晶体与非晶体的本质区别是什么(精).doc

长春理工大学 Changchun University of Science and Technology 工程材料习题 huanggenzhe 第 1页 2017-2-23 第一章 晶体与非晶体的本质区别是什么?单晶体为何有各向异性?而实际金属却表现为各向同性? 作图表示立方晶系( 211 )、(11 2 )、(210 )、( 32 1 )、(223 )、( 236 ) 晶面与[111 ]、[111 ]、[ 02 1 ]、[ 11 2 ]、[2 11 ]、[123] 晶向。 立方晶系中, {120} 、{123} 晶面族包括哪些晶面? 铜和铁室温下的晶格常数分别为 nm 和 nm ,求 1 cm 铁和铜中的原子数。 常见的金属晶体典型结构有哪几种? ? Fe ?、? Fe ?、 Cu 、 Al 、 Ni 、 Pb 、 Cr 、V 、 Mo 、 Mg 、 Zn 、W 各属何种晶体结构? 分析纯金属冷却曲线中出现“过冷现象”和“平台”的原因。 液态金属过冷提供了结晶的驱动力,所以只要有过冷就可以形核,试分析此种说法是否正确? 凝固时典型金属晶体生长具有何种长大机制?何种条件下,纯金属晶体长大后会得到树枝晶? 说明过冷(或过冷度)对晶粒细化的影响、如何理解降低浇注温度对晶粒细化的作用。 1. 10 试说明布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度的应用范围及相互关系。 1 试分析钨( 熔点 3380 ℃) 和铁( 熔点 1538 ℃)在 1100 ℃变形,铅( 熔点 323 ℃) 和锡( 熔点 232 ℃) 在室温( 20℃)变形,能否发生加工硬化现象? 2 发动机曲轴毛坯的加工方法为锻造,试问锻造前为什么要将坯料加热? 3 指出面心立方金属中位于( 111 )和( 111 )滑移面上每一个滑移方向的晶向指数(作图并标出)。 4 某面心立方晶体[ 001 ] 晶向的拉伸应力达到 20MPa 时,( 111 )、[1 10 ]滑移系上位错开始滑移, 求临界分切应力。 5 说明滑移和孪生的主要区别? 6 一块厚金属板冷弯 180 ℃后进行再结晶退火,试画出纵截面上显微组织示意图。第二章 什么是固溶强化?造成固溶强化的原因是什么? 合金相图反映一些什么关系?应用时要注意什么问题? 为什么纯金属凝固时不能呈枝晶状生长,而固溶体合金却可能呈枝晶状生长? 30 kg 纯铜与 20 kg 纯镍熔化后慢冷至 125O ℃,利用图 Ni Cu ?相图,确定: ⑴合金的组成相及相的成分; ⑵相的质量分数。 示意画出图 中过共晶合金Ⅳ( 假设 Snw = 70%) 平衡结晶过程的冷却曲线。画出室温平衡组织示意图, 并在相图中标注出组织组成物。计算室温组织中组成相的质量分数及各种组织组成物的质量分数。 ( Bi ) 熔点为 271 .5℃,锑( Sb ) 熔点为 630 .7℃, 两组元液态和固态均无限互溶。缓冷时? Biw 50 %的合金在 520 ℃开始析出成分为? Sbw 87 %的?固相, ? Biw 80 %的合金在 400 ℃时开始析出? Sbw 64 %的?固相, 由以上条件: 长春理工大学 Changchun University of Science and Technology 工程材料习题 huanggenzhe 第 2页 2017-2-23 ⑴示意绘出 Sb Bi?相图,标出各线和各相区名称; ⑵由相图确定 Sbw = 40 %合金的开始结晶和结晶终了温度,并求出它在 400 ℃时的平衡相成分和相的质量分数。 Sn Pb ?合金相图()中f 、c 、d 、e 、g 点的合金成分分别是 Snw 等于 2%、 19%、 61%、 97 %和 99 %。问在下列温度( t )时, ? Snw 30 %的合金显微组织中有哪些相组成物和组织组成物? 它们的相对质量百分数是否可用杠杆定律计算?是多少? ⑴t =300 ℃;⑵刚冷到 183 ℃共晶转变尚没开始; ⑶在 183 ℃共晶转变正在进行中; ⑷共晶转变刚完, 温度仍在 183 ℃时; ⑸冷却到室温时( 20℃)。 固溶体合金和共晶合金其力学性能和工艺性能各有什么特点? 纯金属结晶与合金结晶有什么异同? 2. 10 为什么共晶线下所对应的各种非共晶成分的合金也能在共晶温度发生部分共晶转变呢? 某合金相图如图 2. 20 所示, ⑴标上⑴-⑶区域中存在的相;⑵标上⑷,⑸区域中的组织。⑶相图中包括哪几种转变?写出它们的反应式。图2. 20题2 .11 图