第一章金属学基础。
一、名词解释。
1.过冷度:实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。
2.均质成核: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。
3.非均质成核:是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。
4.冷变形:金属在再结晶温度以下一定温度进行的塑性变形。
5.热变性:金属加在再结晶温度以上一定温度进行的塑性变形。
6.加工硬化:随着冷变形的增加,金属的强度、硬度增加;塑性、韧性下降的现象。
7.再结晶:冷变形后的金属被加热到较高的温度时,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”。
8.纤维组织:在塑性变形中,随着变形量的增加,其内部各晶粒的形状将沿受力方向伸长,由等轴晶粒变为扁平形或长条形晶粒。
当变形量较大时,晶粒被拉成纤维状,此时的组织称为“纤维组织”。
9.锻造流线:在锻造时,金属的脆性杂质被打碎 ,顺着金属主要伸长方向呈碎粒状或链状分布;塑性杂质随着金属变形沿主要伸长方向呈带状分布 , 这样热锻后的金属组织称为锻造流线。
10.同素异构转变:某些金属,在固态下随温度或压力的改变,发生晶体结构的变化,即由一种晶格转变为另一种晶格的变化,称为同素异构转变。
11.变质处理:在液态金属结晶前,人为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。
二、单选题。
1. 表示金属材料延伸率的符号是( a )
abc.σed.σb
2. 表示金属材料弹性极限的符号是( a )
a.σeb.σsc.σbd.σ-1
3. 金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫( a )
a.强度b.韧性c.塑性d.弹性
4. 晶体中的位错属于( c )
a.体缺陷b.面缺陷c.线缺陷d.点缺陷
5. 在晶体缺陷中,属于线缺陷的有( b )
a.间隙原子b.位错c.晶界d.缩孔
6. 变形金属再结晶后,( d )
a.形成等轴晶,强度增大b.形成柱状晶,塑性下降
c.形成柱状晶,强度增大d.形成等轴晶,塑性升高
7. 表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做( b )
a.晶胞b.晶格c.晶粒d.晶向
8. 晶格中的最小单元叫做( a )
a.晶胞b.晶体c.晶粒d.晶向
9. 属于( b )的金属有γ-fe、铝、铜等
a.体心立方晶格 b.面心立方晶格c.密排六方晶格d.简单立方晶格
10. 晶体结构属于体心立方的金属有( c )
a.γ-fe、金、银、铜等b.镁、锌、钒、γ-fe等
c.α-fe、铬、钨、钼等d.α-fe、铜、钨、铝等
11 晶体结构属于面心立方的金属有( a )
a.γ-fe、铝、铜、镍等b.镁、锌、钒、α-fe等
c.铬、钨、钼、铝等d.铬、铜、钼、铝等
12. 属于密排六方晶格的金属是( d )
a.δ-feb.α-fec.γ—
13. 属于( a )的金属有α-fe、钨、铬等
a.体心立方b.面心立方c.密排六方d.简单立方
14 cu属于( c )
a.密排六方结构金属b.体心立方结构金属
c.面心立方结构金属d.复杂立方结构金属
15. 实际金属的结晶温度一般都( c )理论结晶温度
a.高于b.等于c.低于d.都有可能
16. γfe、铝、铜的晶格类型属于( d )
a.体心立方b.简单立方c.密排六方d.面心立方
17. 属于面心立方晶格的金属是( b )
a.δ-feb. cuc.α
18. 在金属结晶时,向液体金属中加入某种难熔杂质来有效细化金属的晶粒,以达到改善其机械性能的目的,这种细化晶粒的方法叫做( b )
a.时效处理b.变质处理c.加工硬化d.调质
19. 金属的滑移总是沿着晶体中原子密度( b )进行
a.最小的晶面和其上原子密度最大的晶向
b.最大的晶面和其上原子密度最大的晶向
c.最小的晶面和其上原子密度最小的晶向
d.最大的晶面和其上原子密度最小的晶向
20. 下面关于加工硬化的说法中正确的是( b )
a.由于塑性变形而使金属材料强度和韧性升高的现象
b.加工硬化是强化金属的重要工艺手段之一;
c.钢的加工硬化可通过500~550℃的低温去应力退火消除;
d.加工硬化对冷变形工件成形没有什么影响。
21. 每个体心立方晶胞中包含有( b)个原子。
a.1b.2c.3d.4
22. 每个面心立方晶胞中包含有( d)个原子。
a.1b.2c.3d.4
23. 属于面心立方晶格的金属有(c )。
a.α-fe,铜b.α-fe,钒c.γ-fe,铜d.γ-fe,钒
24. 属于体心立方晶格的金属有(b )。
a.α-fe,铝b.α-fe,铬c.γ-fe,铝d.γ-fe,铬
25. 在晶体缺陷中,属于点缺陷的有(a )。
a.间隙原子b.位错c.晶界d.缩孔
26. 金属结晶时,冷却速度越快,其实际结晶温度将: b
a.越高b.越低c.越接近理论结晶温度 d.没变化
27. 为细化晶粒,可采用: b
a.快速浇注b.加变质剂c.以砂型代金属型d.时效处理
28. 铸锭剖面由表面到中心的晶粒特点依次为: a
a.表面等轴粗晶粒层,中间柱状晶粒层,心部细晶粒层。
b.表面细晶粒层,中间柱状晶粒层,心部等轴粗晶粒层。
c.表面等轴粗晶粒层,中间细晶粒层,心部柱状晶粒层。
d.表面等轴粗晶粒层,中间柱状晶粒层,心部等轴粗晶粒层。
29. 下列三种方法制造紧固螺栓,哪一种比较理想( b )。
a.直接用圆钢切削加工而成;
b.将圆钢局部镦粗,然后再加工;
c.用一厚钢板切削加工而成。
30. 对重要受力零件,纤维组织的方向应该是与( c )。
a.最大正应力和最大剪应力平行;
b.最大正应力垂直和最大剪应力平行;
c.最大正应力平行和最大剪应力垂直。
d.最大正应力和最大剪应力垂直
31. 表示金属材料屈服强度的符号是( b )
a.σeb.σsc.σbd.σ-1
32 表示金属材料抗拉强度的符号是( d )
abc.σed.σb
三、填空题(本大题共18小题,每小题2分,共36分)
1.常见金属的晶体结构有( 体心立方晶格)、(面心立方晶格 )与密排六方晶格。
2.晶体缺陷主要可分为( 点缺陷 ),线缺陷 )和面缺陷三类。
3.每个面心立方晶胞在晶核中实际含有( 4 )原子,致密度为( 0.74 )。
4.面缺陷主要指的是( 晶界 )和( 亚晶界 )。
5.最常见的线缺陷有( 位错 )和( 挛晶 )。
6.每个体心立方晶胞在晶核中实际含有( 2 )原子,致密度为( 0.68 )。
7.随着过冷度的增大,晶核形核率n( 增大 ),长大率g( 增大 )。
8.细化晶粒的主要方法有( 提高过冷度 )、变质处理 )和机械振动。
9.纯铁在1200℃时晶体结构为( 面心立方晶格 ),在800℃时晶体结构为(体心立方晶格 )。
10.金属的结晶过程是( 形核 )与( 长大 )的过程。
11.在工业生产中,金属的晶粒形状大都呈( 等轴 )状。
12.晶粒的大小取决于( 形核 )速率与( 长大 )速率。
13.钨在1000℃变形加工属于( 冷 )加工,锡在室温下变形加工属于( 热 )加工。(钨的熔点3410℃、锡的熔点232℃)
14.随着冷变形程度的增加,金属材料的强度、硬度( 升高 ),塑性、韧性(下降 )。
15.铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成,即( 表面等轴粗晶粒区 ),中间柱状晶粒区 )和心部等轴晶粒区。
16.金属塑性的指标主要有( 延伸率 )和( 断面收缩率 )两种。
17.常用测定硬度的方法有( 布氏硬度洛氏硬度 )和维氏硬度测试法。
18.对重要受力零件,纤维组织的方向应该是与最大正应力( 平行 ),与最大剪应力的剪切平面( 垂直 )。
四、判断题(本大题共30小题,每小题1分,共30分)
1. 金属的同素异构转变同样是通过金属原子的重新排列来完成的,故称其为再结晶。
本题答案:错误
2. 室温下,金属晶粒越细,则强度越高,塑性越低。
本题答案:错误
3. 在一般情况下,金属结晶后晶粒越细小,则其强度越好,而塑性和韧性越差。
本题答案:错误
4. 晶粒度级数数值越大,晶粒越细。
本题答案:正确
5. 间隙相的性能特点是硬度高,熔点低。
本题答案:错误
6. 晶粒度级数数值越大,晶粒越粗。
本题答案:错误
7. 再结晶过程是有晶格类型变化的结晶过程。
本题答案:错误
8. 同一金属,结晶时冷却速度愈大,则过冷度愈大,晶粒越细小。
本题答案:正确
9. 把在实际晶体**现的刃型位错和螺型位错的缺陷叫做面缺陷。
本题答案:错误
10. 把在实际晶体**现的空位和间隙原子的缺陷叫做线缺陷。
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