）

2．因为单晶体是各乡异性的，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．在金属晶体中，当存在原子浓度梯度时，原子向各个方向都具有相同的跃迁几率。（×）

7．因为固态金属的扩散系数比液态金属的扩散系数小得多，所以固态下的扩散比液态下的慢得多。（√）

8．金属理想晶体的强度比实际晶体的强度稍强一些。（×）

9．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）

3． 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。

4．晶体中的位错属于：（c）

5． a．体缺陷；b．面缺陷；c．线缺陷；d．点缺陷。

6．亚晶界是由：（b）

7． 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。

8．在面心立方晶格中，原子密度最大的晶向是：（b）

9． a．<100>；b．<110>；c．<111>。

10．在体心立方晶格中，原子密度最大的晶面是：（b）

11． a．｛100｝；b．｛110｝；c．｛111｝。

12．α-Fe和γ-Fe分别属于什么晶格类型：（b）

13． 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

14．固溶体的晶体结构与相同。（a）

a．溶剂； b．溶质； c．其它晶型。

15．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。

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′：[010]；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）；

晶向D′ E′：[120]；

B x F

D A

y C

z (100) (110) (112) (111)

A : [100]

B: [ 110] C: [201] D: [111]