第一章 金属的晶体结构

第一章 金属的晶体结构 三、 填空题

1、常见的金属晶格类型有 、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿三种, α-Fe、Cr、 W、Mo 属于＿＿＿＿＿＿＿， γ-Fe、Al、Cu、Ni 属于＿＿＿＿＿＿＿, 而Be、Mg、Zn、Cd 属于＿＿＿＿＿＿＿＿。 2、晶胞中原子排列的紧密程度, 可以用＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿两个参数来衡 量。

3、面心立方晶格{100}、{110}、{111}晶面的原子密度分别是＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、 ＿＿＿＿＿＿； <100>、<110>、<111>晶向的原子密度分别是＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、

＿＿＿＿＿＿。 可见, ＿＿＿＿＿＿＿晶面和＿＿＿＿＿＿＿晶向的原子密度大。

4、与理想晶体比较, 实际金属的晶体结构是＿＿＿晶体, 而且存在＿＿＿＿＿＿。 5、三种典型金属晶格中, ＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿晶格的原子排列是 紧密的。 6、晶格常数为 a 的面心立方晶胞, 其原子数为＿＿＿＿＿＿, 原子半径为＿＿＿＿ ＿ , 配位数为＿＿＿＿＿, 致密度为＿＿＿＿＿＿＿。

7、实际金属中常见的点缺陷是＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿； 线缺陷是＿＿＿＿＿； 面 缺陷是＿＿＿＿＿＿＿＿。

8、如图立方晶胞中OA 的晶向指数 为＿＿＿＿＿， 与此晶向垂直的晶面 的晶面指数是＿＿＿＿＿

9、凡金属晶格缺陷都会引起晶格

＿＿＿＿, 一般都会使金属的强度、 硬度＿＿＿＿, 塑性、韧性＿＿＿。 10、位错是＿＿＿＿＿＿＿＿＿与 —4—

＿＿＿＿＿＿＿＿的边界线。

11、刃型位错的柏氏矢量与位错线互相＿＿＿＿＿＿＿, 螺型位错的柏氏矢量与位错线 互相＿＿＿＿＿。

12、位错的滑移面是＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿所构成的平面。 刃型位错的滑移 面有＿＿＿＿个； 螺型位错的滑移面有＿＿＿＿＿＿个。 四、 选择题

1、在金属中能够完整地反映出晶格特征的小几何单元叫( )。 A、晶胞； B、晶格； C、晶体 2、单晶体的性能特点是( )。

A、各向同性； B、各向异性； C、无规律 3、体心立方晶胞原子数、 原子半径、 致密度分别是( )。 A、2, 3 4 a, 0.68； B、4, 3 4 a, 0.74； C、2, 2 4 a, 0.68

4、符号{ h k l }表示 ( )。

A、晶面族； B、晶向族； C、晶面 5、立方晶系中, 晶格常数是指( )。

A、近邻原子间距； B、近邻原子间距的一半； C、晶胞棱边长度

6、体心立方晶格原子密度大的晶面和晶向分别是( )。

A、{111}、<110>； B、{110}、<111>； C、{100}、<111> 7、在立方晶格中, 晶向指数 [UVW] 与晶面指数 (hkl) 满足hU + kV + lW = 0 时, 则 此晶面与晶向( )。 A、平行； B、垂直； C、成45°夹角 8、实际金属结晶后往往形成( ), 使性能呈无向性。 A、单晶体； B、多晶体； C、非晶体

9、实际金属中存在许多缺陷, 其中晶界属于( )。 A、点缺陷； B、线缺陷； C、面缺陷 五、 判断题

( ) 1、凡是原子具有规则排列的物质都叫晶体。 ( ) 2、密排六方晶胞共有17 个原子。 —5—

( ) 3、空间点阵相同的晶体, 它们的晶体结构不一定相同。

( ) 4、体心立方晶胞体心位置上的原子的配位数比角上原子的配位数大。

( ) 5、在立方晶系中， 改变晶向指数的数字顺序, 所表示的晶向上的原子排列 情况是完全相同的。

( ) 6、立方晶系中指数相同的晶面及晶向互相垂直。 ( ) 7、晶格中每个结点都具有完全相同的周围邻点。

( ) 8、工业上使用的实际金属材料都表现出鲜明的各向异性特征。

( ) 9、金属晶格中的空位和间隙原子会引起晶格畸变， 从而导致金属塑性提高。 ( ) 10、晶体结构的配位数愈大, 其晶格致密度也愈大。 ( ) 11、刃位错线运动方向垂直于位错线。

( ) 12、位错引起的晶格畸变的大小可用柏氏矢量表示出来。 —6—

Ch1 金属的晶体结构 三、

1. bcc、fcc、hcp，bcc、fcc、hcp。 2. 致密度，配位数

3. 2/a2 、1.4/a2、2.31/a2 ；1/a、 1.4/a、 0.58/a。{111}、<110>。 4. 多、晶体缺陷。 5. fcc、hcp。

6. 4、

2a、12、0.74。 47. 空位、间隙原子；位错；晶界和亚晶界。 8. [121]、（121）

9. 畸变，升高，下降。

10.晶体中已滑移的部分，未滑移部分。 11.⊥、∥

12.位错线和b。1；无数。 四、 1 A 2 B 3 A 4 A 5 C 6 B 7 A 8 B 9 C 五、 1 +

2 - 3 + 4 - 5 + 6 + 7 + 8 - 9 - 10 + 11 + 12 + 第二章 纯金属的结晶 三、 填空题

1、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿称为金属结晶的过冷现象, ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿称为过冷度。

2、金属结晶过程是＿＿＿＿＿＿与＿＿＿＿＿＿的过程, 这是结晶的基本规律。

3、金属结晶时的冷却速度越快, 则过冷度越＿＿＿＿＿, 结晶后的晶粒越＿＿＿＿,

其强度越＿＿＿＿＿＿, 塑性和韧性＿＿＿＿＿＿＿。

4、对晶核的形成和长大来说, ＿＿＿＿＿＿＿是驱动力, ＿＿＿＿＿＿＿是必须条 件。 5、纯金属结晶时, 如果结晶前沿液相存在正的温度梯度, 晶体只能按＿＿＿＿＿＿ —7—

方式长大, 后晶体生长成主要以＿＿＿＿＿＿作为外表面的规则形状。 6、典型的金属铸锭组织由三层组成, 即＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿ 、＿＿＿＿＿。 7、在金属铸锭中, 除组织不均匀外, 还经常存在＿＿＿＿＿＿＿＿等各种铸造缺陷。

8、其它条件相同时, 在下列铸造条件下, 就铸件晶粒大小来说： (1) 金属模浇注的比砂模浇注的＿＿＿＿＿＿＿； (2) 铸成薄件的比铸成厚件的＿＿＿＿＿＿＿＿；

(3) 浇注时采用震动的比不采用震动的＿＿＿＿＿＿＿＿。 四、 选择题 1、在具有一定过冷度的金属液体结晶时, 液体与固相晶体的自由能差(△G=G 固 - G 液)

( )。

A、>0； B、= 0； C、< 0

2、纯金属结晶时冷却曲线上的水平台阶, 表示( )。

A、结晶时放出结晶潜热； B、由外界补偿一定热量使其结晶； C、结晶时的孕育期

3、金属结晶后晶粒大小取决于结晶时的形核率N和核长大速度G, 要细化晶粒必须 ( )。

A、增大N 和G； B、增大N、降低G； C、降低N、增大G 4、较大型铸件一般是通过( )来细化晶粒的。

A、增大过冷度； B、降低冷却速度； C、变质处理 5、纯金属材料凝固后的晶粒大小主要取决于( )

A、过冷度的大小； B、温度梯度的正负； C、晶体长大方式 五、 判断题

( ) 1、物质从液态到固态的转变过程称为“结晶”。

( ) 2、液态金属冷却速度越快, 其实际结晶温度越接近理论结晶温度。 ( ) 3、结晶时非均匀形核总比均匀形核容易。

( ) 4、在铁水中加入硅铁颗粒, 使铸铁晶粒细化, 这种方法称为变质处理。

( ) 5、液态金属结晶时, 过冷度越大, 晶体越呈树枝状长大, 且分枝越细密。 —8—

Ch2纯金属的结晶

三、 1. 低于理论结晶温度才结晶，理论结晶温度-实际结晶温度。

2. 形核与长大。 3. 大、细、高、好。

4. 液、固相自由能差，液相过冷。 5. 平面、密排面。

6. 表面细等轴晶、柱状晶、中心粗等轴晶。 7. 偏析、疏松、气孔、夹杂物。 8. （1）细，（2）细，（3）细。 四、 1 2 3 4 5 C A B C A 五、 1 2 3 4 5 - - + + + 第三章 金属的塑性变形与再结晶

三、 填空题

1、塑性变形的方式主要有＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿, 而大多数情况下是＿＿＿＿＿。 2、滑移常沿晶体中＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的晶面及晶向发生。 3、在体心立方晶格中, 原子密度大的晶面是 { }, 有＿＿＿＿个, 原子密度 大的晶向是 < >, 有＿＿＿＿个, 因此其滑移系数目为＿＿＿＿＿； 在面心立方晶格

中, 原子密度大的晶面是 { }, 有＿＿＿个, 原子密度大的晶向是 < >, 有 ＿＿＿个, 因此其滑移系数目为＿＿＿＿＿。 两者比较, 具有＿＿＿＿＿＿＿＿晶格的金 属塑性较好, 其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 4、ηK与ζS 的关系式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿, 由此式可知, 当外力与滑移面和 滑移方向的夹角都接近于45°时, ζS＿＿＿＿, 滑移面处于此位向时称为＿＿＿＿位向。 5、多晶体金属的塑性变形由于受到＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿的影响, 与单晶体金属 相比, 塑性变形抗力＿＿＿＿＿＿＿。

6、金属在塑性变形时, 随变形量的增加， 变形抗力迅速＿＿＿＿＿, 即强度、硬度

＿＿＿＿, 塑性、韧性＿＿＿＿, 产生所谓加工硬化现象。 这种现象可通过＿＿＿＿＿ 加以消除。 7、冷深冲件出现“制耳”现象, 是由于原板材在轧制时组织出现了＿＿＿＿＿＿＿＿。 8、变形金属在加热时, 会发生＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿三个阶段的变化。

9、冷绕成形的钢质弹簧, 成形后应进行＿＿＿＿＿＿退火, 温度约为＿＿＿＿＿＿℃。

10、回复退火也称＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

11、冷拉拔钢丝, 如变形量大, 拉拔工序间应穿插＿＿＿＿退火, 目的是＿＿＿＿＿。 12、热加工与冷加工的划分应以＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 为界线。 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿

的塑性变形称为冷加工； ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的塑性变形称为热加工。

13、热加工后钢中的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿沿加工方向延伸, 形成彼此平行的宏 观条纹组织, 称为＿＿＿＿＿＿。

14、热加工“纤维组织 ( 流线 )”使金属力学性能具有明显各向异性, 纵向的强度、 塑 —10—

性、 韧性＿＿＿＿＿＿＿于横向。 四、 选择题

1、晶体在滑移的同时向( )方向发生转动。 A、切应力； B、正应力； C、外力

2、根据滑移系的数目, 三种典型金属晶格的塑性好坏顺序是( )。 A、体心立方 > 面心立方 > 密排六方 B、面心立方 > 体心立方 > 密排六方 C、密排六方 > 体心立方 > 面心立方

3、滑移是由于滑移面上的( )而造成的。

A、位错运动； B、晶格畸变； C、晶格位向差 4、滑移面及滑移方向与外力( )时, 易滑移。 A、平行； B、成45°夹角； C、垂直 5、滑移过程中晶体转动的结果, 使原来有利于滑移的晶面滑移到一定程度后变成不利于

滑移的晶面, 此现象称( )。

A、物理硬化； B、几何硬化； C、加工硬化

6、金属多晶体比单晶体滑移抗力高, 原因之一是多晶体 ( )。

A、位错密度非常高； B、滑移系比单晶体少； C、存在大量晶界 7、金属的晶粒愈细, ( )。

A、塑性变形抗力愈高, 塑性变形能力愈差； B、塑性变形抗力愈高, 塑性变形能力愈好； C、塑性变形抗力愈低, 塑性变形能力愈好；

8、( ) 内应力是使金属强化的主要原因, 也是变形金属的主要内应力。 A、宏观； B、微观； C、晶格畸变 9、冷变形金属经回复后, ( )。

A、消除了加工硬化； B、显著降低了内应力； C、细化了晶粒 10、冷变形金属经再结晶退火后, 力学性能的变化是( )。 A、强度、硬度降低， 塑性、韧性升高； B、强度、硬度升高， 塑性、韧性降低； C、强度、硬度、塑性、韧性都升高；

D、强度、硬度、塑性、韧性都降低 11、当金属塑性变形量较大 ( 70～90% ) 时, 由于( )而产生“织构”现象。 —11—

A、晶粒被拉长； B、晶粒被破碎； C、晶粒转动 12、所谓再结晶温度, 是指( )。

A、再结晶开始温度； B、高再结晶温度； C、大变形量时的再结晶高温度

13、生产上, 冷变形金属的再结晶退火温度( )。 A、就是再结晶温

度； B、比再结晶温度高100～200℃； C、比再结晶温度低100～200℃ 14、为了合理利用热加工纤维组织, 零件在使用时应使( )平行于纤维组织,

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