机械工程材料及其成形技术复习题

1、 机械工程材料及其成形技术复习题一、名词解释间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。再结晶：金属发生重新形核和长大而不改变其晶格类型的结晶过程。淬透性：钢淬火时获得马氏体的能力。枝晶偏析：金属结晶后晶粒内部的成分不均匀现象。时效强化：固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发生显著提高的现象。同素异构性：同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。临界冷却速度：钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。热硬性：指金属材料在高温下保持高硬度的能力。二次硬化：淬火钢在回火时硬度提高的现象。共晶转变：指具有一定成分的液态合金,在一定温度下,同时结晶出两种不同的固相的转变。比重偏析：因初

2、晶相与剩余液相比重不同而造成的成分偏析。置换固溶体：溶质原子溶入溶质晶格并占据溶质晶格位置所形成的固溶体。变质处理：在金属浇注前添加变质剂来改变晶粒的形状或大小的处理方法。晶体的各向异性：晶体在不同方向具有不同性能的现象。固溶强化：因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。形变强化：随着塑性变形程度的增加，金属的强度、硬度提高，而塑性、韧性下降的现象。残余奥氏体：指淬火后尚未转变，被迫保留下来的奥氏体。调质处理：指淬火及高温回火的热处理工艺。淬硬性：钢淬火时的硬化能力。过冷奥氏体：将钢奥氏体化后冷却至A1温度之下尚未分解的奥氏体。本质晶粒度：指奥氏体晶粒的长大倾向。C曲线：过冷奥氏体的等

3、温冷却转变曲线。CCT曲线：过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。马氏体：含碳过饱和的固溶体。回火稳定性：钢在回火时抵抗硬度下降的能力。过冷度：金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差1固溶强化；2结晶；3加工硬化； 5、过冷度；6钢的热处理；7再结晶；8、马氏体；9、钢的淬火（退火，回火，正火，调质）10、铸造，锻造，焊接二、填空题：1、根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同，固溶体可分（间隙固溶体 ）和（ 置换固溶体 ）。2、金属中三种常见的晶格类型是（体心立方 ）、（面心立方）和（密排六方）。3、固态金属中的相有两种：（ 固溶体）和（化合物 ）。4、液态金属结晶时，冷却速度大，过冷度则越（大）。结晶

4、后，晶粒（细小 ）。5.、普通热处理是指（ 退火 ）、（ 正火 ）、（ 淬火 ）、（ 回火 ）6、金属结晶后的晶粒大小主要取决于结晶时的（形核率 ）和（ 长大速率 ）。7 . 铁碳合金在从液态冷却到固态的结晶过程中，细化晶粒的具体操作方法有（快速冷却）、（ 加入变质剂 ）和（ 机械搅拌 ）。8、铸造应力分为：（ 热应力 ）和（机械应力 ）,其中( 热应力 )属残余应力。9、铸铁具有良好的耐磨性和消振性,是因为其组织中有( 石墨 )存在。10. 手工电弧焊焊条按药皮组成分为 酸性焊条 和碱性焊条 两种；其中焊芯的主要作用是充当电极和 填充焊缝 ；药皮的主要作用是稳定电弧 、(保护焊接过程 ) 和

5、起机械保护作用。11、共析钢过冷奥氏体冷却转变过程所产生的三种类型产物是（ 珠光体组织 ）、（ 贝氏体组织 ）、（ 马氏体组织 ），在较高温度转变产物是（ 珠光体组织 ）。12、过共析钢进行球化退火处理的两个主要目的是：通过进行（球化退火）处理，消除网状（ 二次渗碳体）组织，以改善切削加工性和为（最终热处理 ）作组织准备。13、要使钢材的焊接性能良好，其碳当量值应（小于0.4% ）。14、过共析钢的含碳量范围是( 0.77 2.11 ）%。15、T12按用途分类是属于（ 过共 ）析钢，其平均碳含量为（ 1.2 ）%。16奥氏体和渗碳体组成的共晶组织称为 高温莱氏体 ，其含碳量为 4.3 ，当温

6、度低于727，转变为珠光体加渗碳体，又称为 低温莱氏体 。17、过共析钢室温下的平衡组织是（ 珠光体+二次渗碳体）。18钢的热处理是通过钢在固态下加热 、 保温 和 冷却 的操作来改变 材料内部组织 ，从而获得所需要的 性能 的工艺方法。19马氏体的转变温度范围是 Ms-Mf ，马氏体的显微组织与含碳量有关，含碳量高的马氏体呈 片 状，含碳量低的马氏体呈板条 状。20. 零件的失效形式有过量塑形变形失效、断裂失效 、表面磨损失效。21常用淬火冷却介质有水、 油、 盐 、和 硝盐 22常用淬火方法有单介质淬火、双介质 淬火、马氏体分级 淬火和贝氏体等温淬火 。23、含碳量为0.55%的铁碳合金属

7、（ 亚共）析钢，退火组织是（ 铁素体+珠光体 ）。如经淬火，其组织是（ 马氏体 ）。24共析钢的等温转变曲线中，高温转变温度在Ar1550 ，转变产物为珠光体 贝氏体组织 、 和 马氏体组织 ；中温转变温度为贝氏体组织，转变产物为 上贝氏体组织 和 下贝氏体组织 。25. 钢淬火后，低温回火所得到的组织称 回火马氏体 ；中温回火所得到的组织称 回火屈氏体 。26化学热处理都是通过活性原子的产生、活性原子的吸收和活性原子的扩散 三个基本过程完成的。27选材的一般原则是在满足使用性能足够的原则的前提下，再应考虑工艺性能良好的原则、经济性合理的原则等28铸件常见的缺陷有缩孔和缩松、铸造应力、铸件应力

8、等。29金属材料冷热加工的区别是加热温度是否高于再结晶温度； 钨在1 1 0 0 加工属于冷加工。( 其中钨的熔点是3 4 1 0 ) 。30、共析钢的含碳量为（0.77% ），共析反应产物称为（球光体 ）。31. 结晶范围大的合金，其铸造流动性（差 ），容易形成缩松缺陷。为了防止铸件形成缩孔缺陷，可采用（ 顺序凝固）原则。32工业用钢按用途分为结构、工具钢、特殊钢33、机器用钢是指（调质钢）、（ 渗碳钢 ）、（弹簧钢 ）和（轴承钢） 、。34、T8钢的平均含碳量为（0.8 ）%，在平衡状态下室温组织是（珠光体）、加热到500时的组织是（珠光体 ）。35. 马氏体的性能主要取决于马氏体中的 碳

9、含量 。36结晶时,细化晶粒的途径有增加过冷度 、变质处理 ， 机械搅拌 。37固溶体根据溶质原子在晶格中位置的不同可分为间隙固溶体和 （ 置换固溶体 ）两类。38冷变形后的金属被加热，当温度不太高时，金属内部的晶格畸变程度减轻 ，内应力下降 ，这个阶段称为 回复 ；当加热到较高温度，不但晶格畸变 减少 ，金属的位错密度 显著减少 ，使变形的晶粒逐步变成等轴晶粒，这一过程为 再结晶 。39. 铸铁中碳的存在形式有渗碳体 和 石墨 两种形式 。40含碳量小于 2.11 %的铁碳合金称为钢，根据钢的组织不同将钢分为亚共析钢、共析钢、过共析钢，其相应的组织为铁素体 + 珠光体、珠光体、珠光体 +渗碳

10、体。41合金的相结构通常可分为固溶体和化合物。42金属结晶后的晶粒大小主要取决于结晶时的 和。43金属的晶体缺陷主要有点缺陷 、 线缺陷 和 面缺陷 44、铸造工艺参数包括：（加工余量）、（起模斜度）、（铸造圆角）和（铸造收缩率）。45 单晶体的塑性变形主要以滑移 的方式进行，它是在 切应力作用下，使晶体的一部分沿一定的 晶面和晶向 相对于另一部分发生滑动. 46碳在奥氏体中的溶解度随温度而变化，在1148时溶解度为 2,11 ，在727时达 0.77 。47、钢的共析反应是由（ 奥氏体 ）同时析出（珠光体和渗碳体）的过程。48填写下列组织的符号：奥氏体 A或 、铁素体 F 或 、渗碳体 Fe

11、3C 、珠光体 P 、高温莱氏体 L d 、低温莱氏体 Ld 。49 T10钢加热到900时为 A 组织；加热到780时为 A + 二次Fe3C 组织；室温下为 P +二次Fe3C 组织。50过冷奥氏体转变为马氏体仅仅是晶格 改变，而无 成分 的改变，所以马氏体是碳在 铁中的 过饱和固溶体 51 . 钢中常存杂质元素中，有益元素是锰和硅；有害元素是硫和磷 52、钢按冶金质量可分为：（ 普通钢 ）、（ 优质钢 ）、（高级优质钢 ）、（ 特级优质钢 ）。53 、45调质钢要求有较高的综合机械性能，所以这种钢常采用（淬火+高温回火 ）的热处理工艺方法进行热处理，使用状态下的组织为（ 回火索氏体 ）。

12、54自由锻造的基本工序主要有镦粗、拔长、 弯曲 等。55. 焊接接头包括焊缝区和热影响区。热影响区又分为融合区、过热区、正火区和部分相变区；其中融合区的性能最差。5 6.合金的铸造性能指流动性、收缩性能57、板料冲压的基本工序分为（ 分离工序 ）和（变形工序）两大类。58、焊接变形的基本形式有：（ 收缩变形）、（角变形 ）、（弯曲变形）、（扭曲变形）、（波浪变形）。59、结晶范围大的合金，其铸造流动性（小 ），容易形成缩（ 松 ）60常用的硬度测试方法有布氏硬度测试法、洛氏硬度测试法及维氏硬度测试法等。62. 根据石墨的形态又分为灰铸铁、球墨铸铁 、 蠕墨铸铁 和 可锻铸铁 。63. 过冷奥氏

13、体的转变方式有连续冷却和等温冷却两种方式64金属的结晶过程是由 近程有序状态 转变为 长程有序状态 的过程，也是由原子的 晶态或非晶态 逐步过渡到原子的 过程65. 淬透性 是指钢在淬火时所能得到的淬硬层 (马氏体组织占50%处) 的深度分布特性。66、过共析钢进行球化退火处理的两个主要目的是：通过进行（ 球化退火 ）处理，消除网状（二次渗碳体）组织，以改善切削加工性和为（最终热处理 ）作组织准备。67. 晶格结构中的点缺陷主要是间隙原子、空位原子 和 置换原子 。三选择题1、用20钢制造在工作中受冲击载荷和表面耐磨的齿轮零件，应采用（B ）。 A、调质加表面淬火处理；B、渗碳处理加淬火加低温

14、回火；C、调质处理；D、正火处理。2.铁素体是（C ）。A、碳在-Fe的间隙固溶体； B、碳在-Fe中的过饱和间隙固溶体；C、碳在-Fe中的间隙固溶体，D、碳在-Fe中的过饱和间隙固溶体。3.为使高碳钢便于切削加工和为最终热处理作组准备，常预先进行（C ）。A、淬火；B、完全退火；C、球化退火；D、回火 4、下列材料中，（ A ）的铸造性能最好。 A、普通灰铸铁；B、45钢；C、T12；D、铸造铜合金。 5、亚共析钢进行淬火处理，其加热温度应在（A ）以上3050。 A、Ac3；B、Ac1；C、Accm；D、A2。 6、要消除焊件的焊接应力，应采用（ C ）处理 A、完全退火；B、正火； C、

15、去应力退火；D、高温回火。 7、过冷奥氏体是指冷却到 C 温度下，尚未转变的奥氏体。A、 Mf B、 Ms C、 A1 D 、A3 8.下列材料中，（A ）锻造性能最好。 A、30钢；B、50钢；C、HT200、D、T12A。9.下列材料中，（）的焊接性能最差。A、T8；B、20钢；C、45钢；D、HT250。 10.以下三类钢中，（D ）的淬透性最好。 A、亚共析钢 B、共析钢 C、过共析钢11. 共析钢加热奥氏体化后，冷却速度很快，获得的室温组织为（A ）。A、马氏体；B、贝氏体；C、珠光体、 D、托氏体。12.根据铁-碳合金相图，过共析钢室温组织由（B ）组成。A、铁素体+珠光体； B、

16、珠光体+二次渗碳体；C、珠光体+莱氏体，D、铁素体+二次渗碳体。13.消除金属的加工硬化，可用（ A ）A、再结晶退火；B、回复；C、球化退火；D、回火。14. （ ）珠光体转变是在 A 以下进行的。 A A1 B Ms C Mf D A3 15、为使低碳钢便于切削加工，可预先进行（B ）处理。 A、完全退火；B、正火；C、球化退火；D、回火。16、45钢要得到回火索氏体，应进行（B ）A、淬火+中温回火；B、淬火+高温回火；C、等温淬火；D、淬火+低温回火。17、划分金属的冷热加工的界限是（B ）。 A、回复温度；B、再结晶温度；C、相变温度；D、重结晶温度。18、用调质钢制造在工作中受较大

17、冲击载荷和表面有一定耐磨性的零件，应采用（D ） A、表面淬火+高温回火处理； B、渗碳处理+淬火+低温回火；C、渗碳处理+淬火+中温回火； D、调质+表面淬火+低温回火处理。19（B ）在晶体的缺陷中，按几何形状，螺型位错属于 。A 点缺陷 B 线缺陷 C 面缺陷 D 体缺陷 20、低碳钢焊接热影响区中性能最差的是（A ）。 A、熔合区；B、过热区；C、正火区；D、部分重结晶区。 21、下列合金中，铸造性能最好的是（A ）。 A、灰口铸铁； B、铸钢；C、铸造铝合金；D、白口铸铁。22. （D）薄壁套管类中空铸件适于采用 铸造工艺。A 砂型 B 熔模 C 金属型 D 离心 23. （C）确定

18、分型面时，尽量使铸件全部或大部分放在同一砂箱中，其主要目的是A. 利于金属液充填型腔B. 利于补缩铸件C. 防止错箱 D. 操作方便 24、下列材料中，锻造性能最好的材料是（A ）。 A、低碳钢；B、高碳钢； C、灰口铸铁；D、可锻铸铁。 25、下列材料中，焊接性能最好的是（ C ）。 A、 45钢；B、50钢；C、20钢 D、20Cr。 26 、某一低碳钢毛坯因其太软和太韧，为便于切削加工，可预先进行（ B ）处理。 A、完全退火；B、正火；C、球化退火；D、回火。27. （B ）HRC是 硬度。A 布氏 B 洛氏 C 维氏 D 肖氏28.共析钢加热奥氏体化后，冷却时转变的组织主要取决于（C

19、 ）A、奥氏体化的加热温度；B、奥氏体化后的成分均匀程度；C、奥氏体冷却时的转变温度。29 马氏体是（D ）A、碳在-Fe的固溶体； B、碳在-Fe中的过饱和间隙固溶体；C、碳在-Fe中的置换固溶体，D、碳在-Fe中的过饱和间隙固溶体。30.（A ）绘制自由锻锻件图时，为简化锻件形状，需加上A. 敷料B. 余量C. 斜度D. 公差31 消除金属的加工硬化，可用（A ）A、再结晶退火；B、回复；C、球化退火；D、回火。32为使低碳钢便于切削加工，可预先进行（ B ）处理。 A、完全退火；B、正火；C、球化退火；D、回火。33. （ C ）下列哪种工艺不属于塑性加工？A 旋压 B 挤压 C 注塑

20、D 轧制34 .50钢要得到回火索氏体，应进行（B ）A、淬火+中温回火；B、调质处理；（淬火+高温回火）；C、等温淬火；D退火。 35 、下列材料中，最适于制造板料冲压件的是（A ）。 A、低碳钢；B、中碳钢； C、灰口铸铁；D、可锻铸铁。 36、焊接普通的钢结构，一般选用（A）。A、酸性焊条 B、碱性焊条 C、中性焊条 37. （A ）通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成，其晶粒区从表面到中心的排列顺序为 。   A细晶粒区柱状晶粒区等轴晶粒区   B细晶粒区等轴晶粒区柱状晶粒区   C等轴晶粒区细晶粒区柱状晶粒区 &

21、#160; D等轴晶粒区柱状晶粒区细晶粒区38铸铁中碳以石墨形态析出的过程称为A。A.变质处理A B.石墨化C.球化过程. 孕育处理39在Fe-Fe3C相图中，GS线也称为C。A共晶线B.共析线   C.A3线   D.Acm线40 40钢中，珠光体的含量大约C。A.20B.35C.50D.7041. （A ）40Cr钢通常用作 钢。 A 调质 B 渗碳 C 工具 D 弹簧 42. （B ）根据钢的用途来分类，可以分为结构钢、工具钢以及 钢。A 桥梁 B 特殊 C 不锈 D 模具 43球化退火一般适用于 C A 合金结构钢 B 碳素结构钢 C 碳素工具钢

22、 D 合金刃具钢44. （D ）65Mn钢通常用作 钢。 A 调质 B 渗碳 C 工具 D 弹簧 45确定碳钢淬火加热温度的基本依据是 B A C曲线 B FeFe3C相图 C 钢的Ms 线 D CCT曲线46. （A ）目前应用最广泛的铸造工艺是 铸造。A 砂型 B 熔模 C 金属型 D 离心 47亚共析钢加热到AC1AC3之间某温度，水冷后组织为 B .A 马氏体+珠光体；B 马氏体+铁素体；C 马氏体+残余奥氏体；D 铁素体+渗碳体48.（C ）H68是 。A 铝合金 B 铁碳合金 C 铜合金 D 镁合金 49. （D ）不是铸件的常见生产缺陷。A 缩孔 B 缩松 C 白点 D 过烧 5

23、0钢的质量等级的分类是按钢的C 区分的。A 力学性能 B 钢的含碳量 C 杂质S、P D 有益的Mn、Si51. （A ）40Cr钢通常用作 钢。 A 调质 B 渗碳 C 工具 D 弹簧 52合金渗碳钢渗碳后必须进行C 热处理。A 淬火+高温回火； B 淬火+中温回火； C 淬火+低温回火；D 淬火+退火53合金固溶强化的原因是 C 。A 晶格类型的改变；B 晶粒细化；C 晶格发生畸变；D 发生了化学反应54 .（A ）大批量生产汽车齿轮锻件的合适生产方法是 。A 模锻 B 自由锻 C 液态模锻 D 胎模锻 55 .化学热处理与其他热处理方法的根本区别是 C A 加热温度 B 组织变化 C 钢

24、成分变化 D 性能变化56要制造一批锉刀，请选择合适的材料C。A.45B.9Mn2VC.T12D.7Cr1757. （D ）过共析钢加热到 线以上，会转变为单相奥氏体。A A1 B A2 C A3 D Acm58纯铁在912时由Fe转变为Fe的这种转变称为D A 结晶 B 再结晶 C 重结晶 D 同素异构现象59. （C ）铸造中，产生缩孔和缩松的主要原因不是 。A 液态收缩 B凝固收缩C 固态收缩60. （C ）有色金属的焊接适于下列哪种焊接工艺？A 手工电弧焊 B CO2保护焊 C 氩气保护焊 D 埋弧焊61奥氏体是（D ）。A、碳在-Fe的间隙固溶体； B、碳在-Fe中的过饱和间隙固溶体

25、；C、碳在-Fe中的置换固溶体，D、碳在-Fe中的间隙固溶体。62为使高碳钢(如T12)便于切削加工和为最终热处理作组准备，常预先进行（ C ）。A、淬火；B、完全退火；C、球化退火；D、正火。63. （C ）珠光体是一种 。A固溶体   B金属化合物   C机械混合物   D单相组织金属64确定过冷奥氏体等温冷却产物的基本依据是A。A.C曲线图；B.Fe-Fe3C相图；C.钢的Ms线；D.半马氏体曲线65. （B ）机床床身的制造工艺适于下列那种工序？A 锻造 B 铸造 C 锻焊 D 冲压D67在Fe-Fe3C相图中，GS线也称为。

26、A共晶线B.共析线   C. Acm线D. A3线  6840钢中，珠光体的含量大约C。A.20B.35C.50D.70 69. （ C）铁碳平衡相图中，含碳量为1.5的铁碳合金是 。A 亚共析钢 B 共析钢 C 过共析钢 D 铸铁四、判断题：（每小题1分，共15分）（在括号里正确的划“”，错误的划“×”；）1(× )GCr15SiMn钢是滚动轴承钢，Cr12MoV钢是不锈钢， HT150是灰口铸铁。2、正火只能作预备热处理，不可作为零件的最终热处理。（×）3. ( )同一金属，结晶时冷却速度愈大，则过冷度愈大，金属的实际结

27、晶温度愈低。4(× )金属固态一定是晶体，不存在非晶态金属；同样玻璃也不存在晶态玻璃。5(× )锻造只能改变金属坯料的形状而不能改变金属的力学性能。7 合金的结晶范围越大，枝晶偏析越严重。 （）8. （ ）合金的晶粒越细，其强度越高、塑性也越好。9()去应力退火一般在A1以下（500650）,因此退火过程是没有相变的。10、正火只能作预备热处理，不可作为零件的最终热处理。（×）11、表面淬火的钢材料一般采用低碳钢。 （×）12 渗碳热处理的钢材料一般适合中碳钢。×13. （×）二氧化碳保护焊由于有CO2的作用，故适合焊有色金属和高合金

28、钢。14. （×）所有的合金元素加入钢中均能使钢的淬透性提高。15、淬透性好的钢，淬火硬度一定高。 （× ）16、去应力退火能消除内应力，完全退火也能消除内应力。 （ ）17. （ ）铸件、锻件一般都要设置结构斜度，以便脱模。18. （× ）在铁碳合金相图中，铁素体在727时，溶碳能力可达2.11%。19. （ ）钢的碳当量值越大，其焊接性越差。20()过共析钢结晶的过程是：LL+AAA+Fe3CP+ Fe3C。15、拉深系数越小，板料在拉深过程中变形越小。 （×）21(× )可锻铸铁是可以进行段造的。22( ) 加工硬化是指在冷变形加工后的金

29、属，产生碎晶、位错密度增加，提高了其强度的现象。23、锻造纤维最好与拉应力平行。 （）24.（×）钢的淬透性主要取决于马氏体含碳量的大小。25.金属的抗拉强度越高，金属抗塑性变形的能力也越高。 （ ）26、一般钢材在600左右会产生一类回火脆性，应避免在此温度区回火 （×）27 金属都具有相同的晶格类型。 （× ）28.在合金中组元就是合金的。 （× ）29.固溶体都是有限溶解的。 （× ）30、淬火后的钢在回火时，一般回火温度高，其强度和硬度高。(× )31 .莱氏体的含碳量为6.69。× （ ）32.（×）模锻

30、件的结构斜度通常设在与开模方向相平行的加工表面上。33淬透性好的钢淬火硬度一定好。 （ ×）34、碱性焊条的抗裂性较酸性焊条要好。 （）35 淬火钢在回火时无组织变化。 （× ）36 可锻铸铁可以进行锻造。 （× ）37渗氮零件渗氮后必须经淬火、回火后方可使用。 （× ）38、平衡状态下的亚共析钢不含二次渗碳体。 （）39. （×）铸铁的含碳量高，其焊接工艺性能比低碳钢好。40（ ）铁碳合金中，一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体的成分和晶体结构相同，是同一相。41 大多数合金元素加入钢中均能使钢的淬透性提高。（） 42金属在固态下都是晶体，而非

31、金属都是非晶体。×43珠光体的含碳量为0.77。44高温下进行的塑性变形加工称为热加工。×45. （）对钢进行淬火热处理，只能改变材料的组织，不能改变其化学成分。46、金属未经塑性变形，在加热温度高于再结晶温度，不会发生再结晶。 （）47纯金属的结晶都是在恒温下进行的。48金属材料的力学性能都是通过拉伸试验测定的×49钢的含碳量愈高，淬火加热温度愈高。×50.为了使零件加快渗碳速度，最好用高碳碳钢来作渗碳钢。×51. （）灰铸铁的铸造工艺性比铸钢要好。52渗碳零件经渗碳后就可以加工使用。×53碳素工具钢都是优质钢或高级优质钢。

32、5;54同一金属，结晶时冷却速度愈大，则过冷度愈大，金属的实际结晶温度愈低。55 铸造热应力属残留应力，无法消除。 ×第一章 金属的晶体结构与结晶1解释下列名词点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。如位错。面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格

33、位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。非

34、自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。2.常见的金属晶体结构有哪几种？-Fe 、- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、 Pb 、 Cr 、 V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格；Fe、Cr、V属于体心立方晶格；Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格；Mg、Zn属于密排六方晶格；5.实际晶体中的点

35、缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？答：如果金属中无晶体缺陷时，通过理论计算具有极高的强度，随着晶体中缺陷的增加，金属的强度迅速下降，当缺陷增加到一定值后，金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。因此，无论点缺陷，线缺陷和面缺陷都会造成晶格崎变，从而使晶体强度增加。同时晶体缺陷的存在还会增加金属的电阻，降低金属的抗腐蚀性能。7.过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？答：冷却速度越大，则过冷度也越大。随着冷却速度的增大，则晶体内形核率和长大速度都加快，加速结晶过程的进行，但当冷速达到一定值以后则结晶过程将减慢，因为这时原子的扩散能力减弱。过冷度增大，F大，结

36、晶驱动力大，形核率和长大速度都大，且N的增加比G增加得快，提高了N与G的比值，晶粒变细，但过冷度过大，对晶粒细化不利，结晶发生困难。9.在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？在生产中如何应用变质处理？答：采用的方法：变质处理，钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法来控制晶粒大小。变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒。机械振动、搅拌。第二章 金属的塑性变形与再结晶1解释下列名词：加工硬化、回复、再结晶、热加工、冷加工。答：加工硬化：随着塑性变形的增加，金属的强度、硬度迅速增加；

37、塑性、韧性迅速下降的现象。回复：为了消除金属的加工硬化现象，将变形金属加热到某一温度，以使其组织和性能发生变化。在加热温度较低时，原子的活动能力不大，这时金属的晶粒大小和形状没有明显的变化，只是在晶内发生点缺陷的消失以及位错的迁移等变化，因此，这时金属的强度、硬度和塑性等机械性能变化不大，而只是使内应力及电阻率等性能显著降低。此阶段为回复阶段。再结晶：被加热到较高的温度时，原子也具有较大的活动能力，使晶粒的外形开始变化。从破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒。和变形前的晶粒形状相似，晶格类型相同，把这一阶段称为“再结晶”。热加工：将金属加热到再结晶温度以上一定温度进行压力加工。冷加工：在再结晶温度以

38、下进行的压力加工。2产生加工硬化的原因是什么？加工硬化在金属加工中有什么利弊？答：随着变形的增加，晶粒逐渐被拉长，直至破碎，这样使各晶粒都破碎成细碎的亚晶粒，变形愈大，晶粒破碎的程度愈大，这样使位错密度显著增加；同时细碎的亚晶粒也随着晶粒的拉长而被拉长。因此，随着变形量的增加，由于晶粒破碎和位错密度的增加，金属的塑性变形抗力将迅速增大，即强度和硬度显著提高，而塑性和韧性下降产生所谓“加工硬化”现象。金属的加工硬化现象会给金属的进一步加工带来困难，如钢板在冷轧过程中会越轧越硬，以致最后轧不动。另一方面人们可以利用加工硬化现象，来提高金属强度和硬度，如冷拔高强度钢丝就是利用冷加工变形产生的加工硬化

39、来提高钢丝的强度的。加工硬化也是某些压力加工工艺能够实现的重要因素。如冷拉钢丝拉过模孔的部分，由于发生了加工硬化，不再继续变形而使变形转移到尚未拉过模孔的部分，这样钢丝才可以继续通过模孔而成形。3划分冷加工和热加工的主要条件是什么？答：主要是再结晶温度。在再结晶温度以下进行的压力加工为冷加工，产生加工硬化现象；反之为热加工，产生的加工硬化现象被再结晶所消除。4与冷加工比较，热加工给金属件带来的益处有哪些？答：（1）通过热加工，可使铸态金属中的气孔焊合，从而使其致密度得以提高。（2）通过热加工，可使铸态金属中的枝晶和柱状晶破碎，从而使晶粒细化，机械性能提高。（3）通过热加工，可使铸态金属中的枝晶

40、偏析和非金属夹杂分布发生改变，使它们沿着变形的方向细碎拉长，形成热压力加工“纤维组织”（流线），使纵向的强度、塑性和韧性显著大于横向。如果合理利用热加工流线，尽量使流线与零件工作时承受的最大拉应力方向一致，而与外加切应力或冲击力相垂直，可提高零件使用寿命。6金属经冷塑性变形后，组织和性能发生什么变化？答：晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性，如纵向的强度和塑性远大于横向等；晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化，即随着变形量的增加，强度和硬度显著提高，而塑性和韧性下降；织构现象的产生，即随着变形的发生，不仅金属中的晶粒会被破碎拉长，而且各晶粒的晶格位向也会沿着变形的方向同时发生转动，转动结果金属

41、中每个晶粒的晶格位向趋于大体一致，产生织构现象；冷压力加工过程中由于材料各部分的变形不均匀或晶粒内各部分和各晶粒间的变形不均匀，金属内部会形成残余的内应力，这在一般情况下都是不利的，会引起零件尺寸不稳定。 7分析加工硬化对金属材料的强化作用？答：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、位错缠结加剧，使位错运动的阻力增大，引起变形抗力的增加。这样，金属的塑性变形就变得困难，要继续变形就必须增大外力，因此提高了金属的强度。9在制造齿轮时，有时采用喷丸法（即将金属丸喷射到零件表面上）使齿面得以强化。试分析强化原因。答：高速金属丸喷射到零件表面上，使工件表面层产生塑性变形，形

42、成一定厚度的加工硬化层，使齿面的强度、硬度升高。第三章 合金的结构与二元状态图1解释下列名词：合金，组元，相，相图；固溶体，金属间化合物，机械混合物；枝晶偏析，比重偏析；固溶强化，弥散强化。答：合金：通过熔炼，烧结或其它方法，将一种金属元素同一种或几种其它元素结合在一起所形成的具有金属特性的新物质，称为合金。组元：组成合金的最基本的、独立的物质称为组元。相：在金属或合金中，凡成分相同、结构相同并与其它部分有界面分开的均匀组成部分，均称之为相。相图：用来表示合金系中各个合金的结晶过程的简明图解称为相图。固溶体：合金的组元之间以不同的比例混合，混合后形成的固相的晶格结构与组成合金的某一组元的相同，

43、这种相称为固溶体。金属间化合物：合金的组元间发生相互作用形成的一种具有金属性质的新相，称为金属间化合物。它的晶体结构不同于任一组元，用分子式来表示其组成。 机械混合物：合金的组织由不同的相以不同的比例机械的混合在一起，称机械混合物。枝晶偏析：实际生产中，合金冷却速度快，原子扩散不充分，使得先结晶出来的固溶体合金含高熔点组元较多，后结晶含低熔点组元较多，这种在晶粒内化学成分不均匀的现象称为枝晶偏析。比重偏析：比重偏析是由组成相与溶液之间的密度差别所引起的。如果先共晶相与溶液之间的密度差别较大，则在缓慢冷却条件下凝固时，先共晶相便会在液体中上浮或下沉，从而导致结晶后铸件上下部分的化学成分不一致，产

44、生比重偏析。固溶强化：通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高的现象称为固溶强化。弥散强化：合金中以固溶体为主再有适量的金属间化合物弥散分布，会提高合金的强度、硬度及耐磨性，这种强化方式为弥散强化。2指出下列名词的主要区别：1）置换固溶体与间隙固溶体；答：置换固溶体：溶质原子代替溶剂晶格结点上的一部分原子而组成的固溶体称置换固溶体。间隙固溶体：溶质原子填充在溶剂晶格的间隙中形成的固溶体，即间隙固溶体。2）相组成物与组织组成物；相组成物：合金的基本组成相。组织组成物：合金显微组织中的独立组成部分。3下列元素在-Fe 中形成哪几种固溶体?Si、C、N、Cr、Mn答：Si、Cr、Mn形

45、成置换固溶体；C、N形成间隙固溶体。4试述固溶强化、加工强化和弥散强化的强化原理,并说明三者的区别.答：固溶强化：溶质原子溶入后，要引起溶剂金属的晶格产生畸变，进而位错运动时受到阻力增大。弥散强化：金属化合物本身有很高的硬度，因此合金中以固溶体为基体再有适量的金属间化合物均匀细小弥散分布时，会提高合金的强度、硬度及耐磨性。这种用金属间化合物来强化合金的方式为弥散强化。加工强化：通过产生塑性变形来增大位错密度，从而增大位错运动阻力，引起塑性变形抗力的增加，提高合金的强度和硬度。区别：固溶强化和弥散强化都是利用合金的组成相来强化合金，固溶强化是通过产生晶格畸变，使位错运动阻力增大来强化合金；弥散强

46、化是利用金属化合物本身的高强度和硬度来强化合金；而加工强化是通过力的作用产生塑性变形，增大位错密度以增大位错运动阻力来强化合金；三者相比，通过固溶强化得到的强度、硬度最低，但塑性、韧性最好，加工强化得到的强度、硬度最高，但塑韧性最差，弥散强化介于两者之间。5固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主要差别？答：在结构上：固溶体的晶体结构与溶剂的结构相同，而金属间化合物的晶体结构不同于组成它的任一组元，它是以分子式来表示其组成。 在性能上：形成固溶体和金属间化合物都能强化合金，但固溶体的强度、硬度比金属间化合物低，塑性、韧性比金属间化合物好，也就是固溶体有更好的综合机械性能。6. 何谓共晶反应、包晶反应和共析反应?试比较这三种反应的异同点.答：共晶反应：指一定成分的液体合金，在一定温度下，同时结晶出成分和晶格均不相同的两种晶体的反应。 包晶反应：指一定成分的固相与一定成分的液相作用，形成另外一种固相的反应过程。共析反应：由特定成分的单相固态合金，在恒定的温度下，分解成两个新的，具有一定晶体结构的固相的反应。共同点：反应都是在