工程材料课后习题参考答案华科大版

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1、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：原了排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原了、直换原子等。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i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，晶格位向也并非完全i致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们和互镶嵌而成品粒，称亚品粒。亚品界：两相邻亚晶粒间的边界称

2、为亚品界。刃型位错：位错可认为是品格屮一部分品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，贝IJ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Z差称为过冷度。白发形核：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。非白发形核：是液态金属依附在一些耒溶颗粒表而所形成的晶核。变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔周态颗粒，造成大量可

3、以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数H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朵质称为变质剂。2.常见的金属晶体结构有哪儿种？a-Fe、Y-Fe、/1、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各属何种晶体结构？答：常见金属品体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格；a_Fe、Cr>V属于体心立方晶格:Y—Fe、Al、Cu>Ni、Pb属于面心立方晶格:Mg、Zn属于密排六方晶格:3.配位数和致密度可以用來说明哪些问题？答：川来说明晶体中原子排列的紧密程度。晶体中配位数和致密度越大，则晶体中原子排列越紧密。4.晶而指数和晶向指数

4、有什么不同？答：品向是指品格中各种原子列的位向，用品向指数來农示，形式为［wwv］；晶面是指晶格中不同方位上的原子面，用晶面指数來表示，形式为(hkl)。5.实际晶体屮的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？答：如果金属屮无晶体缺陷时，通过理论计算具有极高的强度，随着晶体屮缺陷的增加，金属的强度迅速下降，当缺陷增加到一定值后，金属的强度乂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品格埼变，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。1.为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？答：因为单晶体内各个方向上原子排列

5、密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。2.过冷度与冷却速度冇何关系？它对金属结晶过程冇何影响？对铸件晶粒大小冇何影响？答：①冷却速度越大,则过冷度也越大。②随着冷却速度的増大，则晶体内形核率和长人速度都加快，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。③过冷度增大，AF大，结晶驱动力大，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。3.金属结品的基本规律是什么？晶核的形成率和成长率

6、受到哪些因素的影响？答：①金属结晶的基木规律是形核利核长大。②受到过冷度的影响，随着过冷度的增大，晶核的形成率和成长率都增大，但形成率的增长比成长率的增长快；同时外來难熔杂质以及振动和搅拌的方法也会增大形核率。4.在铸造生产中，采川哪些措施控制晶粒大小？在生产中如何应川变质处理？答：①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。②变质处理：在液态金属结品前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大暈可以成为非H发品核的固态质点，使结晶时的品核数目大大増加，从而提高了形核率，细化晶粒。③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

7、、再结晶、热加工、冷加工。答：加工便化：随着舉性变形的增加，金属的强度、硬度迅速增加；槊性、韧性迅速下降的现彖。I叫复：为了消除金属的加工碾化现彖，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、破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