材料科学基础课堂练习

1、第一章练习题 一、填空题 1、所谓是指晶体结构中任一原子周围最近邻且 的原子数；而 是指晶体结构中原子体积占总体积的百分比。面心立方和密排六方结构的致密度均为 是纯金属中最密集的结构。 组成合金的基本的 的物质称为组元。组元可以是金属和非金属元素，也可以是化合物。固 态下所形成的合金相基本上可分为 和两大类。 固溶体是以某一组元为溶剂，在其晶体点阵中溶入其他组元原子（溶质原子）所形成的均匀混合的 ，它保持着 的晶体结构类型。 影响固体溶解度的因素很多，主要取决于四个因素： c., d. fee结构的密排方向是，密排面是 位数是晶胞中原子数为 子的半径是; 6、晶体点缺陷包括、 7、 当柏氏矢量

2、垂直于位错线时，是_ 氏矢量与位错线成任意角度时，是 8、按结构特点，相界面可分为 二、选择题 1. 3. 4. a. b. ，密排面的堆垛顺序是 致密度为 ，把原子视为刚性球时，若晶体点阵常数为 _、杂质或溶质原子，以及由它们组成的复杂点缺陷。 位错；当柏氏矢量平行于位错线时，是 位错; 位错。 相界、 相界和 相界三种类型。 当柏 致密度最高的晶体结构是：（） A.面心立方B.体心立方C.简单六方 2.布拉菲点阵有几种（）？ A. 14 B. 18 C. 24 两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构（）。 A.与溶剂的相同B C.与溶剂、溶质的都不相同 间隙固溶体与间隙化合物的（ A .结

3、构相同，性能不同 C .结构相同，性能也相同 .与溶质的相同 D .是两种元素各自结构的混合体 ）。 B.结构不同，性能相同 D.结构和性能都不相同 ）。 5.在立方晶系中指数相同的晶面和晶向（ A .互相平行B .互相垂直C .相互重叠D .毫无关联 6.晶体中的位错属于 。 A.体缺陷B .面缺陷C .线缺陷D .点缺陷 三、判断题 1. 金属或合金中，凡成分相同、结构相同，并与其他部分有界面分开的均匀组成部分称为相。（ 2. 单晶体具有各向异性，因此实际使用的所有晶体材料在各方向上的性能是不同的。（ 3. 间隙相不是一种固溶体，而是一种金属间化合物。（ 4. 固溶体的强度和硬度比溶剂的强

4、度和硬度高。（ 5. 间隙固溶体和置换固溶体均可形成无限固溶体。（ 6.a-Fe致密度比YFe小，所以 a-Fe溶解碳比YFe多。 ） ） ） :） 第二章 练习题 一、填空题 1、从一种相到另一种相的转变称为 则又可称之为 转变。 ，由液相至固相的转变称为凝固，如果凝固后的固体是晶体, 。某种元素从一种晶体结构转变为另一种晶体结构的固态相变称为 2、晶核的 r的物理意义是，半径小于r的晶胚是不稳定的， 不能 长大，最终熔化而消失, 2 3 而半径等于或大于r的晶胚可以自发长大成为 3、结晶条件需要 （出现半径大于r的晶胚）和能量起伏。 就决定了晶体长大 晶体长大的机制有 _ . 和_ 两种。

5、 。 是形核的阻力，_ 是形 .关系，临界形核功 GK等于 一、填空题 1二兀相图中最基本的相图是 2 相图和溶混间隙相图。 过程是指凝固过程的每个阶段都达到平衡，即在相变过程中有充分时间进行组元间的 _，以达每个温度下平衡相的成分。实际凝固速度较快，使凝固过程偏离平衡条件，称为 相图, 相图, 4、 决定晶体长大方式和长大速度的主要因素是_ 和。这两者的结合, 后的形态。晶体长大过程中固液界面的微观结构分为_ 和两类。 _、和三种。晶体长大后的形态主要有_ 5、 细化铸锭晶粒的基本方法是：（1） , （ 2） _ _, （ 3） _ 6、形成临界晶核时体积自由能的减小只能补偿新增表面能的 7

6、、液态金属均质形核时，体系自由能的变化包括两部分，其中 核的动力；临界晶核半径rK与过冷度 T呈 O 8、按液固界面微观结构，界面可分为_ _ 二、是非题 1、 液态金属凝固时，临界晶核半径与过冷度成反比。（） 2、在液态金属中形成临界晶核时，体系自由能的变化为零。（ 3、 任何温度下液态金属中出现最大结构起伏是晶胚。（） 4、 湿润角0 =180时，异质形核最容易进行。（） 5、为了细化晶粒，工艺上采用增大过冷度的方法，这只对小件或薄件有效，而对较大厚壁铸件并不适用。 （ ） 6、液态金属结晶时，其临界晶粒半径r是不变的恒定值。（ K 7、所谓临界晶核就是体系自由能的减少完全补偿表面能增加时

7、的晶胚大小。（ 第三、四章练习 O 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100%勺共晶组织，这种共晶组织称为 。在非平衡凝固中，某些单相固溶体成分的合金也会出现少量的非平衡共晶组织，同时 这种非平衡共晶组织失去共晶组织中两相交替排列的特征，故称为 铸锭（件）的宏观组织分为三个晶区：表面细晶区，和 O 在二元相图中，由液相结晶出单相固溶体的过程称为转变，液相同时结晶出两个固相称为 凝固，已结晶的固相与剩余液相反应形成另一固相的恒温转变称为转变。 所谓稳定化合物是指有确定的 ,可熔化成与固态成分液体的那类化合物；而不稳定 化合物不能熔化成与固态相同成分的液体，当加热到一定温度时

8、会发生 ,转变为两 个相。 偏析，用 热处理方法可以消除。 在一般铸造条件下固溶体合金容易产生 Fe-Fe3C相图中含碳量小于 为钢，大于 为铸铁；铁碳合金室温平衡组织均由 两个基本相组成；根据溶质原子的位置，奥氏体其晶体结构是 _固溶体，铁素体的晶体结构是 ；珠光体的含碳量是 _ ；在常温下, , 亚 共 晶 白 _ 它是由 和 亚共析钢的平衡组织是 口铸铁的平衡组织是 10 Fe3CI 是 从 中析出的, Fe3CII 是从 中析出的, Fe3CIII 是从 中析出的，它们的含碳量为 , Fe3C 主要性能特点是 9 合金平衡结晶时,奥氏体的最大碳含量是 组成的两相混合物；莱氏体的含碳量

9、, 过 共 析 钢 的 平 衡 组 织 是 ,莱氏体的相组成物是 11 纯金属凝固时,一般只有在 固由于发生 所以在 铁碳合金中的 Fe3CII 是从 中析出来的。 条件下才生长成树枝晶,当金属中含有杂质或固溶体合金凝 条件下也可能生长树枝晶。 二、选择题 有枝晶偏析的铜镍合金， A.枝干富Cu,枝间富Ni B.枝干富Ni，枝间富Cu C.枝干和枝间都富Cu 室温下含 0.3%C 的钢平衡条件下，组织组成物为 A. F+PB. F+Fe 3C C. (Fe 3C) II +P A. 液相 B. 奥氏体 C. 铁素体 三、是非题 1 2 3 4 5 固溶体合金形核比纯金属形核难。（） 晶粒之间化

10、学成分不均匀的现象,称为枝晶偏析。（ 晶内偏析可通过均匀化退火消除。（） 存在晶内偏析的固溶体相由于其晶粒内各处成分不同,所以不能看成一个相。（ ） 合金的不平衡结晶总是先结晶的固溶体晶粒含高熔点组元多,而后结晶的固溶体枝晶含低熔点组元多。 8 9 10 11 12 13 （） 在过冷度相同的条件下,共晶反应的速度比包晶反应快。（ 二元相图中三相平衡时温度恒定,而平衡三相成分可变。（ 在二元合金中,铸造性能最好的是共晶合金。（ ） 固溶体合金凝固时,在正温度梯度下晶体也可能以树枝晶长大。（ 无论何种成分碳钢组织中铁素体相对量随 C% 增加而减少,珠光体相对量则增加。（ 铸铁平衡结晶过程只有共晶

11、转变而没有共析转变。（ ） 铁素体与奥氏体的根本区别在于溶碳量不同,铁素体少而奥氏体多。（ 六章练习 一、选择题 经冷变形的金属在随后进行退火时，若退火温度越高，时间越长，则晶粒（ A. 越细 B. 越大 C. 不变 晶粒长大的基本原因是（ ） A. 晶粒细小 B. 热激活 C. 界面能减小 二次再结晶是（ ） A. 相变过程 B. 相变和组织变化过程 C. 某些晶粒特别长大过程 4 户外架空导线要求强度于导电性均好，故采用 （ ） A. 再结晶退火处理 B. 回复退火处理 5 铝合金的再结晶温度随冷变形程度增大而 （ ） A. 降低 B. 升高 C. 不变 6 再结晶温度是一个 （ ） A. 物理常数 B. 有条件的参数 C. 不是物理常数 7 金属在热加工时产生的纤维组织将使金属具有（ ） A.各向异性；B.各向同性；C.伪无向性。 二、是非题 1 2 3 4 5 二次再结晶和一次再结晶一样均需要形核。（ ） 所有纯金属材料的最低再结晶温度为 0.350.4 Tm（ ）。 滑移线实际上是晶体