金属学原理复习资料

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金属学原理题库

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金属学原理试题题库第一章晶体结构晶带轴在晶胞图上画出下列晶面:密排六方点阵(-12-10),体心立方点阵(112),并计算这些晶面的面密度。

在立方晶胞图上画出具有下列指数的晶面和晶向:(001)和[210],(1-10)和[111];(321)和[-236]一个密排六方(体心立方,面心立方)晶胞中有()个原子,致密度为(),配位数为(),原子的最近距离为()。

(2分)画出NaCl的晶胞(3章),指出它所属的晶系、晶体点阵、空间点阵。

(2+3=5分)04年答:立方晶系,体心立方晶体点阵,简单立方空间点阵。

-- -- -- -- 在六方晶系的晶胞上画出下列晶面和晶向:(1012)、[1120]、[1101],并列出{1012}晶面族中所有晶面的指数。

(5分)4、既不涉及电子转移,也不涉及电子共用的结合键包括(范德华键、氢键);两种元素间电负性差大,有利于形成(离子)键。

第2章纯金属结晶—1、液态金属中的结构起伏(2),非均质形核(2)简述题:2、纯金属结晶粒大小的控制方法及机理3、简述影响纯金属结晶后晶粒大小的因素和细化晶粒的方法。

(10分)4、在晶体生长过程中,平滑界面在宏观上呈(台阶状小平面)特征,微观上呈(晶体学界面或小平面界面)特征。

简述纯金属结晶时液固界面前沿液体中温度分布对生长形态的影响。

5.金属凝固时,形核的驱动力是(液-固两相的自有能差小于零),形核的阻力是(表面能增高)。

6.综述金属结晶过程的热力学条件、动力学条件、能量条件和结构条件。

答:必须同时满足以下四个条件,结晶才能进行。

(1)热力学条件为∆G<0。

只有过冷(热过冷)才能使∆G<0。

因为∆G v=-L m∆T/T m(∆T为过冷度),即金属结晶时,实际开始结晶的温度必须低于理论结晶已度(即∆T>0)。

(2)动力学条件为存在动态过冷。

即液态金属结晶时,液—固界面要不断地向液相中移动,就必须在界面处有一定的过冷,这是在界面处实现从液体到固体的净原子输送所必须的条件。

金属学专业知识复习总结

金属学专业知识复习总结

弟一早1、金属的特性:晶体特征、导电性、导热性、金属光泽、可塑性、正的电阻温度系数。

2、晶体的特性表现为:具有一定的熔点和物理与力学性能的各向异性。

3、晶体与非晶体的根本区别是:物质的质点在固态下是否作周期性重复排列。

4、布拉菲点阵共有14种,归纳为7个晶系。

____________5、金属中常见的晶体结构是体心立方结构、面心立方结构和密排六方结构。

6、空间点阵原子、分子或离子忽略其物质性,抽象为规则排列于空间的无数几何点,这种点的空间排列。

简称点阵。

晶格将阵点用一系列直线连接起来,构成的空间格架。

晶胞能完全反映晶格特征的、最小的几何单元。

7、体心立方配位数8;K=0.68;原子半径:r=⅜:原子堆垛方式:ABABA八面体间隙r=0.067a;四面体间隙r=0.126a;四面体间隙大于八面体间隙面心立方配位数12;K=0.74;原子半径:r=⅜;原子堆垛方式:ACBACB八面体间隙r=0.146a;四面体间隙r=0.06a;八面体间隙远大于四面体间隙密排六方配位数12;K=0.74;原子半径:r=⅛;原子堆垛方式:ABABA 八面体间隙r=0.146a;四面体间隙r=0.06a;八面体间隙远大于四面体间隙8、立方晶系晶向指数标定晶向指数[uVw]晶向族(uVw)立方晶系晶面指数标定晶面指数(hk1)晶面族{hk1)体心立方中原子排列最密的面:体对角面(110)晶面,最密的晶向:体对角线[111]晶向。

面心立方中原子排列最密的面:(1ID晶面,最紧密的晶向是[110]晶向。

9、晶面指数标定时,将坐标系原点设在待定晶面之外的结点上;而晶向指数标定是设在欲求晶向上任意一点。

10、晶间间距:晶体中相邻两个平行晶面之间的垂直距离。

11、晶体缺陷:点缺陷(空位,间隙原子)、线缺陷(位错)、面缺陷(晶界,亚晶界12、位错是一种极为重要的晶体缺陷,最基本的类型有两种:刃型位错:柏氏矢量与位错线垂直;螺型位错:柏氏矢量与位错线平行。

金属材料成形原理知识考点精华版

金属材料成形原理知识考点精华版

金属材料成形原理知识考点∙液态金属的结构和性质晶体的结构和性能主要决定于:组成晶体的原子结构和他们之间的相互作用力与热运动。

考点:液态金属的主要特征:近程有序,远程无序(液态原子的排列在几个原子间距的小范围内,与其固态原子的排列方式基本一致,呈现出一定的有规律排列;而距离远的原子排列就不同于固态,表现为无序状态。

)由成分和结构不同的游动原子集团、空穴和许多固态、气态或液态杂质或化合物组成,而且表现出能量起伏、结构及浓度起伏三种起伏特征。

粘滞性(黏度)的本质:质点间结合力的大小。

影响黏度的因素:温度,熔点,杂质。

黏度对液态形成过程的影响:a对液态金属留态的影响b对液态金属净化的影响。

液态金属的流动阻力在层流时受粘度的影响比在紊流时大。

考点:杂质上浮速度公式(自己记忆)表面张力是表面上存在的一个平行于表面且各向大小相等的张力。

本质:表面张力是由于物质在表面上的质点受力不均匀而产生的。

重点:润湿角公式影响界面张力的因素:熔点,温度,溶质(降低的称为表面活性物质,增加的称为非表面活性物质)。

表面张力引起的附加压力:液面凸起(不润湿)为正,液面下凹为负。

充型能力:液态金属充满铸型型腔,获得形状完整,轮廓清晰的铸件的能力。

液态金属的充型能力首先取决于金属本身的流动能力(流动性)同时又受外界条件,如铸型性质,浇注条件,铸件结构等的影响。

流动性:液态金属本身的流动能力。

与金属的成分、温度、杂质含量及其物理性质有关。

影响充型能力的因素及提高的措施a金属性质方面因素(1)合金的化学成分(2)结晶潜热(3)金属的热物理性能(4)黏度(5)表面张力措施:(1)将合金成分调整到共晶成分(2)变质处理细化晶粒b铸型性质方面的因素(1)铸型的蓄热系数(2)铸型的温度(3)铸型中的气体(有利冲型)c浇注条件方面的因素(1)浇注温度(高)(2)充型压头(增加金属液静压头)(3)浇浇注系统的结构(复杂越差)d铸件结构方面因素折算厚度(大)和复杂程度(简单)凝固区域:固相区、凝固区、液相区。

金属学原理试题及答案

金属学原理试题及答案

金属学原理试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 金属晶体中最常见的晶格类型是()。

A. 立方晶格B. 六方晶格C. 四方晶格D. 三角晶格2. 下列元素中,属于铁素体的组成元素是()。

A. 碳B. 镍C. 铬D. 锰3. 金属的塑性变形主要通过哪种机制进行?()。

A. 位错运动B. 原子扩散C. 相变D. 电子迁移4. 在金属学中,霍尔-佩奇关系是用来描述()。

A. 晶粒大小与强度的关系B. 晶界特性C. 位错密度D. 相界面5. 金属的热处理过程中,淬火后的金属通常需要进行()。

A. 回火B. 正火C. 退火D. 时效6. 金属的疲劳断裂通常起始于()。

A. 表面B. 晶界C. 晶内D. 夹杂物7. 金属的腐蚀类型中,电化学腐蚀属于()。

A. 全面腐蚀B. 局部腐蚀C. 应力腐蚀D. 腐蚀疲劳8. 在金属学中,奥氏体转变是指()。

A. 面心立方晶格转变为体心立方晶格B. 体心立方晶格转变为面心立方晶格C. 六方密堆积晶格转变为体心立方晶格D. 体心立方晶格转变为六方密堆积晶格9. 金属的硬度测试中,布氏硬度测试法适用于()。

A. 极硬金属B. 极软金属C. 中等硬度金属D. 脆性材料10. 金属的冷加工可以提高其()。

A. 塑性B. 硬度C. 韧性D. 导电性二、填空题(每题2分,共20分)11. 金属的冷加工硬化可以通过________方法来消除。

12. 金属的再结晶温度通常低于其________温度。

13. 在金属学中,________是指金属在塑性变形后,通过加热而发生的晶格重建过程。

14. 金属的腐蚀速率与________的浓度有关。

15. 金属的晶界通常是________的来源。

16. 金属的相图是用来描述合金在不同温度和组成下的________状态。

17. 金属的疲劳寿命可以通过________测试来评估。

18. 金属的断裂韧性是指材料在________作用下发生断裂的能力。

金属学总复习

金属学总复习
×100%
• b、断面收缩率的计算: 、断面收缩率的计算:
Ψ=Biblioteka S0-S1 S0×100%
• 3.硬度:金属材料抵抗局部变形的能力。 硬度:金属材料抵抗局部变形的能力。 硬度 • 常用硬度种类:布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA、HRB、 常用硬度种类:布氏硬度( )、洛氏硬度 、 、 )、洛氏硬度 HRC)和维氏硬度 和维氏硬度(HV)。 和维氏硬度 。 • 应用: 应用: • 布氏硬度主要用于测量较软的材料,如有色金属、灰口铸 布氏硬度主要用于测量较软的材料,如有色金属、 铁。 • 洛氏硬度主要用于硬质合金、淬火钢。 洛氏硬度主要用于硬质合金、淬火钢。 • 维氏硬度主要用于测量渗碳层、渗氮层的硬度。 维氏硬度主要用于测量渗碳层、渗氮层的硬度。
正电阻温度系数: , 正电阻温度系数: T↑,正离子或原子振幅 加大,阻碍电子的通过, 。 加大,阻碍电子的通过,R↑。 具有金属光泽:自由电子易吸收可见光粒 具有金属光泽: 能量↑→跃迁到高能级 跃迁到高能级→跳回原低能级 子→能量 跃迁到高能级 跳回原低能级 能量 →可见光粒子能量释放。 可见光粒子能量释放。 可见光粒子能量释放
第七章钢的热处理原理
• 热处理的定义、热处理过程的三个阶段、 热处理的目的 • 热处理的分类。 • 钢热处理的条件: ①α→ γ 固态相变;② C 溶解度显著变化。 • 钢加热的目的:完全奥氏体化 • 奥氏体化的过程及影响奥氏体化的因素。 • 奥氏体晶粒度的等级划分。
• 5、疲劳强度:金属材料在无数次循环应力或交 、疲劳强度:金属材料在无数次循环应力 无数次循环应力或
变载荷作用下而不致引起断裂的最大应力 作用下而不致引起断裂的最大应力, 变载荷作用下而不致引起断裂的最大应力,用σ-1 表示。 表示。 • 零件的疲劳断裂过程可分为裂纹产生 裂纹扩展 裂纹产生、裂纹扩展 裂纹产生 和瞬间断裂 瞬间断裂三个阶段 。 瞬间断裂 • 金属材料的化学性能包括抗氧化性、耐蚀性、高 金属材料的化学性能包括抗氧化性、耐蚀性、 氧化性 温稳定性。 温稳定性。 • 金属材料的工艺性能:铸造性能、锻造性能、焊 金属材料的工艺性能:铸造性能、锻造性能、 接性能、 接性能、切削加工性能

《金属学》复习资料

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《金属学》复习资料影响因素:1化学成分:纯金属具有较高塑性。

纯金属加入其它合金元素后成单相固溶体时也有较好塑性。

若所含的元素形成化合物时,塑性降低。

塑性:面心立方>体心立方>六方晶格2合金元素:Fe——化学纯铁塑性高,工业纯铁不完全高塑性。

C——碳含量越高,钢的塑性越差,热加工温度范围窄。

Mn——锰钢具有高加热速度敏感性。

Mn可消除或减轻S 和O的有害作用,使塑性提高。

S——仅微量溶于固溶体,以FeS、MnS等硫化物形式存在于钢中。

含硫量较多,并存在有低熔点的硫的共晶体和化合物时,钢的塑性与变形温度有关。

加热温度高于硫的共晶体和化合物的熔点时,由于软化或熔化使晶间联系削弱,变形时易出现红脆。

网状包围晶粒形式的硫化物降低塑性。

球状硫化物使塑性提高。

P——易出现冷脆,严重影响冷变形。

对热变形影响不大。

O——也会产生红脆。

FeO 、 Al2O3、 SiO2,熔点低分布在晶界的共晶体,由于软化或熔化使晶间联系减弱,出现红脆。

Si:以固溶体形式存在:对塑性影响不大,含量过高,塑性下降。

以硅化物形式存在:变形温度下不溶解,使塑性下降。

Ni、W、Mo:强度↑,塑性↓Cr:塑性↓;V:强度↑,塑性不变。

含量高时,塑性↓;Al:晶界形成AlN,塑性↓Cu:塑性↑,还原气氛中加热,塑性↓;B: <0.02% ,塑性好,达到0.1%,塑性↓。

多余B在晶界形成熔点低共晶体,降低塑性。

铅、锡、砷、锑、铋:低熔点元素,在钢种溶解度低,其中未溶解而剩余的元素,分布在晶界,加热时熔化,使金属失去塑性。

高温合金中影响特别严重,称为“五害”。

H:含量少无影响;含量多冷速快时,白点;N:含量少无影响;含量多时红脆。

稀土:塑性↑。

原因:①减低气体含量;②与有害杂质形成高熔点化合物抵消有害作用;③含硫量降低。

加入量应适当。

恰好抵消杂质的有害作用时,才能使塑性改善。

过多时低熔点多余稀土元素聚集在晶界处起破坏作用。

3金属组织:一:金属宏观组织的影响:对铸态金属:如钢锭:宏观组织由三部分组成:表面层的细晶粒层、垂直于钢锭冷却表面的柱状晶、钢锭中心部分的粗大等轴晶。

江苏大学金属学原理复习题

江苏大学金属学原理复习题

形核功:要形成一个临界晶核,必须获得像△G*这样一部分能量,所以称△G*为临界形核功,简称形核功。

晶胚:液态金属中,时聚时散的小晶团称为晶胚临界晶核:在r=r*时,粒子处于临界状态,因此半径r*的晶核叫做临界晶核。

动态过冷度:能保证凝固速度大于熔化速度的过冷度称为动态过冷度。

粗糙界面:在固、液两相之间的界面以微观来看是高低不平的,存在几个原子层厚度的过渡层,在过渡层中约有半数的位置为固相原子所占据。

光滑表面:在光滑界面以上为液相,以下为固相,液、固两相截然分开,固相的表面为基本完整的原子.伪共晶:不是共晶成分的合金而得到完全共晶的组织叫伪共晶。

不平衡共晶:在不平衡凝固条件下,合金冷却到共晶温度以下时仍有少量液体存在,剩余液相的成分达到共晶成分而发生共晶转变,由此产生不平衡共晶。

离异共晶:在先共晶相数量较多,而共晶体数量甚少的情况下,共晶体中与先共晶相相同的那一相将依附于已有的粗大先共晶相长大,并把先共晶体中的另一部分推向最后凝固的边界处,从而使共晶组织的特征消失,这种两相分离的共晶称为离异共晶。

反应扩散:通过扩散而产生新相的现象被称为反应扩散成分过冷:固溶体结晶时,尽管实际温度分布不变,但液固界面前沿液相中溶质分布发生变化,液相的熔点也随着变化,这种由于液相成分改变而形成的过冷称为成分过冷。

平衡分配系数:达到平衡时,固相线成分也液相线成分之比。

区域熔炼:对于k<1的合金,溶质富集于末端,始端得到提纯,对于k>1合金,溶质富集于始端,末端得到提纯。

(利用稳态凝固产生宏观偏析的原理进行金属提炼的办法)有效分配系数:结晶过程中固体在相界处的浓度和此时余下液体的平均浓度之比。

直线法则:在一定温度下,三元合金两相平衡合金的成分点和两个平衡相的成分点必然位于成分三角形内的同一条直线上,这一规律称为直线法则。

重心法则:当三元合金在一定温度下处于三相平衡时,合金的成分点为3个平衡相的成分点组成的三角形的质量重心,由此称之为重心定律。

金属学原理重要知识点

金属学原理重要知识点

1.配位数:直接同中心离子(或原子)配位的原子数目叫中心离子(或原子)的配位数2..粗糙界面:液固两相之间的界面从微观上来看是高低不平的,存在几个原子层厚度的过渡层,在过渡层中约有半数的位置为固相原子所占据,由于过渡层很薄,所以,从宏观上来看,界面反而显得平直,不出现曲折小平面,这类界面又称非小平面界面。

3. 交滑移:两个或两个以上的滑移面沿同一滑移方向进行交替滑移的过程4. 有效分配系数:结晶过程中固体在相界处的浓度比上此时余下液体的平均浓度。

5. 应变时效:低碳钢拉伸时,若在超过下屈服点以后卸载并立即重新拉伸,则拉伸曲线不出现屈服点;若卸载后放置一段时间或在200℃左右加热后再进行拉伸,则屈服现象又复出现,且屈服应力进一步提高。

这种现象通常称为应变时效。

6. 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7. 形变组织:金属在合金塑性变形时,由于各晶粒的转动,当形变量很大时,各晶粒的取向会大致趋于一致,形变中的这种组织状态叫做形变织构8. 动态过冷度:能保证凝固速度大于融化速度的过冷度称为动态过冷度9. 加工硬化:随着塑性变形的增大,塑性变形抗力不断增加的现象,即强度和硬度升高,塑性和韧性降低。

10. 上坡扩散:由低浓度向高浓度进行的扩散11. 割阶: 位错线上垂直于原位错滑动面的曲折部分12. 伪共晶:在非平衡凝固条件下,某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到全部的共晶组织,这种由非共晶成分的合金所得到的共晶组织称为伪共晶13. 柯氏气团:溶质原子与位错的交互作用,溶质原子将偏聚在位错线附近以降低体系的畸变能形成溶质原子气团。

1、金属的退火处理包括哪三个阶段?简述这三个阶段中晶粒大小、结构的变化答:退火过程分为回复、再结晶和晶粒长大三个阶段。

回复是指新的无畸变晶粒出现之前所产生的亚结构和性能变化的阶段;再结晶是指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程;晶粒长大是指再结晶结束之后晶粒的继续长大。

金属学原理复习提纲及概念汇总

金属学原理复习提纲及概念汇总

金属学原理复习提纲一,晶体学掌握晶体结构、空间点阵、晶胞、晶系、点阵常数、晶面、晶向、晶面族、晶向族和晶面间距等基本概念;了解晶体结构与空间点阵的联系与区别;了解晶体的宏观特性;熟练掌握晶面指数和晶向指数特别是六角晶系指数的的标定;了解面间距和晶面夹角的计算以及晶带定理;了解晶体对称性和晶体投影的相关概念以及理解晶体投影的意义。

●晶体结构:实际原子在三维空间的规则排列。

●空间点阵:阵点在三维空间的规则排列。

●晶胞:表达空间点阵几何规律的基本空间单元。

●晶向晶面:原子列表示的方向和原子组成的平面。

●晶面晶向族:由于点阵对称性,某些非平行的晶面晶向经对称操作后会完全重合,在几何上表现为等价的系列晶面晶向。

●晶体结构与空间点阵的联系与区别:都是不随时间变化的三维空间的规则排列,但空间点阵是晶体结构的几何抽象,空间点阵加上结构基元为晶体结构。

●晶体宏观特性:自限性:自发生长成规则外形。

均匀性:任一部分的性质相同,课看做连续物体。

各向异性:晶体的不同方向上表现出不同性质。

对称性:对称操作可以让晶体重合的性质。

●晶体投影意义:用二维平面图的方式清晰表达点阵中的方向和晶面间关系,利于晶面夹角测量,晶带轴的确定等。

二,晶体结构熟悉三种典型金属晶胞中原子的排列形式,包括晶格常数与原子半径的关系、晶胞内原子数、配位数、致密度、四面体间隙和八面体间隙数目。

了解相、组织、固溶体、金属间化合物、固溶强化、置换固溶体、间隙固溶体、有序固溶体、电子化合物、间隙相和间隙化合物等基本概念;掌握固溶体与金属间化合物的区别;掌握间隙固溶体与间隙相及间隙化合物的联系和区别;熟悉影响置换固溶体和间隙固溶体固溶度的因素;了解金属间化合物的分类及形成控制因素。

●组织:指用显微镜观察到的材料微观形貌的总称。

●固溶体:晶体结构与其某一组元相同的相。

元素间在固态下相互溶解相。

置换,为溶质原子取代溶剂原子位置。

间隙,占据溶剂原子间隙而非结点。

两大特点:晶格畸变和微观不均匀性(溶质原子偏聚)。

北科大《金属学》_讲义(精华版)_对考研的学材料的童鞋非常有用!

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一:大纲分析:北京科技大学2009年攻读硕士学位《金属学》复习大纲(适用专业:材料加工工程、材料学、材料科学与工程、材料物理与化学)一、金属与合金的晶体结构1.原子间的键合1)金属键, 2)离子键, 3)共价键2.晶体学基础1)空间点阵, 2)晶系及布喇菲点阵, 3)晶向指数与晶面指数3.金属的晶体结构1)典型的金属晶体结构,2)原子的堆垛方式,3)晶体结构中的间隙,4)晶体缺陷4.合金相结构1)置换固溶体,2)间隙固溶体,3)影响固溶体溶解度的主要因素4)中间相5.晶体缺陷1)点缺陷, 2)晶体缺陷的基本类型和特征, 3)面缺陷二、金属与合金的凝固1.金属凝固的热力学条件2.形核1)均匀形核,2)非均匀形核3.晶体生长1)液-固界面的微观结构,2)金属与合金凝固时的生长形态,3)成分过冷4.凝固宏观组织与缺陷三、金属与合金中的扩散1.扩散机制2.扩散第一定律3.扩散第二定律4.影响扩散的主要因素四、二元相图1.合金的相平衡条件2.相律3.相图的热力学基础4.二元相图的类型与分析五、金属与合金的塑性变形1.单晶体的塑性变形1)滑移,2)临界分切应力,3)孪生,4)纽折2.多晶体的塑性变形1)多晶体塑性变形的特点,2)晶界的影响,3.塑性变形对组织与性能的影响1)屈服现象,2)应力-应变曲线及加工硬化现象,3)形变织构等六、回复和再结晶1.回复和再结晶的基本概念2.冷变形金属在加热过程中的组织与性能变化3.再结晶动力学4.影响再结晶的主要因素5.晶粒正常长大和二次再结晶七、铁碳相图与铁碳合金1.铁碳相图2.铁碳合金3.铁碳合金在缓慢冷却时组织转变八、固态相变1.固态相变的基本特点2.固态相变的分类3.扩散型相变1)合金脱溶,2)共析转变,3)调幅分解4.非扩散型相变参考书:1.金属学(修订版), 宋维锡主编, 冶金工业出版社,1998;2.材料科学基础, 余永宁主编, 高等教育出出版社,2006;3.材料科学基础(第二版), 胡赓祥等主编, 高等教育出出版社,2006;4.任何高等学校材料科学与工程专业《金属学》或《材料科学基础》教学参考书。

金属学原理复习资料

金属学原理复习资料

金属学原理复习资料第一章金属的晶体结构1、什么是金属学?答:研究金属与合金的成分、组织、性能以及三者之间的关系及其变化规律的学科。

2、金属与非金属的本质区别是?答:金属是具有正的电阻温度系数的物质,其电阻随温度的升高而增加;非金属是具有负的电阻温度系数的物质。

3、为什么原子总是自发的趋于紧密排列?答:最密排列时结构最稳定,能量最低。

4、晶体的特性有哪些?答: (1)具有一定的熔点(2)具有固定外形(3)具有各向异性5、常见3种典型晶体结构。

原子数原子半径配位数致密度滑移面滑移方向滑移面系数Bcc280.68{110}<111>12 Fcc4120.74{111}<110>12Hcp6120.74{0001}36、什么是多晶性转变或同素异构转变?答:当外部条件(温度、压强)改变时,金属内部由一种晶体结构转变成另一种晶体结构的转变。

7、纯铁的同素异构转变:δ-Fe —(1394℃) →?-Fe —(912℃) →ɑ-Fe8、常见晶体缺陷有哪些?答:(1)点缺陷:空位、间隙原子、置换原子。

(2)线缺陷:刃型位错、螺旋位错。

(3)面缺陷:晶体表面、内界面(晶界、亚晶界、孪晶界、堆垛层错、相界)。

9、什么是柏氏矢量?答:用来表示位错的性质,和表示位错的晶格畸变的大小和方向,从而使人们研究位错时摆脱位错区域原子具体排列细节的约束的一个矢量。

10、什么是堆垛层错?答:晶面堆垛顺序发生局部差错而产生的一种晶体面缺陷。

11、相界有哪几类?答:共格界面、半共格界面、非共格界面。

12、什么是共格界面?答:指界面上的原子同时位于两相晶格的结点上,为两种晶格所共有。

13、刃型位错的柏氏矢量与其位错线相垂直,这是刃型位错的一个重要特征。

14、螺型位错的柏氏矢量与其位错线相平行,这是螺型位错的重要特征。

15、不含位错的晶须,不易塑性变形,因而强度很高;而工业纯铁中含有位错,易于塑性变形,所以强度很低。

金属材料学复习提纲

金属材料学复习提纲

《金属材料学》复习提纲第一章钢的合金化原理基本概念:●碳素钢:碳量小于1.35%(0.1%-1.2%),除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等杂质外,不含其他合金元素的钢。

●合金渗碳体:Fe3C中的铁原子可以被其他金属原子所置换,形成以间隙化合物为基体的固溶体,一般把它们称为合金渗碳体。

●偏聚:指固溶体内溶质原子富集的小区域(偏聚区)的形成过程。

●等温淬火:把钢件加热使其奥氏体化并均匀化后,使之快冷到贝氏体转变温度区间(260~400℃),放入温度稍高于Ms点的硝盐浴或碱浴中,等温保持一定时间(一般在工艺。

●第一类回火脆性:第一类回火脆性又称不可逆回火脆性,低温回火脆性,主要发生在回火温度为250~400℃。

1在出现第一类回火脆性后再加热到更高温度回火,可以将脆性消除,使冲击韧性重新升高。

此时若再在200~350℃温度范围内回火将不再会产生这种脆性。

2与回火后的冷却速度无关;3断口为沿晶脆性断口。

●第二类回火脆性:第二类回火脆性又称可逆回火脆性,高温回火脆性。

发生的温度在400~650℃。

(1)具有可逆性;(2)与回火后的冷却速度有关;回火保温后,缓冷出现,快冷不出现,出现脆化后可重新加热后快冷消除。

(3)与组织状态无关,但以M 的脆化倾向大;(4)在脆化区内回火,回火后脆化与冷却速度无关;(5)断口为沿晶脆性断口。

●淬透性表示钢在一定条件下淬火时获得淬硬层(马氏体层)深度。

它是衡量各个不同钢种接受淬火能力的重要指标之一。

主要与钢的过冷奥氏体稳定性和钢的临界冷却速度有关。

淬硬性指钢在淬火时硬化能力,用淬成马氏体可能得到的最高硬度表示。

主要取决于马氏体中的含碳量,碳含量越高,则钢的淬硬性越高。

其他合金元素的影响比较小。

淬透性才是指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力。

其大小以钢在一定条件下淬火获得的淬透层深度和硬度分布表示。

重点内容:1.钢中杂质元素S、P的危害硫的最大危害是引起钢在热加工时开裂,这种现象称为热脆造成热脆的原因是由于FeS的严重偏折。

华东理工大学《金属学及热处理原理》复习重点笔记

华东理工大学《金属学及热处理原理》复习重点笔记

考试复习重点资料(最新版)资料见第二页封面第1页第一章金属的晶体结构我们知道金属材料的化学组成不同,其性能是不同的。

然而,对于同一化学组成的金属材料,通过不同的工艺方法改变材料内部的组织结构可以使其性能发生很大变化。

因此,研究材料的内部结构对于掌握材料的性能变化规律更好地选择和使用工程材料具有重要的指导意义。

1-1金属1、金属特性与金属键金属富有光泽,具有优良导电性、导热性和塑性。

金属的这些特性是由金属原子的内部结构以及原子间的结合方式决定的。

金属原子的构造特点是围绕原子核运动的最外层电子数很少,通常只有1~2个,很容易摆脱原子核的束缚而变成自由电子。

原子失去电子后便成为正离子,正离子又按一定几何形式规则地排列起来,而脱离了原子束缚的那些价电子都以自由电子的形式在各离子间自由地运动,它们为整个金属所共有,这种共有化的自由电子称为“自由电子云”。

金属晶体就是依靠各正离子与共有的自由电子云间的相互引力而结合起来的,而离子与离子间及电子与电子间的斥力则与这种引力相平衡,使金属处于稳定的晶体状态。

这些共有化的自由电子云和正离子以静电引力结合起来的方式称为金属键。

(如图)如何用金属键来解释金属所具有特性呢?金属具有光泽是因为金属晶体中的自由电子能吸收可见光的能量并跳到较高能级,当它重新跳回到原来低能级时,就把所吸收的可见光的能量,以电磁波的形式辐射出来,宏观上就表现为金属光泽。

金属中的自由电子在外电场作用下,会沿着电场方向作定向运动,形成电流,从而使金属具有优良的导电性。

自由电子的运动和正离子的振动可以传递热能,因而使金属具有良好的导热性。

当金属发生塑性变形(即晶体中原子发生相对位移)后,正离子与自由电子间仍能保持金属键的结合,使金属显示出良好的塑性,因而金属可以塑性变形而不破坏。

1-2金属的晶体结构一、晶体结构的基本知识1、晶体的特性一切物质都是由原子构成的。

根据原子在物质内部的排列方式不同,可将物质分为晶体和非晶体两大类。

(完整版)金属材料学知识整理(经典版)

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第一章 合金化原理主要内容:概念:⑴合金元素:特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构、物理、化学和机械性能的化学元素。

⑵杂质:冶炼时由原材料以及冶炼方法、工艺操作而带入的化学元素。

⑶碳钢:含碳量在0.0218-2.11%范围内的铁碳合金。

⑷合金钢:在碳钢基础上加入一定量合金元素的钢。

①低合金钢:一般指合金元素总含量小于或等于5%的钢。

②中合金钢:一般指合金元素总含量在5~10%范围内的钢。

③高合金钢:一般指合金元素总含量超过10%的钢。

④微合金钢:合金元素(如V,Nb,Ti,Zr,B)含量小于或等于0.1%,而能显著影响组织和性能的钢。

1.1 碳钢概论一、碳钢中的常存杂质1.锰( Mn )和硅( Si )⑴Mn :W Mn %<0.8% ①固溶强化 ②形成高熔点MnS 夹杂物(塑性夹杂物),减少钢的热脆(高温晶界熔化,脆性↑);⑵Si :W Si %<0.5% ①固溶强化 ②形成SiO2脆性夹杂物;⑶Mn 和Si 是有益杂质,但夹杂物MnS 、SiO2将使钢的疲劳强度和塑、韧性下降。

2.硫(S )和磷(P )⑴S :在固态铁中的溶解度极小, S 和Fe 能形成FeS ,并易于形成低熔点共晶。

发生热脆 (裂)。

⑵P :可固溶于α-铁,但剧烈地降低钢的韧性,特别是低温韧性,称为冷脆。

磷可以提高钢在大气中的抗腐蚀性能。

⑶S 和P 是有害杂质,但可以改善钢的切削加工性能。

3.氮(N )、氢(H )、氧(O )⑴N :在α-铁中可溶解,含过饱和N 的钢析出氮化物—机械时效或应变时效(经变形,沉淀强化,强度↑,塑性韧性↓,使其力学性能改变)。

N 可以与钒、钛、铌等形成稳定的氮化物,有细化晶粒和沉淀强化。

⑵H :在钢中和应力的联合作用将引起金属材料产生氢脆。

⑶O :在钢中形成硅酸盐(2MnO•SiO2、MnO•SiO2)或复合氧化物(MgO•Al2O3、碳钢中的常存杂质 碳钢的分类 碳钢的用途 1.1 碳钢概论 主要内容 1.2 钢的合金化原理: ①Me 在钢中的存在形式 ②Me 与铁和碳的相互作用 ③Me 对Fe-Fe3C 相图的影响 ④Me 对钢的热处理的影响 ⑤Me 对钢的性能的影响 1.3合金钢的分类MnO•Al2O3)。

金属学复习资料

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1.退火:形变金属的组织和性能在加热时逐渐发生变化,向稳定态转变,这个过程称为退火。

分为回复&再结晶&晶粒长大.2.回复:冷塑性变形的金属在加热时,在光学显微组织发生改变前所产生的某些亚结构和性能的变化过程.3.回复机制:1低温回复(空位的运动)2中温(位错的运动)3高温(位错攀移与多边化)4.再结晶:冷变形后的金属加热到一定温度或保温足够时间后,在原来的变形组织中产生了无畸变的新晶粒,错位密度显著降低,性能也发生显著变化(硬度和强度均下降,塑性大大提高),并恢复到冷变形前得水平.5.再结晶温度: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再结晶的(>95%转变)温度.为了消除冷加工金属的加工硬化现象,再结晶退火温度通常要比其最低再结晶温度高出100~200度.6.影响再结晶的因素:1退火温度2变形量3原始晶粒尺寸4微量溶质元素5第二分散相7.影响再结晶温度的因素:1变形度↑驱动力↑再结晶温度↓2纯度↑再结晶温度↓3晶粒越细小再结晶温度↓4加热速度太低或太高,再结晶温度提高.8.再结晶晶粒大小的控制:1变形度2再结晶退火温度3原始晶粒尺寸4合金元素及杂质.9.扩散—柯肯达尔效应,本质是原子无序跃进的统计结果(不定原子的的定向移动).10.扩散机制分空位&间隙扩散机制.11.固态金属扩散的条件:1要有驱动力2原子要固溶3温度要足够高4时间要足够长.12.固态扩散分类:1按是否发生浓度变化分为自&互扩散2按是否与浓度梯度方向相同分为上坡&下坡扩散3按是否出现新相分为原子&反应扩散.13.菲克第一定律:在扩散过程中,在单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩撒通量J与浓度梯度dD/dx成正比J= —D dD/dx. 适用于稳定态扩散,浓度梯度不随时间改变.14.影响扩散的因素:1温度2键能和晶体结构3固溶体类型4晶体缺陷5化学成分.15.热处理:将钢在固态下加热到预定的温度,并在该温度下保持一段时间,然后以一定的速度冷却到室温的一种热加工工艺. 其目的:改善钢的内部组织结构,以改善其性能.16.固态相变的类型:1扩散型2非扩散型3介于上述两类转变之间的一种过渡型相变.17.共析钢奥氏体的形成过程:1奥氏体的形核2奥氏体的长大3剩余渗碳体的溶解4奥氏体成分均匀化.18.奥氏体晶粒度得分类:1本质晶粒度(根据标准实验条件,在930度±10度,保温足够时间,3~8h后,测定的钢中奥氏体晶粒的大小)2起始晶粒度(临界温度以上,奥氏体形成刚刚完成,其晶粒边界刚刚互相接触时的晶粒大小)3实际晶粒度(在某一热处理加热条件下所得的晶粒尺寸)19.钢在奥氏体化后通常有两种冷却方式:等温&连续冷却.20.过冷奥氏体等温冷却转变产物:1高温(珠光体分类,扩散型转变)2中温(贝氏体分类,半扩散型转变)3低温(马氏体分类,非扩散型转变)21.TTT图:过冷奥氏体等温转变图,反映了转变的温度时间,转变开始线,转变终了线,产物的关系(马珠贝三转变都有)CCT图: 过冷奥氏体连续冷却转变图,位于C曲线的右下方,转变均匀,没有贝氏体转变区.22.亚、过共析钢相比曲线,产物的不同:1亚(先共析铁素体析出区域和贝氏体转变区域,MS线右端下降) 过(无贝氏体转变区域,出现了先共析渗碳体的析出区,MS线右端升高)23.淬火钢的回火转变及其组织:1马氏体中碳的偏聚2马氏体分解3残余奥氏体的转变4碳化物的转变5渗碳体的聚集长大6 a相回复、再结晶.24.钢的热处理工艺分:普通热处理(退火&正火&淬火&回火) 表面热处理(表面热处理&化学热处理).25.退火的定义: 将钢加热至临界点Ac1以上或以下温度,保温以后随炉缓慢冷却,以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。

材料科学与工程——《金属学原理》 考纲

材料科学与工程——《金属学原理》 考纲

《金属学原理》掌握的内容:教学大纲的内容:1、金属与合金的凝固知识点:纯金属的凝固:液态金属的结构;凝固的热力学条件。

形核:形核的方式,形核功,影响晶核尺寸的因素。

晶核的长大:液固界面的结构;晶核长大机制。

合金的凝固:平衡分配系数;平衡凝固与非平衡凝固;界面前沿的溶质原子再分布;成分过冷,液/固相界面形貌;共晶合金的凝固;铸锭的凝固;铸锭的宏观组织与控制;凝固技术。

重点:形核与长大,形核的热力学分析,溶质重新分布,成分过冷。

难点:形核的热力学分析,溶质重新分布,成分过冷。

2、铁碳相图及铁碳合金的结晶(4学时)C相图;铁碳合金的平衡结晶;铁碳合金的平知识点:铁碳相图中的相;Fe-Fe3衡组织及力学性能;Fe-C稳定系相图及石墨化。

重点:铁碳合金的平衡结晶。

难点:铁碳合金的平衡结晶。

3、金属的塑性变形(10学时)知识点:滑移的进一步讨论;塑性变形的方式和机理;单晶体的应力-应变曲线及加工硬化。

多晶体的塑性变形的特点:形变过程的宏观应变协调;形变过程的微观应变协调与微观组织变化;形变过程宏观组织的变化;形变织构;复相合金的塑性形变:固溶体合金的塑性变形与机理;多相合金的塑性变形与机理;复合材料的形变。

形变后的残余内应力。

重点:单晶体的塑性变形,多晶体的塑性变形,塑性变形对材料组织和性能的影响。

难点:塑性变形的微观机制,晶界对变形和强度的影响。

4、回复与再结晶(6学时)知识点:回复:储存能的释放;电阻和密度的回复;机械性能的回复;回复动力学;回复过程结构的变化。

再结晶:再结晶的基本规律;再结晶和回复的关系;再结晶动力学;再结晶的形核;再结晶核心的长大;第二相粒子的作用;晶粒正常长大及二次再结晶;退火孪晶;再结晶织构。

金属材料的热加工:动态回复;动态再结晶;超塑性。

重点:冷变形金属的回复、再结晶及晶粒长大,影响再结晶的因素。

难点:回复的微观机制;再结晶晶核的形成。

具体要求:第一章金属与合金的凝固一、金属的结晶过程均质形核:结晶的驱动力,阻力;临界晶核,临界形核功,液态金属的凝固(结构起伏、能量起伏)非均质形核:形核率与哪些因素有关?晶体长大的条件液一固界面的微观结构晶体生长机制和生长速率•合金凝固:完全混合、完全不混合、部分混合•成分过冷:定义、形成过程、影响因素、实际应用的意义•共晶体的形核和长大、共晶体的形貌铸锭三区第二章铁碳相图及铁碳合金的结晶铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体,慨念、组织特征恒温转变工业纯铁、共析钢、亚共析钢、过共析钢、亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁冷却曲线、凝固过程、组织组成物、相组成物的相对含量碳含量对钢(平衡态)的组织与性能的影响第三章金属的塑性变形塑性变形的方式滑称系、滑移的临界分切应力孪生滑移与孪生的异同点临界分切应力位错理论解释单晶体的应力——应变曲线多晶体塑性变形的主要特点塑性变形对金属组织与性能的影响固溶体的塑性变形:影响固溶强化效果的因素屈服现象、应变时效两相合金的塑性变形第四章回复与再结晶过程的驱动力变形金属加热时的组织和性能变化回复:性能变化、机制再结晶:性能和组织变化、影响再结晶过程的主要因素和再结晶后的晶粒尺寸晶粒长大:影响晶粒长大的因素动态回复和动态再结晶金属的热加工。

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第一章金属的晶体结构1、什么是金属学?答:研究金属与合金的成分、组织、性能以及三者之间的关系及其变化规律的学科。

2、金属与非金属的本质区别是?答:金属是具有正的电阻温度系数的物质,其电阻随温度的升高而增加;非金属是具有负的电阻温度系数的物质。

3、为什么原子总是自发的趋于紧密排列?√3▪a/4×答:最密排列时结构最稳定,能量最低。

4、晶体的特性有哪些?答: (1)具有一定的熔点(2)具有固定外形(3)具有各向异性5、常见3种典型晶体结构。

晶体结构原子数原子半径配位数致密度滑移面滑移方向滑移面系数Bcc280.68{110}<111>12 Fcc4120.74{111}<110>12 Hcp6120.74{0001}36、什么是多晶性转变或同素异构转变?答:当外部条件(温度、压强)改变时,金属内部由一种晶体结构转变成另一种晶体结构的转变。

7、纯铁的同素异构转变:δ-Fe—(1394℃) →ɣ-Fe —(912℃) →ɑ-Fe8、常见晶体缺陷有哪些?答:(1)点缺陷:空位、间隙原子、置换原子。

(2)线缺陷:刃型位错、螺旋位错。

(3)面缺陷:晶体表面、内界面(晶界、亚晶界、孪晶界、堆垛层错、相界)。

9、什么是柏氏矢量?答:用来表示位错的类型,和表示位错的晶格畸变的大小和方向,从而使人们研究位错时摆脱位错区域原子具体排列细节的约束的一个矢量。

10、什么是堆垛层错?答:晶面堆垛顺序发生局部差错而产生的一种晶体面缺陷。

×11、相界有哪几类?答:共格界面、半共格界面、非共格界面。

12、什么是共格界面?答:指界面上的原子同时位于两相晶格的结点上,为两种晶格所共有。

13、刃型位错的柏氏矢量与其位错线相垂直,这是刃型位错的一个重要特征。

14、螺型位错的柏氏矢量与其位错线相平行,这是螺型位错的重要特征。

15、不含位错的晶须,不易塑性变形,因而强度很高;而工业纯铁中含有位错,易于塑性变形,所以强度很低。

如果采用冷塑形变形等方法使金属中的位错密度大大提高,则金属的强度也可以随之提高。

金属强度与位错密度之间的关系如图1-42(27页)所示。

图中位错密度ρm处,晶体的抗拉强度最小,相当于退火状态下的晶体强度;经加工变形后,位错密度增加,由于位错之间的相互作用和制约,晶体的强度增加。

第二章纯金属结晶1、金属结晶的一般规律是?答:在一定过冷度下,金属液体的形核的形成与长大的过程。

2、影响过冷度的因素有哪些?答:金属本性、纯度、冷却速度。

3、金属结晶的热力学条件是?答:当△T>0时,△G<0 (在一定过冷度下,金属由液相转变为固相,其自由能降低。

)4、金属结晶的结构条件是?答:结构起伏(短程有序的原子集团,时聚时散,此起彼伏。

)5、什么是能量起伏?答:液相中的某一微观区域内的能量暂时偏离平衡能量的现象。

6、什么是点阵匹配原理?答:金属中固体杂质与原子排列满足结构相似、尺寸相当条件。

7、晶体长大条件有哪些?答:(1)要求液相有足够高的温度,使液态金属原子具有足够的扩散能力。

(2)要求晶体表面能够不断牢固地接纳扩散的原子。

8、晶体长大机制有那些?答:二维晶核长大机制、螺型位错长大机制、连续长大机制。

9、晶体生长的界面形状对晶体的影响?答:(1)在正的温度梯度下,晶体为规则长大或平面长大方式。

(2)在负的温度梯度下,晶体多为树枝状长大方式。

10、细化晶粒大小的方法?答:控制过冷度、变质处理、物理振动和搅动。

11、什么是变质处理?答:在浇铸前在液态金属中加入形核剂,促进非均匀晶核的形成来细化晶粒。

12、铸锭三相区是?答:表层细晶区、柱状晶区、中心等轴区。

13、铸锭缺陷有哪些?答:缩孔、气孔、夹杂物。

14、金属的结晶形核有以下要点:1)液态金属的结晶必须在过冷的液体中进行;2)r k值的大小与晶核的表面能成正比,与过冷度成反比;3)均与形核既需要结构起伏,也需要能量起伏;4)晶核的形成过程是原子的扩散迁移过程,因此结构必须在一定的温度下进行;5)在工业生产中,液态金属的凝固总是以非均匀形核方式进行。

15、晶体长大的条件:第一要求液态金属原子具有足够的扩散能力;第二要求晶体表面能够不断而牢靠地接纳这些原子。

决定晶体长大方式和长大速度的主要因素是晶核的界面结构和界面前沿液体中的温度梯度,两者结合就决定了晶体长大后的形态。

第三章二元合金的相结构和结晶1、什么是合金?答:指两种或两种以上的金属,或金属和非金属,经熔炼或锻造,或用其他方式组合成具有金属特性的物质。

2、什么是相?答:指合金中结构相同、成分和性能均一并以界面分开的组成部分。

3、影响固溶度的因素有哪些?答:原子尺寸因素、电负性因素、电子浓度因素、晶体结构因素。

4、什么是固溶强化?答:在固溶体中,随着溶质浓度增加,固溶体的强度、硬度提高,而塑形和韧性有所下降。

5、金属化合物的分类?答:正常价化合物、电子化合物、间隙相和间隙化合物。

6、什么是成分起伏?答:在一瞬间,液相中总会有某些微小体积可能偏离液相的平均成分,这些微小成分、大小、和位置都是在不断变化着。

7、什么是区域偏析?答:固溶体合金在不平衡结晶时所形成的区域偏析,即在大范围内化学成分不均匀的现象。

8、什么是成分过冷?答:由于界面前沿液相的成分差别引起的过冷区域,这个过冷度就是成分过冷。

9、什么是共晶反应?答:在一定温度下,一定成分的液相同时结晶出成分一定的两种固相的转变过程,就是共晶反应或共晶转变。

10、什么是稳定化合物?答:指具有一定熔点,在熔点以下保持其固有结构而不发生分解的化合物。

11、什么是共析转变?答:一定温度下,一定成分的固相分解另外两种一定成分的固相的转变过程,即共析转变。

12、共晶反应和共析反应的区别是什么?答:共析反应所需的过冷度大于共晶反应所需的过冷度。

共析组织远比共晶细密。

13、什么指合金的铸造性能?答:合金的铸造性能主要表行为流动性(即液态金属本身的流动能力,它决定了合金的充型能力)、缩孔、热裂倾向等。

14、相律是表示在平衡条件下,系统的自由度数(F)、组元数(C)和相数(P)之间的关系,是系统的平衡条件的数学表达式。

可用下式表达:F=C-P+215、固溶体合金的结晶过程也是一个形核和长大的过程,和纯金属相同,固溶体在形核时,既需要结构起伏,也需要成分(浓度)起伏。

再任一瞬间,液相中总会有某些微小体积可能偏离液相的平均成分,这些微小体积的成分、大小和位置都是在不断的变化中,这就是成分起伏。

16、和纯金属不同,固溶体合金的结晶有显著特点,主要表现在俩方面:1)异分结晶:固溶体合金结晶时所结晶出的固相成分与液相成分不同,这种结晶出的晶体与母相化学成分不同的结晶称为异分结晶,或选择结晶。

2)固溶体合金的结晶需要一定的温度范围内进行。

第四章铁碳合金1、铁碳平衡相图2、什么是金属的可锻性?答:是指金属在压力加工时,能改变形状不产生裂纹的性能。

(低碳钢可锻性较好,随着含碳量的增加,可锻性变差。

)3、钢中的杂质元素及其影响。

答:锰硅:脱氧剂。

硫:有害元素,具有热脆性。

磷:有害元素,具有冷脆性。

4、沸腾钢锭宏观组织有哪些组成?答:坚壳带、蜂窝气泡带、中心坚固带、二次气泡带、锭心带。

第六章金属及合金的塑形变形与断裂1、常见压力加工方式有哪些?答:轧制、锻造、挤压、拉丝和冲压。

2、对金属进行塑性加工的目的是什么?答:改变工件外形与尺寸。

改善工件内部组织与性能。

3、何为金属弹性模量?答:是一个对组织不敏感的性能指标,它取决于原子间结合力的大小,其数值与金属的本性、晶体形状、尺寸大小有关,金属材料的合金化、加工过程及热处理对它的影响很小。

4、单晶体的塑性变形有:滑移与孪生5、答:滑移:晶体的一部分相对于另一部分沿着某些晶面和晶向发生滑动的塑性变形方试。

(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。

)6、孪生:当晶体在切应力的作用下发生孪生变形时,晶体的一部分沿一定的晶面(孪生面)和一定的晶向(孪生方向)相对于另一部分晶体作均匀的切变。

7、多晶体和单晶体的塑性变形的区别是什么?答:多晶体中因为位向不同而导致各晶粒的变形有先有后。

首先,多晶体的塑性变形受到晶界的阻碍和位向不同的晶粒的影响;其次,任何一个晶粒的塑性变形都不是处于独立的自由变形状态,需要其周围的晶粒同时发生相适应的变形来配合,以保持晶粒之间的结合和整个物体的连续性。

多晶体中在晶界处发生位错塞积。

8、为什么细晶金属的强度高?答:P175 霍尔-配奇公式9、为什么细晶金属韧性塑性好?答:细小晶粒的晶粒内部和晶界附近的应变相差较小,变形较均匀,因应力集中引起开裂的机会也较少,这就有可能在断裂之前承受较大的变形量,可以得到较大的伸长率和断面收缩率,不易产生裂纹,也不宜裂纹的扩展,即表现出较高的韧性。

10、合金塑性变形的两种强化机制是什么?答:位错绕过第二相粒子和位错切过第二相粒子。

11、塑性变形对组织结构的影响有哪些?答;形成纤维状组织、亚结构细化、形变织构。

12、什么是形变织构?答:由于金属塑性变形使晶粒具有择优取向的组织。

13、什么是加工硬化?答:在塑性变形过程中,随变形程度的增加,金属的强度、硬度增加、而塑性、韧性下降的现象。

14、什么是残留应力?答:是金属塑性变形过程中,外力所做工大部分转化成热能,但尚有一小部分保留在金属内部形成的残留内应力和点阵畸变,包括宏观内应力,微观内应力,点阵畸变。

15、合金中产固溶强化的主要原因:一是在固溶体中溶质与溶剂的原子半径差所引起的弹性畸变,与位错之间产生的弹性交互作用,对在滑移面上运动着的位错有阻碍作用;二是在位错线上偏聚的溶质原子对位错的钉扎作用。

16、合金中由于溶质原子的加入,偏聚于位错周围的溶质原子好像形成了一个溶质原子“气团”,称为“柯氏气团”。

第七章金属及合金的回复与再结晶1、冷塑性变形经历三变化是什么?答:回复、再结晶、晶粒长大。

2、冷热加工的区别是什么?答:再结晶温度不同。

3、热加工时产生的组织变化?答:回复阶段、再结晶阶段、晶粒长大阶段。

:4、什么是多边形化?答:冷变形金属加热时,原来处在滑移面上的位错,通过滑移和攀移,形成与滑移面垂直的亚晶界过程。

多边化的驱动力来自弹性应变能的降低。

5、再结晶温度计算:T(再)=0.4T理*(K)6、什么是临界变形度?答:金属再结晶的变形度达到某一数值时,再结晶后的晶粒变得特别粗大,对应得到特别粗大的晶粒的变形度称为临界变形度。

7、加工硬化的原因:位错密度不断增加,因此位错在运动时的相互交割加剧,产生固定割阶、位错缠结等障碍,使位错运动的阻力增大,引起变形抗力的增加,因此就提高了金属的强度。

8、形变金属的组织和性能在加热时逐渐发生变化,向稳定态转变,这个过程称为退火。

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