金属学与热处理大纲.doc

0绪论1.改变零件的截面积形状。因为金属的刚性取决于金属的弹性模量，而碳钢的弹性模量与合金钢变化不大，并且也不能用热处理方法改变弹性模量。1第一章9.什么是晶体，什么是非晶体？简述二者在结构与性能上的差别。（1）.晶体中原子质点是规则排列非晶体中指质点是无规则堆积在一起的（2）.晶体有固定的熔点，伴有体积与性能突变（3）.晶体有各向异性，非晶体有各向同性2第二章填空1，金属结晶的热力学条件（存在足够大的过冷度）2，金属结晶的结构条件（液体中存在足够大的稳定晶胚，即晶核）3.试从过冷度对金属结晶时基本过程的影响，分析在铸造实际中细化晶粒，提高金属材料常温机械性能的措施。（1）.增大过冷度，形核率和长大速度均增大，但是形核率远大于长大速度（2）.变质处理，提高形核率有飞效方法，添加固相微粒及表面，添加孕育剂（3）.振动、搅动5.晶粒大小对金属性能有何影响？何谓变质处理？当对液态金属进行变质处理时，变质剂的作用是什么？（1）.常温下，晶粒越细小，强硬度越高，塑韧性越好；高温下，需适当粗大晶粒。（3）细化晶粒6简述铸锭三晶区每个区的特点。表层细晶区：晶粒细小，组织致密，但太薄，没有实际意义。中间柱状晶区：优点：结构致密；缺点：1、由于结晶位向一致，性能有方向性，热加工性能差2、两个不同方向柱状晶的结合处杂质多、强度低，称为弱面，热轧时易破断心部等轴晶区：优点：无方向性，无明显弱面，热加工性能好。缺点：显微缩孔多，致密性差。塑性好金属铝、铜等发展柱状晶塑性相对较低的金属钢等发展等轴晶3第三章(三)问答题1、与纯金属结晶过程相比，固溶体结晶过程具有哪两个特点？异分结晶：结晶出的晶体与母相化学成分不同。结晶需要在一定的温度范围内进行。2、合金的相根据其结构与性能的不同特点可分为哪两大类型？什么是固溶体？什么是金属化合物？二者在性能和应用上各有什么不同？可分为固溶体和金属化合物两大类型。固溶体：合金组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的、且晶格类型与组元之一相同的固相称为固溶体。金属化合物：合金组元相互作用形成的晶格类型和特性完全不同于任一组元的新相称为金属化合物。性能与应用上的不同：工业上所使用的金属材料，绝大部分以固溶体为基体或完全由固溶体组成。金属化合物具有许多特殊的物理化学性能。3、什么是固溶强化？Mn和C在-Fe中哪个强化效果大，为什么？固溶强化：固溶体中随着溶质原子的加入，强度、硬度升高，塑性、韧性降低的现象。Mn和C在-Fe中C的强化效果大，理由：Mn形成置换固溶体，C能与铁形成间隙固溶体。5、有两个形状和尺寸都完全相同的Cu-Ni合金铸件W（Ni）=90%另一W（Ni）=50%，铸造后哪一个偏析严重，为什么？W（Ni）=50%铸造后偏析严重。因为W（Ni）=50%的合金在结晶过程中有着更广的浓度差和温度差。4第四章3、计算题4、计算题5、计算题7、计算题10、计算题11、计算题*12、画图题5第五章1，面心立方、体心立方、密排六方金属的主要塑性变形方式是什么？温度、变形速度对其有何影响？铝、铁、镁中哪种金属塑性最好，哪种最差？主要塑性变形方式为滑移和孪晶。温度高、变形速度低的情况下，容易产生滑移；温度低、变形速度高的情况下，容易产生孪晶。铝塑性最好，镁塑性最差。2，fcc面心立方,bcc体心立方结构金属的晶体结构的密排面、密排方向是哪些？与滑移系之间有何关系？面心立方：密排面<111>密排方向<110>体心立方：密排面<110>密排方向<111>滑移面是密排面，滑移方向是密排晶向。3，何谓弥散强化？为提高弥散强化效果，对于第二相质点有何要求？第二相粒子借助粉末冶金的方法加入基体而起的强化作用。为提高弥散强化效果，第二相质点分布均匀，为颗粒状细小。4，何谓加工硬化？产生的原因及消除的方法是什么？加工硬化有何意义？加工硬化：在塑性变型中，随着变形度的增大，金属的硬度显著提高而塑韧性明显下降的现象。原因：随着塑性变形的进行，位错密度不断增加，因此位错在运动时的相互交割加剧，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，提高了金属的强度。消除方法：使用再结晶退火。意义：强化手段形变强化；有利于塑性变型的均匀进行；有利于金属构件的工作安全。5，简述金属材料经冷塑性变形后，对组织、性能的影响。什么叫织构？对材料有何影响？经冷塑性变形后对组织影响：晶粒变形，出现纤维组织；亚结构细化；产生形变织构。对性能影响：产生加硬化；残余内应力；性能的方向性，各向异性；电阻提高，化学活性增加。织构：金属塑性变形到很大程度（>70%）时，晶粒发生转动，各晶粒的位相趋于一致的现象。对材料性能有影响：使材料产生各向异性；变形不均匀，产生脑“制耳”现象；获得异性能变压器铁心硅钢片。6第六章1，钨（Tm=3410°C）在1100°C、锡（Tm=232°C）在室温时进行的冷变形加工分别属