金属学及热处理模拟试题答案

金属学及热处理模拟试题

模拟试题1

一.单项选择题（每题1分，共25分） 1.奥氏体是（ ）。

A. 碳在γ- Fe 中的间隙固溶体 B. 碳在α- Fe 中的间隙固溶体 C. 碳在α- Fe 中的有限固溶体

2.每个体心立方晶胞中包含有（ ）个原子。 A.1 B.2 C.3 D.4

3.在晶体缺陷中，属于点缺陷的有（ ）。 A.间隙原子 B.位错 C.晶界 D.缩孔

4. 固溶体的晶体结构： A．与溶剂相同 B．与溶质相同 C．为其它晶格类型

5. 金属的锻造性能用（ ）来衡量。 A．流动性和收缩性 B．塑性和变形抗力 C．锻造比 D．锻造流线

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金属学及热处理模拟试题

6. 加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得（ ）。 A．基体组织 B．A体组织 C．P体组织 D．M体组织

7. 碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（ ）。 A．随炉冷却 B．在风中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中

01高轧《金属学及热处理》期末试题A

一．填空（每空1分，共40分）

1．碳素钢中除铁碳外，还常有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）等元素。 2．钢按质量分为（ ）、（ ）、（ ）。

3．9 SiCr按合金元素多少分类是（ ）钢，按用途分类是（ ）钢。 4．45#钢按含碳量分是（ ）钢，按质量分是（ ）钢，按用途分是 （ ）钢。

5．T10A钢按用途分类是（ ）钢，按质量分是（ ）钢，按 含碳量分是（ ）钢。

6．合金钢按用途分为（ ）、（ ）、（ ）。

7．除Co外，大多数合金元素溶入A体后，都能（ ）过冷A 的稳定性， （ ）临界冷却速度，使C曲线的位置向（ ）移动，提高钢的（ ）。 8．60Si2Mn是（ ）钢，它的最终热处理方法是（ ）。 9．高锰钢经热处理后，其组织呈单一的（ ），故有很好的韧性，而在 使用过程中受到强烈的冲击或摩

《金属学及热处理》课程简介

1、课程代码

2、课程名称

金属学及热处理 3、授课对象

材料成型及控制专业本科生 4、学分

4 5、修读期

第5学期 6、课程组负责人

夏力讲师、梁夏讲师、雷燕讲师 7、课程简介

本课程由物理冶金基本原理、钢的热处理、工程材料三大部分组成。开设本课程的目的在于为相关专业课程的学习及其未来实际应用材料打好良好的材料科学理论基础。课程的基本任务是：阐明典型晶体结构的基本特征及其性质、相与组织的基本特征和相转变过程及其机理、晶体中原子扩散的规律和途径及其影响因素、各类晶体缺陷的特点和形成规律及其对性能的影响、晶体材料的塑性变形行为和微观机理以及在热变形过程中材料内部发生的变化及其对性能的影响，钢的热处理原理及工艺，常用工程材料。课程教学的目的在于将材料成分、结构、组织变化的微观机理与材料的设计和加工工艺及其应用结合起来，以培养学生未来应用材料科学基础理论知识，了解材料、设计材料、加工材料、使用材料、测试分析材料、评估材料和解决材料实际问题的能力。 8、实践环节学时与内容或辅助学习活动

金属学及热处理综合实验2周

9、课程考核

平时：30%（课后作业+课后报告），考试：70%。 10、指定教材

《金属学与热处理

第一章 金属及合金的晶体结构 复习题

一、名词解释

1．晶体：原子（分子、离子或原子集团）在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质。

2．非晶体：指原子呈不规则排列的固态物质。

3．空间点阵：描述晶体中原子（离子、分子或原子集团）规律排列的空间格架称为空间点阵。

4．晶格：一个能反映原子排列规律的空间格架。 5．晶胞：构成晶格的最基本单元。 6．晶界：晶粒和晶粒之间的界面。 7．单晶体：只有一个晶粒组成的晶体。

8．多晶体：由许多取向不同，形状和大小甚至成分不同的单晶体（晶粒）通过晶界结合在一起的聚合体。

9．晶粒：组成多晶体的各个小单晶体的外形一般为不规则的颗粒状，故通常称之为晶粒。

10． 合金：是以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属特性的材料。

11． 组元：组成合金最基本的、独立的物质称为组元。

12． 相：金属中具有同一化学成分、同一晶格形式并以界面分开的各个均匀组成部分称为相。

13． 组织：用肉眼观察到或借助于放大镜、显微镜观察到的相的形态及分布的图象统称为组织。

14． 固熔体：合金组元通过溶解形成成分和性能均匀的、结构上与组元之一相同的固相。 二、填空题

1．晶体与非晶体的根本区别在于原子

1

第一章 金属及合金的晶体结构 复习题

一、名词解释

1．晶体：原子（分子、离子或原子集团）在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质。

2．非晶体：指原子呈不规则排列的固态物质。

3．空间点阵：描述晶体中原子（离子、分子或原子集团）规律排列的空间格架称为空间点阵。

4．晶格：一个能反映原子排列规律的空间格架。 5．晶胞：构成晶格的最基本单元。 6．晶界：晶粒和晶粒之间的界面。 7．单晶体：只有一个晶粒组成的晶体。

8．多晶体：由许多取向不同，形状和大小甚至成分不同的单晶体（晶粒）通过晶界结合在一起的聚合体。

9．晶粒：组成多晶体的各个小单晶体的外形一般为不规则的颗粒状，故通常称之为晶粒。

10． 合金：是以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属特性的材料。

11． 组元：组成合金最基本的、独立的物质称为组元。

12． 相：金属中具有同一化学成分、同一晶格形式并以界面分开的各个均匀组成部分称为相。

13． 组织：用肉眼观察到或借助于放大镜、显微镜观察到的相的形态及分布的图象统称为组织。

14． 固熔体：合金组元通过溶解形成成分和性能均匀的、结构上与组元之一相同的固相。 二、填空题

1．晶体与非晶体的根本区别在于

1

第一章 金属及合金的晶体结构 复习题

一、名词解释

1．晶体：原子（分子、离子或原子集团）在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质。

2．非晶体：指原子呈不规则排列的固态物质。

3．空间点阵：描述晶体中原子（离子、分子或原子集团）规律排列的空间格架称为空间点阵。

4．晶格：一个能反映原子排列规律的空间格架。 5．晶胞：构成晶格的最基本单元。 6．晶界：晶粒和晶粒之间的界面。 7．单晶体：只有一个晶粒组成的晶体。

8．多晶体：由许多取向不同，形状和大小甚至成分不同的单晶体（晶粒）通过晶界结合在一起的聚合体。

9．晶粒：组成多晶体的各个小单晶体的外形一般为不规则的颗粒状，故通常称之为晶粒。

10． 合金：是以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属特性的材料。

11． 组元：组成合金最基本的、独立的物质称为组元。

12． 相：金属中具有同一化学成分、同一晶格形式并以界面分开的各个均匀组成部分称为相。

13． 组织：用肉眼观察到或借助于放大镜、显微镜观察到的相的形态及分布的图象统称为组织。

14． 固熔体：合金组元通过溶解形成成分和性能均匀的、结构上与组元之一相同的固相。 二、填空题

1．晶体与非晶体的根本区别在于

第二章 金属及合金的回复于再结晶

1回复:是指冷塑性变形的金属在加热时，在光学显微组织发生改变前（即在再结晶晶粒形成前）所产生的某些亚结构和性能的变化过程。 2回复的机制

一般认为，回复是空位和位错在退火过程中发生运动，从而改变了它们的数量和组态的过程。 1） 低温回复： 低温回复主要与点缺陷（空位和间隙原子）的迁移有关。点缺陷运动的结果，使点缺陷密度明显下降。

2） 中温回复：加热温度稍高时，会发生位错运动和重新分布。回复的机制主要与位错的滑移有关，同一滑移面上的异号位错可以相互吸引而抵消。

3） 高温回复：高温时，刃型位错可获得足够能量产生攀移，发生多边化（或多边形化）。 3多边化：冷变形金属加热时，原来处在滑移面上的位错通过攀移和滑移，形成与滑移面垂直的亚晶界的过程。

多边化的驱动力：弹性应变能的降低。

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，位错密度显著降低，性能也发生显著变化，并恢复到冷变形前的水平，这个过程称为再结晶。

再结晶的驱动力：储存能的降低（与回复的驱动力相同）。

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（＞95%转

第一章 金属的晶体结构 1．这种原子在三维空间作有规则的周期性重复排列的物质称为晶体。

2．晶体与非晶体的区别不在外形，主要在于内部的原子排列情况；先，晶体具有一定的熔点；晶体的另一个特点是在不同方向三测量其性能时，表现出各向异性或异向性。 3．最典型最常见的金属晶体结构有3种类型：体心立方结构，面心立方结构和密排六方结构。

4．体心立方晶格：除了在晶胞的八个角上各有一个原子外，原子： 原子半径r a，

原子数8x1/8+1=2，配位数4(所

谓配位数是指晶体结构中与任一个

原子最近邻、等距离的原子数)为8；致密度(原子排列的紧密程度可用原子所占体积与晶胞

体积之比表示)k nV

15．面心立方品格和密排六方

V

晶格的：原子半径，原子数，配位数，致密度

6．晶向指数的确定，晶向族包括的晶向；

7．晶面指数的确定，晶面族包括的晶面。

8．在实际应用的金属材料中，总是不可避免的存在着一些原子偏离规则排列的不完整性区域，

这就是晶体缺陷。

9．根据晶体缺陷的几何特征，可以分为以下三类： 1)点缺陷：空位、间隙原子和置换原子

2)线缺陷：最简单、最基本的类型有两种：刃型位错、螺型位错。 3)面缺陷：包括晶体的外表面和内界面两类， 10．晶体结构相同但

第一章 金属的晶体结构

马氏体沉淀硬化不锈钢,它是美国 ARMCO 钢公司在1949年发表的,其特点是强度高,耐蚀性好,易焊接,热处理工艺简单,缺点是延韧性和切削性能差,这种马氏体不锈钢与靠间隙元素碳强化的马氏体钢不同,它除靠马氏体相变外并在它的基体上通过时效处理析出金属间化合物来强化。正因为如此而获得了强度高的优点,但延韧性却差。

1、试用金属键的结合方式，解释金属具有良好的导电性、正的电阻温度系数、导热性、塑性和金属光泽等基本特性.

答：(1)导电性：在外电场的作用下，自由电子沿电场方向作定向运动。

(2)正的电阻温度系数：随着温度升高，正离子振动的振幅要加大，对自由电子通过的阻碍作用也加大，即金属的电阻是随温度的升高而增加的。

(3)导热性：自由电子的运动和正离子的振动可以传递热能。 (4) 延展性：金属键没有饱和性和方向性，经变形不断裂。

(5)金属光泽：自由电子易吸收可见光能量，被激发到较高能量级，当跳回到原位时辐射所吸收能量，从而使金属不透明具有金属光泽。

2、填空：

1)金属常见的晶格类型是面心立方、体心立方、 密排六方 。

2)金属具有良好的导电性、导热性、塑性和金属光泽主要是因为金属原子具有 金属键 的结合方式。

金属学与热处理总结

一、金属的晶体结构

重点内容： 面心立方、体心立方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径，八面体、四面体间隙个数；晶向指数、晶面指数的标定；柏氏矢量具的特性、晶界具的特性。

基本内容：密排六方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径，密排面上原子的堆垛顺序、晶胞、晶格、金属键的概念。晶体的特征、晶体中的空间点阵。 晶格类型 体心立方 面心立方 密排六方 晶格类型 间隙类型 间隙个数 原子半径rA 间隙半径rB 晶胞中的原子数 2 4 6 原子半径 3424配位数 8 12 12 致密度 68% 74% 74% a a 12a fcc(A1) 正四面体 正八面体 四面体 bcc(A2) 扁八面体 hcp(A3) 四面体 正八面体 8 2a44 ?2?2?a412 3a46 ?2?3?a4?12 a26 ?2?1a2?3?2a4? ?5?3?a46?2a4? ? 晶胞：在晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的最小的几何单元，用来分析原子排列的规律性，这个最小的几何单元称为晶胞。

金属键：失去外层价电子的正离子与弥漫其间的自由电子的静电作用而结合起来，这种结合方式称为金属键。

位错：晶体中原子的排列在一定范围内发生有规