第一章 晶体结构:介绍原子键合、排列与堆垛,结合键特点及结合键强弱与材料的性能、点阵、晶系和典型金属的晶体结构及几何特征,晶面与晶向指数的确定;晶体结构中的间隙。1.7 晶面与晶向指数 晶向指数的确定方法,晶向族,晶向的表示及特征;晶面指数的确定方法,晶面族。随堂测验1、
![]()
A、OD、OF、OB的晶向指数分别为[110]、[112]、[010]。
B、OAEC、OCHD、ABC的晶面指数分别为(0-10)、(1-10)、(111).
C、OG、OH、OE的晶向指数分别为[210]、[111]、[101]。
D、EABK的晶面指数为(110)。
材料的理想晶体结构 纯金属的理想晶体结构,固溶体及金属件化合物的结构。1、已知Al为正三价,阿伏加德诺常数为6.02×10的23次方,铝摩尔量为26.98,质量1g的Al中的价电子数量为( )。
A、6.69×10的21次方
B、6.69×10的22次方
C、6.69×10的23次方
D、6.02×10的22次方
2、聚乙烯高分子材料中,C-H化学键结合属于( )。
A、金属键
B、离子键
C、共价键
D、氢键
3、化学键中,没有方向性也没有饱和性的为( )。
A、共价键
B、金属键
C、离子键
D、分子键
4、晶体的对称轴不存在( )对称轴。
A、三次;
B、四次
C、五次
D、六次
5、氯化铯(CsCl)为有序体心立方结构,它属于( )。
A、体心立方点阵
B、面心立方点阵
C、简单立方点阵
D、密排六方
6、密排六方结构可以看成是( )按照ABAB……顺序堆垛而成的。
A、{0001}
B、{1010}
C、{1120}
D、{1100}
7、面心立方结构可以看成是{111}按照ABCABC……顺序堆垛而成的,密排六方结构可以看成是{0001}按照ABAB……顺序堆垛而成的。引入一个a<112>/6 ( )使面心立方结构转换为密排六方结构。
A、可以
B、不可以
C、无法判断
D、看情况而定
8、立方晶系中{110}的等价晶面共有( )个。
A、8
B、6
C、4
D、2
9、对于fcc结构,一个晶胞内原子个数、配位数是( )。
A、2和8
B、2和12
C、4和8
D、4和12
10、对于bcc结构,一个晶胞内原子个数、配位数是( )。
A、2和8
B、2和12
C、4和8
D、4和12
11、面心立方晶体中,每个原子在本层(111)密排面上的原子配位数是( )。
A、12
B、8
C、6
D、4
12、一个fcc晶胞的原子中的原子个数为()个。
A、2
B、4
C、6
D、8
13、一个bcc晶胞中的原子个数为()个。
A、2
B、4
C、6
D、8
14、已知Cu为fcc结构,摩尔量为63.54 g/mol,原子半径为0.1278nm,阿伏加德诺常数为6.02×10的23次方,铜的体积密度为( )g/cm3(克/立方厘米)。
A、7.78
B、8.28
C、8.58
D、8.98
15、立方晶系中,(111)的晶面间距( )(100)的晶面间距。
A、小于
B、等于
C、大于
D、约等于
16、理想密排六方结构金属的c/a为( )。
A、1.6
B、(8/3)的平方根
C、(11/3)的的平方根
D、1.5
17、在点阵常数为a的bcc晶体中,(110)面的面间距为( )。
A、a
B、0.707a
C、a/2
D、a/3
18、(110),(120)和(100)所属的晶带是( ).
A、[100]
B、[111]
C、[010]
D、[001]
19、在面心立方晶体中,{111}共有( )个等效晶面。
A、2
B、4
C、6
D、8
20、在面心立方晶体中,一个(111)面上<111>共有( )个等效晶向。
A、2
B、3
C、4
D、6
21、立方晶体中(110)和(210)面同属于( )晶带。
A、[110]
B、[100]
C、[211]
D、[-111]
22、晶带是与过某个晶向或与其平行的所有晶面,这个晶向称为晶带轴。若晶带轴指数为[uvw],则[uvw]与晶带中的一个晶面(hkl)这两个指数之间的[uvw].(hkl)等于( )。
A、0
B、1/2
C、1
D、-1
23、任何一个合金的有序结构形成温度( )无序结构形成温度。
A、低于
B、高于
C、可能低于,也可能高于
D、等于
24、最难以形成非晶态结构的( )。
A、金属
B、陶瓷
C、聚合物
D、金属、陶瓷、聚合物都不能形成非晶体
25、在A-B二元固溶体中,A-B原子对的能量小于A-A和B-B原子对的平均能量,该固溶体最容易形成( )。
A、无序固溶体
B、有序固溶体
C、偏聚态固溶体
D、无限固溶体
26、fcc晶胞的密排面是( ),密排方向分别是( ) 。
A、{110}
B、{111}
C、<110>
D、<111>
27、bcc晶胞的密排面是( ),密排方向分别是( )。
A、{110}
B、{111}
C、<110>
D、<111>
28、影响固溶体的固溶度因素有( )。
A、溶质原子尺寸
B、温度
C、电负性
D、价电子浓度
29、影响固溶体合金固溶度的因素有( )。
A、晶体结构
B、原子尺寸
C、化合价
D、电子浓度
E、冷速、温度和压力等外界条件
30、与纯金属比较,分析形成固溶体后在晶体结构、点阵常数、性能等方面的变化有()。
A、不会改变晶体结构
B、除了小原子半径溶质原子形成的置换固溶体,一般增加点阵常数
C、强化材料
D、改变物理化学性能
31、对于fcc晶体结构,以下说法正确的是()。
A、密排方向是<110>
B、密排面是{111}
C、致密度为0.74
D、晶胞的六个面上的6个面中心原子完全属于该晶胞
32、对于fcc晶体结构,以下说法正确的是()。
A、晶胞中原子数为4
B、晶胞中原子数为8
C、配位数为8
D、配位数为12
33、对于bcc晶体结构,以下说法正确的是( )。
A、致密度为0.68
B、原子半径r与点阵常数a的关系是
![]()
;
C、密排面是{110}
D、密排方向是<111 >
34、对于bcc晶体结构,以下说法正确的是( )。
A、配位数是12
B、配位数是8
C、晶胞中原子数为2
D、晶胞中原子数为4
35、对于hcp晶体结构,以下说法正确的是()。
A、密排方向是[11-20]
B、密排面是(0001)
C、致密度为0.74
D、理想结构中,原子的半径r与点阵常数a的关系是r=a/2
36、已知元素的原子半径如下:氢:0.046nm,氮:0.071nm,碳:0.077nm,硼:0.091nm,a-Fe:0.124nm,g-Fe :0.126nm。则以下说法正确的是( )。
A、氢,氮,碳,硼在a-Fe中形成间隙固溶体,在g-Fe 中也是形成间隙固溶体
B、氢,氮,碳,硼在g-Fe 中固溶度大于在a-Fe中的固溶度
C、氢,氮,碳,硼在g-Fe 中倾向于处于八面体间隙中心
D、氢,氮,碳,硼在g-Fe 中倾向于处于四面体间隙中心
37、按照溶质原子进入溶剂点阵的位置区分,固溶体可分为( )。
A、置换固溶体
B、无限固溶体
C、有限固溶体
D、间隙固溶体
38、影响置换固溶体溶解度大小的主要因素除了温度等环境因素和元素之间电负性差、电子浓度之外,还有()。
A、晶体结构
B、晶体大小
C、元素之间原子尺寸差别
D、元素之间原子量差别
39、随着溶质浓度的增大,单相固溶体合金的性能变化规律为()。
A、强度提高
B、强度降低
C、塑性降低
D、导电性变差
40、纯铁冷却时在912摄氏度发生同素异晶转变是从FCC 结构转变为BCC结构,则发生的变化为()。
A、配位数减少
B、致密度降低
C、晶体体积膨胀
D、原子半径增大
41、对于fcc晶体结构,以下说法正确的是()。
A、每个晶胞中八面体间隙数为4
B、每个晶胞中八面体间隙数为8
C、四面体间隙数为4
D、四面体间隙数为8
42、已知铅为fcc面心立方晶体结构,其原子半径
![]()
mm,则在铅的(100)平面上的原子个数和该面上1
![]()
的原子分别为( )。
A、每个(100)面上的原子个数为2
B、每个(100)面上的原子个数为1
C、1
![]()
(100)面上的原子个数为
![]()
D、1
![]()
(100)面上的原子个数为
![]()
43、fcc可以看成是原子在密排面(111)面在空间的堆垛。
44、晶面族是指一系列平行的晶面。
45、铜和镍属于异质同构。
46、间隙固溶体中间隙原子可以无限固溶得到固溶度为100%的无限固溶体。
47、一个金属元素与一个非金属元素容易形成固溶体。
48、一个金属元素与一个非金属元素容易形成化合物。
49、碳原子只能与铁原子形成化合物。
50、由于在bcc的铁中致密度比fcc的铁的低,也就是间隙体积多,所以碳原子在bcc铁中固溶度比在fcc铁中固溶度大。
51、铜与镍可以形成无限固溶体。
52、面心立方晶体中,在(100),(110)和(111)晶面中,(111)的面间距是最小的。
53、(110),(120)和(100)是否属于一个晶带。
54、体心立方结构最密排的晶向族是<111>,最密排的晶面族是{110}。
55、Cu是一价,Sn是四价,则Cu3Sn化合物的电子浓度为7/4。
56、(-110)、(110)和(112)三个面不属于同一个晶带。
57、面心立方晶胞的致密度为0.74。
58、体心立方晶胞的致密度为0.68。
59、如图为体心立方晶胞示意图,在图上假设P为AC中点,则EH为[100]晶向,AHF为(111)晶面,则:(101)为 (DHFB)、[-101] 为HA、[110]为EG,[112]为EP。
![]()
60、如图为fcc晶胞示意图,若[111]晶向为A5A3方向,C为A8A7的中点。 [110]晶向为A5A7方向。fcc晶胞中(111)面为A1A8A6所在的晶面。(111)晶面上的所有的<110>晶向共有3条,其晶向指数分别为: A1A8的晶向指数为[10-1],A8A6的晶向指数为[-110],A6A1的晶向指数为[0-11]。fcc中A4A8A6A2所在的晶面为(110);(110)面上的<111>方向共有2个,分别为A4A6方向所在的[-11-1]和,A8A2方向所在的[-111]。A5A4方向为[101]晶向,[210] 晶向为A5C方向。
![]()
61、在左图立方系晶胞,则图中(a)的晶向指数为[11-2],(b)的晶向指数是[-4-14];(E)的晶面指数为 (-364),(F)的晶面指数是(-340)。 在右图的六方系晶胞,图中(c)的晶向指数为[-211-3],(d)的晶向指数是[-2116];(G)的晶面指数是(1-100),(H)的晶面指数是(1-101)。
![]()
62、如图为hcp晶胞示意图,在图中,[11-20]晶向为OB4方向; (1-100)晶面为A6A5B5B6所在的面,(11-20)晶面为A5A3B3B5所在的面,(10-10)晶面为A1A4B4B1所在的面,(0001)晶面为A1A2A3A4A5A6所在的面,(1-101)晶面为O2B4A3所在的面。
![]()
63、无序固溶体转变为有序固溶体时,合金性能变化的一般规律是强度和硬度提高,塑性降低,导电性降低。
64、置换式固溶体的不均匀性主要表现为存在溶质原子偏聚和长程有序。
65、形成间隙固溶体时,固溶体的点阵常数相对于溶剂金属的变大。
66、[
![]()
]和[
![]()
]两晶向所决定的晶面是(112)。
67、在面心立方晶胞中,[110]位于(111)晶面上。
68、已知Al的点阵常数为0.4049nm,其结构原子体积是0.01659
![]()
69、对于fcc结构和hcp结构,它们的配位数都是12,致密度都是0.74
70、若以A,B,C表示晶体结构中的密排原子面,则fcc结构的原子排列可以表示为ABCABC……的排列,而hcp结构可以表示为ABAB……的排列
71、在fcc结构中,把原子视为刚性球时,原子的半径r与点阵常数a的关系是
![]()
72、原子排列最密的晶面,其面间距最大。
第三章 纯金属结晶 介绍纯金属结晶的形核和长大的基本理论,纯金属结晶后的组织形态及结晶理论的简单应用。第三章 纯金属结晶 纯金属结晶基本理论及简单应用1、凝固时形核阶段,只有核胚半径等于或大于临界尺寸时才能成为结晶的核心。当形成的核胚半径等于临界尺寸时,体系的自由能变化( )。
A、大于零
B、等于零
C、小于零
D、无法判断
2、形成临界晶核时的体积自由能的减少只能补偿由于形核而新增加的表面自由能的( )。
A、1/3
B、2/3
C、3/4
D、1/2
3、液态金属的微观结构与()更接近。
A、固态金属
B、气体金属
C、等离子体
D、液晶
4、纯金属中存在( )。
A、能量起伏
B、结构起伏
C、能量起伏和结构起伏
D、成分起伏
5、过冷度越大,临界晶核尺寸()。
A、越大
B、越小
C、不变
D、与过冷度无关
6、藉由螺型位错生长时的晶核长大速度( )。
A、比连续长大机制的快
B、比二维形核机制的慢
C、比二维形核机制的快,但比连续形核机制的慢
D、螺型位错的存在不影响晶核长大速度
7、铸锭凝固时绝大部分结晶潜热是通过液相散失时,结晶得到的固态显微组织为( )。
A、树枝晶
B、柱状晶
C、等轴晶
D、细小等轴晶
8、工业条件下凝固时,不能有效降低晶粒尺寸的方法是( )。
A、加入形核剂
B、对液相实施搅拌
C、减少液相过冷度
D、以上方法都不能有效降低晶粒尺寸
9、金属晶体结晶时,晶核生长速率与动态过冷度成正比,则( )。
A、该晶核与液相的界面为粗糙界面
B、该晶核与液相的界面为光滑界面
C、该晶核藉由螺型位错长大
D、该晶核藉由孪晶界长大
10、非均匀形核所需要的过冷度是合金结晶温度Tm的( )。
A、2倍
B、0.2倍
C、0.02倍
D、0.002
11、在正温度梯度下,纯金属凝固时的固-液界面一般保持()。
A、平直状
B、树枝状
C、可以是平直状,也可以是树枝状
D、平直状和树枝状的混合状态
12、一般实际金属结晶过程是( )。
A、均匀形核
B、非均匀形核
C、都有可能
D、以均匀形核开始,以非均匀形核结束
13、用金属型或砂型模具在不同浇注温度下,将成分相同的纯金属液体凝固成组织特征不同的三个铸锭,判断三个铸锭分别需要的铸型和浇铸温度:(1)具有典型的三个晶区;(2)全部细小的等轴晶;(3)全部粗大的等轴晶;。
A、金属型,适中浇铸温度
B、砂型,较低浇铸温度
C、砂型,较高浇注温度
D、电磁无模铸造和高温搅拌铸造
14、获得细化的晶粒的方法有( )。
A、铸造时加入形核剂
B、铸造时施加振动
C、大变形度的塑性变形
D、加热
15、在液态纯金属中进行均质形核时,需要以下( )条件。
A、结构起伏
B、能量起伏
C、成分起伏
D、界面起伏
16、根据金属凝固理论,细化晶粒的基本途径有()。
A、加大过冷度
B、加入形核剂
C、振动或搅拌
D、提高熔体温度
17、液态金属结晶时,均匀形核和非均匀形核相比,( )是正确的。
A、均匀形核和非均匀形核的临界晶核半径相等
B、均匀形核的临界晶核半径大于非均匀形核的
C、均匀形核的形核功与非均匀形核的形核功相等
D、均匀形核的形核功小于非均匀形核的
18、纯金属结晶时,以下说法()是正确的。
A、金属形核和长大都需要过冷
B、金属形核需要过冷,但晶核形成后的晶核长大不需要过冷
C、过冷度ΔT指纯金属熔点温度Tm与实际开始结晶温度Tn的差值
D、过冷度增大通常使形核半径、形核功减少,形核过程容易,形核率增加,晶粒细化
19、冷却速度对金属凝固后组织有很大影响,正确的有( )。
A、冷却快一般过冷度大,使形核半径、形核功减少,形核过程容易,形核率增加,晶粒细化
B、冷却非常快时可以得到非晶
C、在一般工业条件下冷却可以得到非晶
D、在一般工业条件下快速冷却可以得到亚稳相
20、液态金属凝固时,粗糙界面晶体的长大机制可能有( )。
A、垂直长大机制
B、二维平面长大
C、依靠晶体缺陷长大
D、随机长大
21、液态金属凝固时,微观固液界面为( )。
A、若温度梯度dT/dX>0(正温度梯度下),其固、液界面呈平直状
B、dT/dX<0时(负温度梯度下),则固、液界面为树枝状
C、若温度梯度dT/dX>0(正温度梯度下),其固、液界面呈树枝状
D、dT/dX<0时(负温度梯度下),则固、液界面为平直状
22、金属铸锭从外到里典型的三层组织分别是是( )。
A、表面细晶层
B、中间柱状晶层
C、中间细晶层
D、心部粗大的等轴晶层
23、纯金属结晶过程中存在成分过冷引起的过冷。
24、过冷度越大,纯金属结晶中的临界形核尺寸越小。
25、纯金属结晶过程中必须要有过冷。
26、负温度梯度在金属材料实际生产条件下经常出现。
27、正温度梯度时离开结晶界面越远,液相温度越高。
28、正温度梯度时离开结晶界面越远,液相温度越低。
29、纯金属冷却过程中需要过冷,在加热熔化过程中需要过热。
30、尽管纯金属只有在负温度梯度条件下才会出现树枝晶生长,金属材料实际生产条件下往往是正温度梯度条件,但是也可以得到树枝状晶粒。
31、液态金属均匀形核时,体系自由能的变化包括两部分,其中出现表面自由能是形核的阻力,体积自由能降低是形核的动力。
32、液态金属均质形核时,临界晶核半径rK与临界形核功ΔGK都是随着过冷度ΔT的增加而降低
33、动态过冷度是指晶核长大时固液界面的过冷度
34、在工厂生产条件下,过冷度增大,则临界晶核半径减少,金属结晶冷却速度越快,形核率与晶核长大速度的比值N/G越大,晶粒越细小。
35、获得金属的非晶合金的基本方法是快速冷却。
36、根据凝固理论,典型铸锭组织的特点为最外层为细小等轴晶,靠内为柱状晶,最内层为粗大等轴晶。
37、按液固界面微观结构,金属结晶的液固微观界面为光滑界面。
38、金属凝固的必要条件是过冷。
39、典型金属凝固时,晶体在正温度梯度下成长,其固/液界面呈平面(锯齿)状;在负温度梯度下成长,则固/液界面为树枝状。
40、合金凝固的必要条件是过冷度、成分起伏、能量起伏和结构起伏。
41、液态金属均质形核时,体系自由能的变化包括两部分,其中新增界面能是形核的( )(阻力或驱动力),形成临界晶核时体积自由能变化是形核的( )(阻力或驱动力);形成临界晶核时体积自由能的减小只能补偿新增表面能的( ), 剩余部分称为( ),由( )提供。
第四章 二元合金结晶及相图 相图的表示方法,包括二元合金的匀晶相图、共晶相图、包晶相图及其它典型相图的介绍和合金的平衡及非平衡结晶过程分析,合金结晶后的成分及组织变化,典型二元合金相图Fe-Fe3C相图分析;合金相图的获得及相图热力学基础。第四章 二元合金相图及二元合金结晶1、二元相图中,计算两相相对含量的杠杆定律可以适用于( )。
A、单相区
B、平衡的两相区
C、三相区
D、适用所有的相区
2、若一根金属棒从左到右顺序凝固,k0<1,凝固完毕后,溶质原子在左端( )。
A、贫化
B、富集
C、浓度不变
D、保持原来的浓度
3、当液体的混合程度为( ),合金不会出现成分过冷。
A、ke=1
B、ke=k0
C、k0<ke<1
D、ke=0
4、若k0为平衡分配系数,有效分配系数ke表示液相的混合程度,其大小为( )。
A、1<ke<k0
B、k0<ke<1
C、ke<k0<1
D、Ke=1
5、在二元系合金中,有关于枝晶偏析说法正确的是( )。
A、平衡凝固会产生枝晶偏析
B、枝晶偏析是宏观偏析
C、枝晶偏析不能消除
D、枝晶偏析在非平衡凝固过程中产生,可以采用均匀化退火减弱或消除
6、工业生产实际的结晶条件下,固溶体宏观偏析最小的工艺条件是( )。
A、快速结晶
B、中速结晶
C、缓慢结晶
D、固溶体宏观偏析与结晶速度无关
7、在有固溶度变化的二元共晶合金系中,A(fcc结构)、B(bcc结构)两个组元分别形成α、β固溶体。α、β固溶体的晶体结构分别是( )。
A、都是fcc结构
B、都是bcc结构
C、α是fcc结构,β是bcc结构
D、α是bcc结构,β是fcc结构
8、在有固溶度变化的二元共晶合金系中,A(fcc结构)、B(bcc结构)两个组元分别形成α、β固溶体,共晶温度时B组元在α、β中重量含量分别为5%和95%。室温下B组元在α中含量( )其共晶温度时在α中含量。
A、大于
B、小于
C、.等于
D、无法判断
9、A、B两个组元分别形成α、β固溶体,共晶点为50%,共晶温度时B组元在α、β中含量分别为5%和95%,室温下变为2%和99%。共晶成分合金在共晶反应刚结束时共晶组织占全部组织的( )。
A、100%
B、80%
C、50%
D、0
10、A、B两个组元分别形成α、β固溶体,共晶点为50%,共晶温度时B组元在α、β中含量分别为5%和95%,室温下变为2%和99%。共晶成分合金在室温时共晶组织占全部组织的( )。
A、100%
B、80%
C、50%
D、0
11、A、B两个组元分别形成α、β固溶体,共晶点为50%,共晶温度时B组元在α、β中含量分别为5%和95%,室温下变为2%和99%。共晶成分合金在共晶反应刚结束时α相的含量为( )
A、100%
B、80%
C、50%;
D、0
12、A、B两个组元分别形成α、β固溶体,共晶点为50%,共晶温度时B组元在α、β中含量分别为5%和95%,室温下变为2%和99%。共晶成分合金在室温时α相的含量为( )。
A、100%
B、41.6%
C、50.5%
D、72.2%
13、A、B两个组元分别形成α、β固溶体,共晶点为50%,共晶温度时B组元在α、β中含量分别为5%和95%,室温下变为2%和99%。含30%B的合金共晶反应刚结束时初晶α的组织含量为( )。
A、100%
B、72.2%
C、44.4%
D、30%
14、A、B两个组元分别形成α、β固溶体,共晶点为50%,共晶温度时B组元在α、β中含量分别为5%和95%,室温下变为2%和99%。含30%B的合金共晶反应刚结束时α相的含量为( )。
A、100%
B、72.2%
C、44.4%
D、66.7%
15、对离异共晶和伪共晶说法正确的是( )。
A、离异共晶只能在非平衡凝固下获得
B、伪共晶只能在非平衡凝固条件下获得
C、形成离异共晶需要液相成分接近共晶成分
D、伪共晶能在平衡凝固条件下获得
16、A、B两个组元分别形成α、β固溶体,共晶点为50%,共晶温度时B组元在α、β中含量分别为5%和95%,室温下变为2%和99%。含30%B的合金在室温下的组织为( )。
A、初晶α
B、初晶α+共晶(α+β)
C、初晶α+共晶(α+β)+α二次晶
D、共晶(α+β)+α二次晶
17、A和B组成的二元合金中,共晶合金的强度( )其固溶体的强度。
A、高于
B、:等于
C、低于
D、可能高于,也可能低于
18、凝固时,粗糙-粗糙界面共晶组织形态为( )。
A、不规则或复杂共晶
B、规则共晶
C、伪共晶
D、离异共晶
19、凝固时,粗糙-平滑界面共晶的组织形态为( )。
A、不规则或复杂共晶
B、规则共晶
C、伪共晶
D、离异共晶
20、在常温下,亚共析钢的平衡组织是( )。
A、铁素体和珠光体
B、(Fe3C)Ⅱ和珠光体
C、铁素体和莱氏体
D、珠光体
21、在常温下,过共析钢的平衡组织是( )
A、铁素体和珠光体
B、二次(Fe3C)和珠光体
C、铁素体和莱氏体
D、珠光体
22、二次Fe3C是从( )中析出的。
A、液相
B、奥氏体
C、铁素体
D、莱氏体
23、铸铁与碳钢的区别在于有无( )。
A、莱氏体
B、珠光体
C、铁素体
D、奥氏体
24、A和B组成的二元系中出现α和β两相平衡时,两组元的成分x-自由能曲线G的关系是( )。
A、Gα=Gβ
B、dGα/dx=dGβ/dx
C、GA=GB
D、Gα>Gβ
25、特定成分的Pb-Sn合金在室温形成富铅的α和富锡的β组成的共晶组织,( )是描述正确的。
A、α相和和β相自由能相等
B、α内铅的化学势与β内铅的化学势相等
C、α内铅的化学势与β内锡的化学势相等
D、α内铅的化学势大于β内锡的化学势
26、包晶成分的合金在平衡凝固时发生L+α反应形成得到β,( )。
A、高熔点组元由α向β内扩散
B、高熔点组元由L向α内扩散
C、高熔点组元由L向β内扩散
D、反应中不会有组元的扩散
27、Fe-C合金结晶后能得到P+Fe3CII的平衡组织的合金是( )。
A、亚共析钢
B、共析钢
C、过共析钢
D、亚共晶合金
28、铁碳合金中,莱氏体在冷却过程中,莱氏体组织中的奥氏体经过( )后称为变态莱氏体。
A、转变为珠光体
B、析出铁素体
C、析出二次渗碳体
D、析出三次渗碳体
29、调幅分解(spinodal decomposition)是通过( )方式形成的。
A、形核长大过程
B、组元的上坡扩散
C、组元的下坡扩散
D、组元不扩散
30、铸锭中中的( )属于宏观偏析。
A、枝晶偏析
B、晶界偏析
C、比重偏析
D、晶内偏析
31、合金在非平衡凝固中会产生各种形式的成分偏析,其中最难消除的是( )。
A、正常偏析
B、枝晶偏析
C、胞状偏析
D、晶内偏析
32、如图为Ag-Cu二元共晶相图。
![]()
1).含Cu为10%的合金室温下的组织为()。A. α+βII; B.β+αII; C. α+(α+β)共晶+βII; D. α+(α+β)共晶+αII; 2). 含Cu为10%的合金室温下的βII组织含量为()。A. 7.97%; B. 79.55%; C. 84.72%;D.90.21% 3). 含Cu为10%的合金液相刚刚结晶完毕时的相为()。A. α+βII; B. α+β;C. α+(α+β)共晶+βII ;D.β+αII 4). 含Cu为10%的合金室温下的相为( )。A.α+βII; B. α+β;C. α+(α+β)共晶+βII ;D.β+αII 5). 含Cu为10%的合金室温下的相组成为( )。A. 28.27%; B. 34.28%; C. 18.58%; D.90.30% 则问题1-5的答案依次为( )。
A、1).c;2).a;3).b;4).a;5).d
B、1).c;2).a;3).b;4).b;5).d
C、1).c;2).a;3).b;4).b;5).c
D、1).c;2).b;3).b;4).b;5).d
33、如图为Ag-Cu二元共晶相图。 1). 固溶体α在工业条件下结晶时形核方式为( )。A.均匀形核;B. 非均匀形核; C. 先发生均匀形核再发生非均匀形核; D. 先发生非均匀形核再发生均匀形核 2).在含Cu为28%的合金中其室温下组织为()。A. 平衡结晶时为共晶组织; B. α+βII ;C. α+(α+β)共晶 ;D.快速凝固时可能获得全部的共晶组织 3). 下列的合金成分最有可能获得室温下的离异共晶组织的是( )。A. 25.0%; B. 10.0%; C. 9.0%; D. 5.0% 4). 适合于利用塑性变形成型的合金的成分是( )。A. 含Cu小于8.8%的合金; B. 含Cu介于8.8-28.5%的合金; C. 含Cu等于28.5%合金; D. 含Cu介于28.5-92%的合金 5). 含Cu为5%的合金的结晶过程中其微观的固/液界面形状为( )。A. 粗糙-粗糙界面 ;B. 粗糙-光滑界面; C. 光滑-光滑界面; D.光滑-粗糙界面 则问题1-5的答案依次为( )。
A、1).a;2).d;3).c;4).a;5).b
B、1).b;2).c;3).c;4).a;5).a
C、1).b;2).d;3).c;4).a;5).a
D、1).b;2).d;3).b;4).a;5).a
34、如图为Fe-Fe3C相图。
![]()
1).含C(碳)量为0.45%的铁碳合金是属于( )。A. 纯铁 ;B. 亚共析碳钢; C. 共析碳钢; D.铸铁 2).含Fe3CII最多的合金,其成分为( )。A. 含0.77% C的合金; B. 含2.11% C的合金; C. 含4.30% C的合金; D. 含6.69% C的合金 3).在以下合金中,室温下珠光体组织含量最多的合金是( )。A. 含0.77% C的合金; B. 含2.11% C的合金; C. 含4.30% C的合金; D. 含6.69% C的合金 4). 室温下含有最多莱氏体组织的合金是( )。A. 含0.77% C的合金; B. 含2.11% C的合金; C. 含4.30% C的合金; D. 含6.69% C的合金 5).在铁碳二元合金中,硬度最大的合金应该是( )。A. 含0.77% C的合金; B. 含2.11% C的合金; C. 含4.30% C的合金; D. 含6.69% C的合金 则问题1-5的答案依次为( )。
A、1).b;2).b;3).a;4).c;5).d
B、1).a;2).c;3).a;4).c;5).d
C、1).b;2).b;3).b;4).c;5).d
D、1).b;2).b;3).a;4).c;5).c
35、如图为Fe-Fe3C相图,已知纯Fe在G点温度(约912摄氏度)以下为bcc结构,在G点温度以上和N点温度(约1394摄氏度)以下为fcc结构。
![]()
1).Fe3C的晶体结构为( )。A. bcc结构;B. fcc结构;C.发生改变形成hcp结构;D.形成与fcc和bcc不同的新的晶体结构 2).碳(C)在Fe中的固溶度大小为( )。 A. 在fcc结构中固溶度大; B. 在bcc结构中固溶度大; C. 在fcc和bcc结构中固溶度相等; D. 固溶度大小与晶体结构无关 3). 其它条件相同情况下,碳(C)在Fe中的扩散速度大小为( )。A. 在fcc结构中扩散快; B. 在bcc结构中扩散快; C. 在fcc和bcc结构中扩散速度相等; D. 扩散速度与晶体结构无关 4).在0.2%C的铁碳合金中于930摄氏度进行渗碳处理,渗碳处理层中不可能出现的组织为( )。A. 铁素体; B. 渗碳体; C. 奥氏体; D. 铁素体和渗碳体。 5).铁碳合金中室温下具有P+Fe3CII(珠光体+二次渗碳体)组织的合金成分为( )。A.含0.1%C的合金;B. 含0.77%C的合金;C. 含1.2%C的合金;D. 含3.5%C的合金 则问题1-5的答案依次为( )。
A、1).d;2).d;3).b;4).d;5).c
B、1).d;2).a;3).b;4).d;5).c
C、1).d;2).a;3).a;4).d;5).c
D、1).d;2).a;3).b;4).b;5).c
36、平衡分配系数K=0.1时,经三次区域熔炼后料棒前端杂质浓度C0将变为初始浓度的( )。
A、0.0001
B、0.001
C、0.01
D、0.1
37、20.在二元相图中,以下反应正确的是( )。
A、L1→
![]()
+L2叫偏晶反应
B、
![]()
→L+
![]()
称为熔晶转变
C、反应
![]()
1反应形成
![]()
2+
![]()
称为偏析反应
D、
![]()
+
![]()
反应形成
![]()
称为包析反应
38、依据Fe-Fe3C相图,说法正确的有( )。
A、含碳量小于 0.0218% 的合金称为钢,大于 4.3% 为铸铁
B、铁碳合金室温平衡组织均由 P 和 Fe3C 两个基本相组成
C、根据溶质原子的位置,奥氏体的晶体结构是FCC,是间隙固溶体,铁素体是间隙固溶体,其晶体结构是BCC晶体结构
D、合金平衡结晶时,奥氏体的最大含碳量是 2.11%
39、依据Fe-Fe3C相图,说法正确的有()。
A、共析反应后的生成物称为珠光体P,含碳量是0.77%
B、珠光体是由铁素体F和渗碳体组成的两相混合物
C、在常温下,亚共析钢的平衡组织是P+F
D、在常温下,过共析钢的平衡组织是P+Fe3C
40、依据Fe-Fe3C相图,说法正确的有( )。
A、莱氏体的含碳量是4.3%
B、亚共晶白口铸铁的平衡组织是莱氏体Ld,莱氏体Ld的相组成物是A+ Fe3C
C、室温下变态莱氏体的相组成物是F+Fe3C
D、室温下变态莱氏体的相组成物是P+Fe3C +Fe3CII
41、依据Fe-Fe3C相图,说法正确的有( )。
A、渗碳体Fe3C的含碳量为6.69%
B、Fe3CI是从液相中析出的,Fe3CII是从奥氏体A中析出的,Fe3CIII是从铁素体F中析出的
C、Fe3C主要性能特点是硬、脆
D、珠光体中不含有渗碳体
42、提高碳钢的强度的方法主要有( )。
A、加工硬化
B、合金元素固溶进入Fe中进行固溶强化
C、加入合金元素经过热处理形成第二相强化、弥散质点的弥散强化
D、细化晶粒强化
43、如图所示为Ni-Al相图,则正确的是( )。
![]()
A、1455℃发生的是L+δ形成ε,为包晶反应
B、1387℃发生L形成ε+Ni,640℃发生L-Al+β,均为共晶反应
C、1135℃发生L+δ形成γ,为包晶反应
D、855℃发生L形成β+γ,为共晶反应
44、如图所示为Ni-Al相图,对于含Ni 30%(重量)的合金在平衡冷却时的相变过程,正确的是( )。
A、冷却中先后发生的相变过程为:L形成γ,L+γ形成β,L形成β,L形成Al+β
B、室温下相组成为Al+β,Al%=18.6%,β%=81.4%
C、室温下相组成为Al+β,, Al%=28.6%,β%=71.4%
D、室温下组织组成为β+(Al+β)共晶,β%=71.4%,,(Al+β)共晶=28.6%
45、如图为铁碳Fe-Fe3C亚稳平衡相图,则正确的是( )。
![]()
A、室温下Fe3CII含量最多的合金为2.11%C的合金
B、室温下珠光体含量最多的合金为0.77%C的合金
C、室温下莱氏体含量最多的合金为4.3%C的合金
D、室温下Fe3CI含量最多的合金为4.3%C的合金
46、如图为铁碳Fe-Fe3C亚稳平衡相图,平衡反应的成分及温度正确的是( )。
![]()
A、1495℃,L(0.53%C)+δ(0.09%C)反应形成A(0.17%C),包晶反应
B、1148℃,L(4.3%碳)反应形成A(2.11%C)+Fe3C,共晶反应
C、727℃,A(0.77%碳)反应形成 F(0.0218%C)+Fe3C,共析反应
D、227℃,F(0.0218%碳)反应形成 F(0.0008%C)+Fe3C,共析反应
47、如图为铁碳Fe-Fe3C亚稳平衡相图,正确的是( )。
![]()
A、含碳量0.4%的合金770℃的显微组织为P+F
B、含碳量0.4%的合金900℃的显微组织为A+F
C、含碳量0.77%的合金680℃的显微组织为P
D、含碳量0.77%的合金770℃的显微组织为A
48、如图为铁碳Fe-Fe3C亚稳平衡相图,对Fe-1%C合金,正确的是( )。
![]()
A、室温组织为P+Fe3CII
B、室温组织为P+F
C、室温下相组成为F+Fe3CII
D、室温下相组成为F+Fe3C
49、如图为铁碳Fe-Fe3C亚稳平衡相图,对Fe-1%C合金,正确的是( )。
![]()
A、室温下相组成物百分含量为铁素体F%=83.5%
B、室温下相组成物百分含量为铁素体F%=96.1%
C、室温下组织百分含量为P%=94.4%
D、室温下组织百分含量为P%=85.0%
50、如图为铁碳Fe-Fe3C亚稳平衡相图,对Fe-1%C合金,正确的是( )。
A、700℃的显微组织为P+Fe3CII
B、770℃的显微组织为A+Fe3CII
C、室温下组织中不含有Fe3CIII
D、室温下组织中含有Fe3CIII,只是含量很少,对形貌也没有影响,可以忽略
51、对于合金结晶的铸锭,正确的有( )。
A、需要进行均匀化处理
B、不需要进行均匀化处理
C、合金含有溶质原子,实际结晶过程为非平衡结晶,冷却速度较快,在结晶过程中会发生溶质原子再分配, 造成结晶过程中溶质原子在不同部位分布不均匀
D、成分对材料的性能不利,需要消除这一成分不均匀现象
52、对于金属凝固理论及在生产中的应用,成立的有( )。
A、凝固理论为形核及长大理论
B、在生产中可指导铸态组织控制,指导晶粒细化,制备单晶、非晶、定向凝固及缺陷分析和控制等
C、冷却速度工业条件下可细化晶粒,但加大成分偏析;极大冷速下可制备非晶,消除偏析
D、合金冷却速度不同获得的不同组织导致合金性能不同
53、针对金属结晶,成立的有( )。
A、金属结晶需要温度、尺寸、能量条件
B、合金结晶除了温度、尺寸、能量条件,还需要成分条件
C、过冷才能从热力学上促进金属形核长大,发生结晶
D、金属的结晶速度很慢,结晶速度低于油漆的凝固速度
54、金属结晶中细化晶粒的说法成立的有( )。
A、依据结晶理论,结晶需要过冷才能形核和长大,形核率与过冷度和形核方式有关
B、形核率越大,结束结晶后晶粒越小,长大速度越慢,晶粒越细小,细化晶粒就要促进形核,控制长大
C、细化晶粒的方法就是工业条件下加大过冷度,添加形核剂促进非均匀形核
D、铸造中加以超声波或机械振动、搅拌,打断枝晶形成游离晶也可以细化铸造过程中的晶粒
55、18. 对于纯铝和Al- 3%wt Cu合金的结晶过程,成立的有( )。
A、非平衡结晶下铝铜合金有成分偏析
B、铝铜合金结晶温度是一个温度范围
C、非平衡结晶条件下,合金的形核和长大相对纯铝容易
D、平衡条件下合金结晶比纯铝的慢
56、影响合金偏析程度的因素有( )。
A、溶质原子的扩散能力
B、工业生产条件下,冷却速度快,偏析程度大,异常快的冷却速度下,合金偏析程度反而小
C、固溶体合金的液、固两相区的垂直距离大,成分偏析程度大
D、固溶体合金的液、固两相区的水平距离大,成分偏析程度大
57、根据所给Pb-Sn相图,已知以Pb为基体形成α固溶体,以Sn为基体形成β固溶体。则以下成立的有( )。
![]()
A、通过绘制低于共晶温度下某一温度的自由能成分曲线,利用公切线法则可以得出AM和SN的延长线必须分别进入两相(α+β),不能进入单相区(α或β),只有进入相邻两相区,体系自由能才能最低,体系才稳定
B、假设10%Sn合金在成分轴上的投影点为H,Sn在Pb中固溶度为G点,Pb在Sn中固溶度为F点。10%Sn合金的平衡凝固过程后室温下的组织组成为:α相+β次晶,其室温的组织组成百分含量表达式为α%=(FH/GF) x100%,β%=100%-α%,其组成含量与相组成含量相同。
C、图中E合金的平衡结晶过程为L,L→α+β
D、假设共晶合金在成分轴上的投影点为E’,Sn在Pb中固溶度为G点,Pb在Sn中固溶度为F点。图中E合金的平衡结晶后室温的相组为:α%=(FE’/GF) x100%,β%=100%-α%;组织组成为100%的共晶组织。
58、根据所给Pb-Sn相图,已知以Pb为基体形成α固溶体,以Sn为基体形成β固溶体。10%Sn合金的结晶过程,成立的是( )。
![]()
A、结晶过程为:L,L→α, α, α→βII
B、在液相线以上,保持液相,无成分变化;液相线和固相线之间,凝固析出α初晶,温度降低α相越来越多、液相越来越少
C、固相线和固溶度线之间:已经全部凝固成α相,在温度降低到固溶度线之前保持成分不变
D、固溶度线以下,从过饱和α相中析出β次晶相,随温度降低β次晶相越来越多
59、在Fe-Fe3C合金相图中,图中HJB,ECD,PSK的三相平衡反应式的温度和成分是( )。
![]()
A、HJB,1495℃:δ(0.09%C)+L(0.53%C)→γ(0.17%C)
B、ECD,1148℃,L(4.3%C)→γ(2.11%C)+Fe3C(6.69%C)
C、PSK,727℃,γ(0.77%C)→α(0.0218%C)+Fe3C(6.69%C)
D、PSK,727℃,γ(0.77%C)→α(0.0008%C)+Fe3C(6.69%C)
60、如图为Fe-Fe3C亚稳状态图,已知碳(C)于727℃和室温下在Fe中固溶度分别为0.0218%和0.0008%(重量)。
![]()
则对于含碳量为0.45%的合金,成立的有( )。
A、亚稳平衡冷却过程为:L;L→δ,L+δ→γ,L→γ,γ,γ→F,γ→P
B、室温下可以不考虑三次渗碳体的析出,含碳量为0.45%的合金在室温下组织组成为F+P,相组成为 F+Fe3C。
C、合金亚稳平衡结晶后在727℃下组织组成为F+P,含量分别为F%=(0.77-0.45)/(0.77-0.0218)x100%=42.7%。P%=57.3%
D、合金在室温下组织组成物为F+P,相组成为F+ Fe3C,相组成百分含量为:F%=(6.69-0.45)/(6.69-0.0008)x100%=93.5%,Fe3C%=6.5%;组织组成为F+P,含量为:F%=(0.77-0.45)/(0.77-0.0008)x100%=41.6%。P%=58.4%
61、在Fe-Fe3C合金相图中,关于Fe-1.0%C合金说法正确的有( )。
A、合金凝固过程:L,L→γ,γ,γ→Fe3CⅡ,γ→α+Fe3C
B、室温下组织组成为:P+ Fe3CⅡ,相组成:α+Fe3C。Fe-1.0%C;
C、合金在727℃的组织组成含量:γ=(6.69-1)/(6.69-0.77)=96.1%,Fe3CⅡ%=1-γ=3.9%;Fe-1.0%C合金在室温 下的组织组成含量为P=96.1%,Fe3CⅡ%=1-γ=3.9%。
D、Fe-1.0%C合金在727℃反应后的相组成为F+ Fe3C, 含量:F%=(6.69-1)/(6.69-0.0218)=85.3%,Fe3C%=1- F%=14.7%; 合金在室温下的相组成为F+ Fe3C,含量:F%=(6.69-1)/(6.69-0.0008)=85.0%,Fe3C%=1- F%=15.0%
62、金属材料系统中,可以不考虑压强对体系的影响。
63、二元合金相图中,横坐标通常是表示这个二元合金的重量百分数或原子百分数变化,纵坐标是温度的变化。
64、相图可以通过实验和热力学计算等方法进行测定。
65、匀晶合金非平衡结晶中,熔点高的组元先凝固,冷却后会造成成分的不均匀。
66、只要是合金结晶过程,就一定会有成分偏析,从而出现成分过冷现象。
67、固溶体合金凝固时,除了需要结构起伏和能量起伏外,还需要有成分起伏。
68、按液固时界面微观结构分类,金属结晶的液固微观界面为粗糙界面。
69、靠近共晶点的亚共晶或过共晶合金,快冷时可能得到全部共晶组织,这称为伪共晶。
70、固溶体合金凝固时,溶质分布的有效分配系数ke=
![]()
, 当凝固速率R很大时,则ke趋于1。
71、
![]()
如图所示为Ni-Al相图,含Ni89%(重量)的Ni-Al合金其平衡凝固时室温组织为Ni和Ni中析出的ε,非平衡凝固后会出现非平衡共晶组织,即为初晶Ni和在1387℃通过L形成(ε+Ni)共晶得到的少量共晶组织。
72、如图所示为Ni-Al相图,设X合金平衡凝固完毕时的组织为
![]()
(Al)初晶+(
![]()
+
![]()
)共晶,其中
![]()
初晶占80%,则此合金中Ni组元的含量是1.26%。
![]()
73、消除枝晶偏析的热处理方法是均匀化退火。
74、产生新相,其自由能一定要比母相低才能发生。
75、纯铝只能在负温度梯度下结晶才可以得到纯铝的树枝晶;铝铜合金可以在正温度梯度条件下通过成分过冷得到树 枝晶。
76、Al- 3%wt Cu合金的结晶非平衡结晶后由于溶质原子再分配,发生成分偏析。
77、有固溶度变化的两个组元形成的亚共晶合金的典型平衡组织为α+(α+β)+βⅡ,即初晶+共晶+次晶。
78、伪共晶区往往偏向晶格简单粗糙界面一边。
79、离异共晶只能在非平衡条件下产生。
80、在Fe-Fe3C相图中,根据溶质原子的位置,奥氏体是间隙固溶体固溶体,其最大含碳量为2.11%。
81、扩散退火可消除宏观偏析。
82、工业生产条件下,过冷越大,比重偏析越严重。
83、在Pb-Sn相图中,已知以Pb为基体形成α固溶体,以Sn为基体形成β固溶体。
![]()
则10%Sn合金的冷却曲线示意图可表示为
![]()
84、根据所给Pb-Sn相图,已知以Pb为基体形成α固溶体,以Sn为基体形成β固溶体。
![]()
假设10%Sn合金在成分轴上的投影点为H,Sn在Pb中固溶度为G点,Pb在Sn中固溶度为F点。10%Sn合金的平衡凝固过程后室温下的相组成为α相+β相,其室温的相组成百分含量表达式为α%=(FH/GF) x100%,β%=100%-α%。
85、共晶成分的合金熔点最低,耗能少,流动性好,填充性能好,适合作为铸造合金。
86、在Fe-Fe3C合金中,由于a相和γ相的间隙大小和数量,碳(C)在γ相中固溶度大在a相中的固溶度。
87、Fe-0.77%C合金727℃时各相的自由能―成分曲线示意图可以示意性地画成如图的曲线。
![]()
88、在Fe-Fe3C合金相图中,含碳量为0.8%的合金的亚稳平衡冷却过程为:L,L→A,A,A→Fe3CⅡ,A→P。 室温下得到P+Fe3CⅡ组织; 室温下的组织组成物的相对百分含量为: P%=(6.69-0.8)/ (6.69-0.77)=99.5%; Fe3CⅡ%=0.5%。
89、在Fe-Fe3C合金相图中,合金在室温下的组织组成在相图中从左到右依次为:F,F+Fe3CⅢ,F+P,P, P+Fe3CII,L´d+P+Fe3CII,L´d,L´d+Fe3CI。
90、以下说法是否正确:C/Cr在Fe中可以固溶或与Fe形成化合物,起到固溶强化、第二相强化作用,影响合金的变形、力学性能等, C/Cr含量增加使合金强度升高,硬度增加,塑性降低;第三组元Cr使相图复杂,析出相为三元,组织与第三组元有关。
91、在一般铸造条件下固溶体合金容易产生枝晶偏析,用均匀化热处理方法可以消除。
92、合金系统的相律表达式为( )。
93、铁碳合金室温平衡组织均由( )两个基本相组成;合金平衡结晶时,奥氏体的最大含碳量是( );含二次渗碳体最多的合金的含碳量为( );在常温下,亚共析钢的平衡组织是( ),亚共晶白口铸铁的平衡组织是( ), Fe3CII是从( )中析出的。
第五章.三元合金相图及结晶 介绍三元合金的典型相图形式,包括三元合金的匀晶相图、简单三元共晶相图和有固溶度变化的三元合金共晶相图、三元包共晶相图、三元包晶相图;不同情况下的相图空间模型和合金平衡结晶过程分析;典型三元合金相图实例介绍。第五章 三元合金相图及结晶1、三元合金的成分三角形上,成分位于( )上的合金,它们含有另外两个顶角所代表的两相组元含量相等。
A、通过三角形顶角的中垂线
B、通过三角形顶角的任一直线
C、通过三角形顶角与对边成45度的直线
D、平行于该顶点的直线
2、根据三元相图的垂直截面,可以( )。
A、分析相成分变化规律
B、分析合金的凝固过程
C、用杠杆定律计算各相的相对含量
D、确定合金的确切成分
3、三种组元组成的试样在空气中用X射线衍射分析(XRD)其随温度变化而发生相变的情况,最多可记录到( )共存。
A、三相
B、四相
C、五相
D、两相
4、根据三元相图的垂直截面图,( )。
A、可分析相成分变化规律
B、可分析材料的平衡凝固过程
C、可以用杠杆定律计算平衡线相对含量;
D、确定合金的确切成分
5、三元合金相图的等温截面中三角形区域,是( )平衡区域。
A、两相
B、三相
C、四相
D、单相
6、三元包晶反应的反应式为( )。
A、L→α+β+γ
B、L+α→β+γ
C、L+α+β→γ
D、L+α→β+γ
7、三元合金相图中,三相区的等温截面连接三角形,其每条边触及( )。
A、单相区
B、两相区
C、三相区
D、四相区
8、三元合金相图中,三相区的等温截面为( )三角形。
A、是直边
B、是曲边
C、不是三角形
D、可以是直边,也可以是曲边
9、三元合金相图的等温截面中,三相区是直边三角形,其三个顶点连接( )。
A、单相区
B、两相区
C、三相区
D、四相区
10、四元合金在常压下,其恒温转变时应该为( )平衡。
A、两相
B、三相
C、四相
D、五相
11、如图是A-B-C三元系合金凝固时各相区,界面的成分三角形上的投影图,若以A、B、C代表各自所形成的相,则( )。
![]()
A、在p’P’ 单变量线上发生的反应是L→A+B
B、在p’P’ 单变量线上发生的反应是L+A→B
C、在E1’P’ 单变量线上发生的反应是L→B+C
D、在单变量线E2’ P’上发生的反应是L→A+C
12、如图是A-B-C三元系合金凝固时各相区,界面的投影图,,若以A、B、C代表各自所形成的相,则( )。
A、P’ 点发生的四相平衡反应式为L+A→B+C
B、在P’ 点发生的四相平衡反应式为L→A+B+C
C、在P’ 点发生四相平衡反应的平面为P’bac
D、在P’ 点发生四相平衡反应的平面为abc
13、图中的实线是Al-Cu-Mg系靠铝角的固相面、固溶度面投影图,则正确的是( )。
![]()
A、在a点的合金成分约为Al4Cu1.8Mg
B、在a点的合金成分约为Al5Cu3.2Mg
C、随着温度降低,合金a中的S相会越来越多
D、随着温度降低,合金a中的T相会越来越多
14、如图为Fe-Cr-C系含13%Cr的变温截面,对于含碳量0.2%的2Cr13不锈钢,正确的说法有( )。
A、合金淬火加热温度可以选择为900摄氏度
B、合金淬火加热温度可以选择为1200摄氏度
C、合金淬火加热温度可以选择为1300摄氏度
D、合金室温下的组织组成为珠光体+碳化物,与过共析碳钢组织相当
15、如图为Fe-Cr-C系含13%Cr的变温截面,对于含碳量为2%的Cr12模具钢,正确的说法有( )。
A、左上部的(1)区发生的反应为L→δ+γ
B、左上部的(1)区发生的反应为L+δ→γ
C、合金凝固过程会经过γ→α+C1的共析反应
D、平衡凝固后的室温下组织为P+C1,其组织与亚共晶碳钢组织相同
16、如图所示为固态有限溶解的三元共晶相图的浓度三角形上的投影图,则( )是正确的。
![]()
A、在I区内的合金结晶后不存在第二相
B、只有在abc范围内的合金才能发生三元共晶反应
C、在II区内的合金平衡结晶后室温下会存在γ第二相(含组元C的固溶体)
D、在a0b0c0的成分范围内的合金存在从一个相中同时析出另外两个相的同析反应
17、依据如图所示的三元相图分析,说法成立的是( )。
A、单变量线e3P上发生的反应为 L 反应形成 A+C
B、单变量线nP上发生的反应为 L 反应形成 A+M
C、单变量线PE上发生的反应为 L 反应形成 A+C
D、单变量线PE上发生的反应为 L 反应形成 M+C
18、依据如图所示三元合金的液相面等温线投影图,说法正确的有( )。
![]()
A、该合金系存在4个液相面
B、该合金系存在三元共晶和三元包晶两个四相反应
C、该合金系存在三元共晶和三元包共晶两个四相反应
D、在pP线上发生的反应为Lα+β
19、依据如图所示三元合金的液相面等温线投影图,说法正确的有( )。
A、在P点发生的反应为L+α1→β1+δ1
B、在E点发生的反应为L→β2+δ2+γ
C、成分为1点的合金结晶过程依次发生:L→γ,L→δ2+β2+γ
D、成分为2点的合金结晶过程依次发生:L→δ,L→δ2+β2,L→δ2+β2+γ
20、根据下图的Al-Cu-Mg三元相图富铝角固溶度随温度变化投影,LY12(4.2%Cu,1.8%Mg)从高温冷却下来的相转变过程和其大致淬火温度为( )。
![]()
A、析出α,随后处于两相平衡L→α,当液相浓度变至共晶单变量线时,发生共晶三相平衡转变L→α+θ,凝固终了时的组织为α+(α+θ)共晶,继续冷却时,首先发生α→θ单析转变,然后发生α、θ、S共析转变
B、室温下的织为α+(α+θ)共晶+θⅡ+SⅡ
C、LY12合金大致淬火温度为510℃以上
D、LY12合金大致淬火温度为400℃以上500℃以下
21、根据Pb-Sn-Bi合金相图回答问题,正确的有( )。
![]()
![]()
A、α1点的合金成分为10%Sn-20%Bi-70%Pb;P点合金成分为30%Sn-36%Bi-34%Pb
B、图中五条单变量线及P点、E点反应的反应式分别为: e1P:L→α+δ; e2P:L→γ(Bi)+δ; e3P:L→β+γ(Bi); pP:L+β→α; PE:L→β+δ; P:L+α→β+δ; E:L→β+δ+γ(Bi)
C、合金1的结晶过程为:L→Bi;L→β+δ+Bi。大概凝固温度在160℃,合金1在室温下的组织组成为初晶和三元共晶
D、合金2的结晶过程:L→δ,L→δ+β,L→δ+β+γ(Bi)。2合金开始凝固温度约为150℃
22、Pb-Sn-Bi其最低熔点温度很低,适合作为焊料、保险丝等用途。
23、Al-Cu-Mg三元合金中,可以根据相图来选择不同的合金成分,使得合金中凝固时析出的第二相种类和数量不同,从而改变合金的性能。
24、同析三角台中可以同时析出三个二次相。
25、同析线上可以同时析出三个二次相。
26、依据如图所示的三元相图,单变量线PE上发生的反应为L→M+C,其结束面投影图为MPC。
![]()
27、如图是A-B-C三元系合金凝固时各相区,界面的投影图,则利用a、b、P’三个合金可以配制出O点成分的合金。
![]()
28、如图是A-B-C三元系合金凝固时各相区,界面的投影图,则利用a、b、P’三个合金可以配制出W点成分的合金。
![]()
29、依据如图所示的三元相图,单变量线nP上发生的反应为L+A反应形成M。
第二章 晶体缺陷:空位与位错、界面和表面 介绍金属材料的实际晶体结构是有缺陷的结构;介绍金属材料中的空位、位错和表面、晶界、相界等晶体缺陷的概念和特点,缺陷间的相互作用。第二章 晶体缺陷 空位,位错,表面与界面1、在一定温度下具有一定平衡浓度的缺陷是( )。
A、位错
B、空位
C、晶界
D、溶质原子
2、晶体中形成空位的同时又产生间隙原子,这种缺陷是( )。
A、肖特基schottky缺陷
B、弗伦科尔Frenkel缺陷
C、线缺陷
D、面缺陷
3、下列矢量可能表示了简单立方晶体的柏氏矢量( )。
A、a[100]
B、a[110]
C、a[110]/2
D、a[111]/3
4、下列矢量可能表示了面心立方晶体的柏氏矢量( )。
A、a[100]
B、a[110]
C、a[110]/2
D、a[111]/3
5、下列矢量可能表示了体心立方晶体的柏氏矢量( )。
A、a[100]
B、a[110]
C、a[110]/2
D、a[111]/2
6、fcc晶体中位错d的位错线方向为L//[11-2],柏氏矢量b=a[-110]/2;此位错为( )。
A、刃型位错
B、螺型位错
C、混合位错
D、垂直位错
7、fcc晶体中位错d的位错线方向为L//[111],柏氏矢量b=a[110]/2;此位错为( )。
A、刃型位错
B、螺型位错
C、混合位错
D、弗兰克不全位错
8、fcc晶体中位错d的位错线方向为L//[11-2],柏氏矢量b=a[-110]/2;此位错( )分解为a[-12-1]/6+a[-211]/6。
A、可以
B、不可以
C、与其它位错靠近时
D、与其它位错远离时
9、两个平行同号螺型位错,其相互作用力( )。
A、为零
B、相斥
C、相吸
D、等于1
10、能易于进行交滑移的位错是( )。
A、刃型位错
B、螺型位错
C、混合位错
D、自由位错
11、不能发生攀移运动的位错是( )。
A、肖克莱不全位错
B、弗兰克不全位错
C、刃型全位错
D、交截位错
12、位错应力场的描述中( )是正确的。
A、螺型位错的应力场中正应力分量全部为零
B、螺型位错的应力场中应力分量全部为零
C、刃型位错的应力场中正应力分量全部为零
D、刃型位错的应力场中切应力分量全部为零
13、当( )时,位错滑移的派-纳力越小。
A、位错宽度越大
B、滑移方向上的原子间距越大
C、相邻位错的距离越大
D、原子半径越大
14、在体心立方晶体结构中,柏氏矢量为a[100]的位错( )分解为a[111]/2+a[1-1-1]/2。
A、不能
B、能
C、有可能
D、有其它位错交截时可以
15、fcc晶体中(111)面上有柏氏矢量为a[1-10]/2的全位错,(11-1)面上有柏氏矢量为a[011]/2的全位错分解为扩展位错时的领先位错分别为为a[2-1-1]/6和a[-121]/6,则两个领先位错在各自滑移面上运动而相遇时发生新的位错反应形成位错,该新反应得到的位错( )运动。
A、可以
B、不可以
C、发生滑移
D、发生攀移
16、fcc晶体中(11-1)面上有柏氏矢量为a[011]/2的全位错,分解为扩展位错时的领先位错为a[-121]/6,则 a[011]/2 分解为 a[-121]/6 + a(112)/6( )。
A、可以分解
B、不可以分解
C、相互接近时可以分解
D、相互交截时可以分解
17、点阵常数为a的bcc结构中,柏氏矢量为a[100]的位错( )分解为a[111]/2+a[1-1-1]/2。
A、能
B、不能
C、无法判断
D、看情况而定
18、在fcc晶体中(111)密排面抽取一层将形成( )。
A、肖克莱不全位错
B、弗兰克不全位错
C、混合位错
D、刃型位错
19、某fcc晶体中,点阵常数为a=0.354nm,刃位错b=a[-110]/2在(111)面上分解形成肖克莱(shockley)不全位错,该全位错分解前多余半原子面指数为( )。
A、(-110)面
B、(110)面
C、(101)面
D、(10-1)面
20、面心立方晶体中,柏氏矢量为( )的位错属于不可滑移位错。
A、a<111>/3
B、a<112>/6
C、a<110>/2
D、a<111>/2
21、层错宽度计算公式为d=(Gb1b2)/(2πγ)。某fcc晶体中,点阵常数为a=0.354nm,刃位错b=a[-110]/2 在(111)面上分解形成肖克莱(shockley)不全位错 a[-211]/6 和 a[-12-1]/6,若金属的层错能为0.02
![]()
,剪切模量为7×1010Pa。则层错宽度为( )。
A、11.6nm
B、5.8nm
C、2.9nm
D、1.5nm
22、晶界的重合位置点阵模型可以描述( )。
A、小角度晶界
B、大角度晶界
C、任意晶界
D、孪晶界
23、如图所示平面,有两根螺旋位错012345和0’1’2’3’4’5’, 图上所示的箭头方向为位错线的正方向。
![]()
1).扭折位错线段是( )。A. 12位错线段;B. 23位错线段;C. 1’2’ 位错线段; D. 2’3’ 位错线段 2). 割阶位错线段是( )。A. 12位错线段;B. 23位错线段;C. 1’2’ 位错线段; D. 2’3’ 位错线段 3). 若图示滑移面为fcc的(111)面,这两根位错线段中,比较容易通过它们自身的滑移而消失的位错线段是( )。A. 12位错线段;B. 23位错线段;C. 1’2’ 位错线段; D. 2’3’ 位错线段 4).随着位错线的滑移运动,产生空位的位错线段是( )。A.12位错线段;B. 23位错线段;C. 1’2’ 位错线段; D. 2’3’ 位错线段 5). 对于位错反应:a[-101]/2+a[12-1]/6èa[-111]/3,说法不正确的是( )。A. a[-101]/2是全位错的柏氏矢量; B. a[12-1]/6和a[-111]/3是不全位错的柏氏矢量; C. 反应能够进行; D. 反应后形成的Frank不全位错不能运动,是固定位错 则问题1-5的答案依次为( )。
A、1).a;2).c;3).a;4).c;5).c
B、1).a;2).d;3).a;4).c;5).c
C、1).a;2).c;3).d;4).c;5).c
D、1).a;2).c;3).a;4).d;5).c
24、( )可以产生过饱和空位。
A、塑性变形
B、淬火
C、核辐照
D、退火处理
25、纯铁的空位形成能Q为105kJ/mol。则以下说法正确的有( )。
A、空位在某温度T时的平衡浓度Cv可以表示为Cv=Aexp(-Q/RT)
B、在一定温度下,空位在材料中数量、位置保持不变
C、尽管材料在一定温度下存在平衡空位浓度,但是可以通过改变冷却速度、施加应力等方法在材料中获得过饱和空位
D、将纯铁加热到850℃后激冷至室温(20℃),假设高温下的空位能全部保留,则过饱和空位浓度与室温平衡空位浓度的比值大约为
![]()
。
26、在fcc结构的铝单晶体中,若(111)面上有一位错b=a[10-1]/2,与(11-1)面上的位错b=a[011]/2发生反应,,而全位错也可以继续发生反应分解,则正确的是( )。
A、位错反应a [10-1] /2+a [011] /2反应得到 a [110] /2可以进行
B、位错反应a [10-1] /2反应得到a [2-1-1] /6+a [11-2] /6可以进行
C、位错反应a [011] /2反应得到a [-121] /6+a [112] /6可以进行
D、位错反应a [11-2] /6+a [112] /6反应得到 a [110] /3可以进行
27、在fcc结构的铝单晶体中,若 (111) 面上有一全位错 b=a [10-1] /2,与(11-1)面上的全位错 b=a [011] /2 发生反应,而全位错也可以继续发生反应分解,则正确的是( )。
A、位错反应a [10-1] /2+a [011] /2反应得到的 a [110] /2新位错a [110] /2可以运动
B、位错反应a [10-1] /2+a [011] /2反应得到 的a [110] /2新位错a [110] /2不可以运动
C、位错反应a [2-1-1] /6+a [-121] /6 反应形成的a [110] /6新位错a [110] /6可以运动
D、位错反应a [2-1-1] /6+a [-121] /6 反应形成的 a [110] /6新位错a [110] /6不可以运动
28、在fcc结构的铝单晶体中,对于全位错a [10-1] /2,正确的是( )。
A、当层错能不高时,全位错可以分解为两个不全位错夹层错的扩展位错
B、当层错能不高时,全位错不能分解为两个不全位错夹层错的扩展位错
C、全位错的分解反应为a[10-1]/2形成 a [2-1-1]/6+a [11-2]/6
D、全位错的分解反应为a[10-1]/2形成a [10-1]/3+a [10-1]/6
29、在简单立方晶体的(100)面上有一个b= a [001]的螺位错。如果它被(001)面上的b= a [010]刃位错交割,则正确的是( )。
A、(100)面上a [001]的螺位错形成刃型扭折
B、(100)面上a [001]的螺位错形成刃型割阶
C、(001)面上的a [010]刃型位错形成螺型扭折
D、(001)面上的a [010]刃型位错形成刃型割阶
30、在简单立方晶体的(100)面上有一个b= a [001]的螺位错。被(001)面上b= a [100]的螺位错交割,则正确的是( )。
A、(100)面上a [001]的螺位错形成刃型割阶
B、(100)面上a [001]的螺位错形成螺型割阶
C、(001)面上a [100]的螺位错形成刃型割阶
D、(001)面上a [100]的螺位错形成刃型扭折
31、在fcc晶体的(-111)面上的全位错,正确的有( )。
A、全位错有a[101]/2、 a[110]/2和a[0-11]/2
B、如果 a[101]/2是螺型位错,它能在滑移面 (-111)面上滑移
C、如果 a[101]/2是螺型位错,它能在(11-1)面上交滑移
D、如果 a[101]/2是螺型位错,它能在(111)面上交滑移
32、在面心立方晶体的(111)面上有b=a/2[-110]的混合位错,则以下说法正确( )。
A、该位错的刃型分量在[01-1]方向上
B、该位错的刃型分量在[101]方向上
C、该位错的螺型分量在[121]方向上
D、该位错的螺型分量在[-1-12]方向上
33、关于位错理论,说法正确的有( )。
A、可以解释材料实际强度与理论强度差别巨大的原因,并可以解释各种强化理论
B、实际晶体通过位错运动完成塑性变形,并解释变形中的如屈服与应变时效,高温蠕变、超塑性等现象
C、由位错理论可解释小角晶界模型、相界面结构
D、利用位错理论可以解释固态相变中晶界等优先形核、长大
34、关于材料表面,说法正确的有( )。
A、表面是体相的终止
B、表面具有表面能
C、表面的结构相对于体相的结构会发生改变
D、实际表面的成分与体相的成分相同
35、对于晶界,以下说法正确的有( )。
A、晶界具有晶界能,是容易腐蚀和第二相易于形核的场所,晶界能还能影响第二相形状
B、溶质原子易于在晶界处偏聚
C、晶界是易扩散通道
D、晶界结构复杂,位错在晶界处塞积,产生应力集中,因此在室温下晶界是材料的弱化因素
36、多个相邻的同号刃型位错,由于应力场相互作用,通常会倾向于垂直排列。
37、平行刃型位错之间既有正应力作用,又有切应力作用。
38、两个平行刃型位错之间切应力作用大小和方向与这两个位错之间的相对位置有关。
39、位错与空位之间可以相互形成和转化。
40、如果有两根位错线,位错线L1,柏氏矢量b1,位错线L2,柏氏矢量b2。当b1垂直L2时,L1对L2有交截作用。
41、如果有两根位错线,位错线L1,柏氏矢量b1,位错线L2,柏氏矢量b2。当b1垂直L2时,L1对L2交截作用产生的位错线段大小等于b1。
42、如果有两根位错线,位错线L1,柏氏矢量b1,位错线L2,柏氏矢量b2。当b1垂直L2时,L1对L2交截作用产生的位错线段的柏氏矢量仍为b2。
43、F-R位错源是材料中唯一的位错来源。
44、材料的熔点越高,空位的形成能和迁移能也越大。
45、相同条件下,高熔点金属形成的空位数量比低熔点金属形成的空位数量少。
46、位错数量很大,所以材料中原子排列是无序的。
47、小角度晶界是由位错组成的。
48、大角度晶界上原子排列与晶内原子排列一样,是很规整的,
49、大角度晶界具有晶界能,使得晶界的边总有平直化的趋势。
50、Cu-Sn合金中由于Cu、Sn原子大小造成的Sn原子在合金中的偏析是平衡偏析。
51、晶界对位错的运动有阻碍作用,晶界的增加能使金属材料的室温强度增加。
52、平衡状态下,金属中可以存在四个晶粒相邻的四叉晶界。
53、非共格相界结构与大角度晶界相似。
54、表面就是晶内体相的终止。
55、合金实际表面的成分与晶内的成分是一致的。
56、晶界通常是原子扩散的快捷通道和第二相优先形核的场所。
57、相界面两侧的晶体结构、成分是相同的。
58、在fcc晶体的(-111)面上,全位错的柏氏矢量可以为a[110]/2
59、fcc晶体中,层错能的越高,扩展位错的宽度越小,扩展位错容易发生束集,位错越容易发生交滑移。
60、在fcc结构中,位错反应 a[101]/2 + a[-12-1]/6 形成 a[111]/3 得到的新位错 a[111]/3 能够进行滑移。
61、fcc晶体中,柏氏矢量a[101]/2的螺型位错能在(11-1)和(1-1-1)面上交滑移。
62、固体的表面自由能具有各向异性,通常以表面自由能最低的晶面平面构成晶体的表面。
第六章. 金属的变形 金属在室温下的变形过程;弹性变形特点;着重分析金属的塑性变形机制,影响金属塑性变形的合金元素、晶界、第二相等各种因素;塑性变形对金属材料的组织及性能影响。金属的常见强化方法。第六章 金属的变形 金属冷塑性变形微观机制,晶界、合金元素、第二相对塑性变形的影响;变形对材料组织、性能影响。1、密排六方结构金属Mg的滑移系为( )。
A、{111}<110>
B、{110}<111>
C、{0001}<1120>
D、{1010}<1120>
2、多晶体金属塑性变形时,至少需要( )个独立的滑移系。
A、3
B、5
C、8
D、12
3、不容易产生交滑移的晶体结构是( )。
A、fcc
B、bcc
C、hcp
D、所有晶体结构都容易产生交滑移
4、fcc,bcc,hcp三种晶体结构中,塑性变形时最容易形成孪晶的是( )。
A、fcc
B、bcc
C、hcp
D、都容易产生孪晶
5、单晶体材料发生扭折时,表述错误的是( )。
A、扭折区域的Schmid因子最大
B、hcp结构比fcc结构容易产生扭折
C、扭折区域可能产生孪晶
D、扭折是一种特殊的滑移形式
6、面心立方晶体中原子层沿(111)呈ABCABC...堆垛时,( )的堆垛成为孪晶。
A、ABCACBA...
B、ABCBCAB...
C、ABABCAB...
D、ABCABCABC…
7、晶体对称度越低,越容易发生孪晶。此外,变形温度越(),加载速率越(),越容易发生孪生变形。
A、低,低
B、高,高
C、高,低
D、低,高
8、面心立方金属晶体的孪晶面是( )。
A、{110}
B、{112}
C、{111}
D、{100}
9、在fcc,bcc和hcp三种单晶体材料中,形变时各向异性行为最显著的是( )。
A、fcc
B、bcc
C、hcp
D、都有显著的各向异性行为
10、低碳钢的应力-应变曲线中出现屈服现象,可用( )进行解释。
A、位错交滑移
B、Cotrell气团
C、位错的分解
D、位错的合成
11、在室温下变形晶界强度比晶内(),在高温下晶界强度比晶内()。
A、低,低
B、高,高
C、高,低
D、低,高
12、130.已知金属Al为fcc结构,其点阵常数为0.404nm,原子量为27,阿伏加德诺常数为
![]()
,回答以下问题。 1).金属Al的晶胞中的原子个数为( )个。A. 4; B. 6 ; C. 8 ; D. 12. 2). 金属Al的理论密度计算可得到为( )
![]()
. A. 1.7; B. 2.7;C. 3.2;D. 4.2 3). 金属Al的密排面为( )。A.(110); B.(111); C.[110]; D. [111]。 4). 金属Al的密排方向为( )。A.(110); B.(111); C.[110]; D. [111]。 5).金属Al中(011)和(-111)的面夹角为()。A. 平行关系; B. 垂直关系; C. 35°; D. 55°。 则问题1到5的答案依次为( )。
A、1).a;2).b;3).b;4).a;5).c
B、1).a;2).b;3).a;4).c;5).c
C、1).a;2).a;3).b;4).c;5).c
D、1).a;2).b;3).b;4).c;5).c
13、金属Al结构为fcc。金属Mg结构为hcp,分别形成以Al为基体的固溶体α和以Mg为基体的固溶体β。 1).α的晶体结构为()。A. fcc结构; B. hcp结构; C. bcc结构; D. 形成化合物新结构。 2). β的晶体结构为()。A. fcc结构; B. hcp结构; C. bcc结构; D. 形成化合物新结构。 3). 固溶体α的室温塑性变形能力与固溶体β的室温塑性变形能力相比,α的变形能力( )。A. 好; B.与β基本相同; C. 差; D. 与外力有关。 4). 金属Al的滑移系为( )。A.{110}<111> ;B. {110}<110> ;C. {111}<111> ;D.{111}<110> 5).金属Mg在金属Al中的固溶度随着温度升高,溶解度会( )。A.升高;B.不变;C.减少;D.还与外界压力有关。 则问题1-5的答案依次为( )。
A、1).b;2).b;3).a;4).d;5).a
B、1).a;2).b;3).c;4).d;5).a
C、1).a;2).b;3).a;4).d;5).a
D、1).a;2).b;3).a;4).d;5).c
14、晶体的滑移系首先取决于晶体结构,还与( )有关。
A、合金元素
B、温度
C、外加应力
D、测试设备
15、冷塑性变形对金属材料的性能影响有( ) .
A、加工硬化
B、产生内应力
C、可能出现织构
D、影响材料的物理和化学性能,如电导率、磁性、弹性模量等
16、冷塑性变形对金属材料的组织影响有( ) .
A、形成纤维组织
B、减少位错数量
C、增加位错数量
D、改变位错分布
17、单相固溶体合金的冷塑性变形相对于纯金属的室温塑性变形,以下说法成立( )。
A、单相固溶体合金的强度比纯金属的高
B、单相固溶体合金可能有屈服现象
C、单相固溶体合金的变形能力比纯金属的高
D、单相固溶体合金可能有应变时效现象
18、A-B二元系中,A组元的晶体结构是fcc,形成固溶体a,B组元的晶体结构是bcc,形成固溶体b,A与B形成中间相h相,其晶体结构是hcp,则正确的有( )。
A、(111)[1-10]是a的一个滑移系
B、(110)[1-11]是b的一个滑移系
C、(0001)[11-20]是h的一个滑移系
D、a与b的滑移系数量相同
19、如果沿fcc单晶体的[110]方向拉伸变形,则正确的说法有( )。
A、{111}<110>是可能的滑移系
B、可能的滑移系一共有12个
C、计算施密德因子后可知,施密德因子最大且相等的有4个滑移系,即实际可开动的滑移系为4个
D、计算施密德因子后可知,施密德因子最大且相等的有6个滑移系,即实际可开动的滑移系为6个
20、fcc单晶体的(1-11)面上的滑移系的滑移方向包括( )。
A、[101]
B、[10-1]
C、[011]
D、[-1-10]
21、对于金属材料的屈服现象,正确的有( )。
A、出现屈服现象实质上是溶质原子对位错钉扎的解脱
B、屈服过程对材料的塑性变形量贡献很大
C、屈服过程中出现的吕德斯带就是屈服阶段不均匀变形的变形痕迹
D、加入夺取溶质原子的合金元素或进行超过屈服变形量的预变形可以防止吕德斯带的出现
22、针对金属材料塑性变形中的内应力,说法正确的有( )。
A、内应力是材料内部产生的相互作用力
B、内应力可以存在于材料内不同尺寸范围内
C、内应力是由于材料内部不同部分变形不均匀造成的
D、表面压应力有提高疲劳断裂的作用
23、高度冷轧的镁板在深冲时往往会裂开,可能原因有( )。
A、金属镁晶体结构为hcp,滑移系少,塑性差
B、大变形量时容易形成织构,塑性变形容易产生方向性,使镁板在深冲时容易裂开
C、镁板深冲时产生加工硬化使变性能力降低
D、深冲时产生的内应力会使镁板在深冲时容易开裂
24、对于Zn(hcp结构)、α-Fe(bcc结构)、Cu(fcc结构)三种金属,对于其室温塑性,正确的有( )。
A、三种金属的室温塑性相同
B、三种金属晶体结构不同,滑移系数量不同,塑性不同
C、三种金属的塑性,从Zn、α-Fe、Cu依次增加
D、三种金属的塑性,Zn的最低、α-Fe的与Cu的塑性相当
25、金属材料通过细化晶粒,说法正确的有( )。
A、细化晶粒可以提高金属强度
B、细化晶粒可以提高金属的塑性
C、一般强度提高会降低塑性,所以细化晶粒提高金属强度,会使金属的塑性降低
D、细化晶粒对强度的提高可以用Hall-Petch公式进行计算
26、金属塑性变形会产生加工硬化,正确的有( )。
A、加工硬化可以强化材料
B、加工强化使材料的塑性降低,切削加工性能好
C、加工硬化是金属材料连续加工成型的条件
D、加工强化使材料产生内应力,材料性能不稳定,容易腐蚀
27、对于金属材料的强度,成立的有( )。
A、有晶体缺陷的材料的强度比原子呈理想排列的材料的强度低
B、实际晶体材料总有缺陷存在,可以通过添加合金、塑性变形、细化晶粒来增加材料中的缺陷数量而提高材料的强度
C、服役温度高,腐蚀介质等会降低材料的强度
D、改变测试条件如应变大小、应变速率和应力状态,获得的材料强度会发生改变
28、若某面心立方晶体可动滑移系为(11-1)[-110],则以下( )是正确的。
A、滑移由刃型位错引起,滑移线方向为[112]
B、滑移由刃型位错引起,滑移线方向为[110]
C、滑移由螺型位错引起,滑移线方向为[110]
D、滑移由螺型位错引起,滑移线方向为[-110]
29、位错对金属材料变形性能的作用和影响,说法正确的有( )。
A、金属材料通过位错的运动而发生塑性变形
B、塑性变形中由于位错的交截和位错反应等产生割阶阻碍位错的运动,使材料继续塑性变形困难,材料强度提高
C、塑性变形中由于通过位错运动到晶粒外产生塑性变形,位错不断消耗导致材料中位错数量在塑性变形中越来越少
D、全位错才能对材料的塑性变形有贡献
30、位错对金属材料强度的作用和影响,说法正确的有( )。
A、实际材料中存在位错,使得实际材料的强度低于无缺陷的完整理想结构的材料
B、位错通过切过或绕过弥散第二相粒子使位错运动受到阻碍而强化材料
C、位错运动由于受到溶质原子气团阻碍而使材料得到强化
D、位错在晶界处运动受到阻碍而使材料得到强化
31、合金元素对金属材料的影响,成立的有( )。
A、合金元素通常增加材料的强度
B、合金元素通常使材料塑性变形困难
C、固溶体中溶入合金元素之后常会减小再结晶形核率
D、固溶体中溶入合金元素之后的再结晶晶粒通常会比纯金属的粗大
32、在纯金属中加入溶质原子,只有加入间隙式溶质原子才有提高材料强度的作用。
33、形成弥散型第二相的合金的强度可以通过第二相对位错运动的阻碍作用而提高.
34、实际工程上采用的强化金属材料的方法都是通过阻碍位错运动的来实现的。
35、材料强度可以通过变形改变材料的微观组织获得大幅度改善。
36、金属发生孪生变形时,不会存在有晶体学特征。
37、孪生变形对材料的直接塑性变形量贡献很大。
38、孪生变形痕迹可以通过对变形金属轻微抛光消除。
39、滑移和孪生都是位错运动的结果,只不过滑移是全位错的运动,而孪生是不全位错运动造成的。
40、塑性变形中由于变形是通过位错运动出晶粒表面形成运动痕迹的,所以在塑性变形后,材料中的位错数量会由于位错消耗而数量很少。
41、产生内应力的唯一原因就是变形过程中的变形不均匀。
42、在塑性变形过程中,层错能较高的金属中的扩展位错易于产生交滑移。
43、滑移系数量代表了晶体塑性变形的能力好坏。由于fcc和bcc的滑移系数量相同,所以fcc和bcc的变形能力相同。
44、弹性模量可以通过变形改变材料的微观组织获得大幅度改善。
45、材料在其强度超过最高的抗拉强度之后,就会进入非均匀塑形变形,出项颈缩。
46、纯铝的交滑移会产生波纹状滑移带。
47、明显屈服现象是所有材料在拉伸变形过程中都会存在的现象。
48、材料的工程应力-应变曲线反映了材料在变形过程中的真实尺寸和受力变化情况。
49、实际材料的弹性变形都是力与弹性形变的关系,与时间没有关系。
50、在金属滑移过程中,首先启动的滑移系保持位向不变一直到变形结束。
51、单相固溶体合金的塑性变形微观机制与纯金属的塑性变形微观机制相同。
52、滑移系数量表示了金属塑性变形能力。由于fcc金属的滑移系数量与bcc金属的滑移系数量相同,因此它们的塑性变形能力也相同。
53、相同条件下,多晶体纯金属的加工硬化率比单晶体纯金属的高。
54、在室温拉伸变形中,所有金属都会出现屈服现象。
55、金属材料塑性变形过程中,除了摩擦热之外,所有施加的外力都转化为材料的变形功对材料进行变形作用。
第7章 塑性变形金属的回复与再结晶 金属经过塑性变形后在加热中发生的回复、再结晶和晶粒长大不同过程中的组织及性能变化特点;并介绍外加应力和温度同时作用下的热加工过程中的应力-应变变化特点。冷变形金属加热的回复、再结晶与金属的热加工1、变形后的材料再升温时发生回复和再结晶现象,则点缺陷浓度下降明显发生在( )。
A、回复阶段
B、再结晶阶段
C、晶粒长大阶段
D、所有阶段
2、回复过程发生的驱动力主要来自( )。
A、高的环境温度
B、材料内部应变储能减少
C、高的总晶界能减少
D、高的界面能的减少
3、再结晶发生的驱动力主要来自( )。
A、高的环境温度
B、材料内部应变储能减少
C、高的总晶界能减少
D、高的界面能的减少
4、冷变形金属在回复加热阶段可以消除( )。
A、微观内应力
B、宏观内应力
C、微观内应力和宏观内应力
D、全部内应力
5、大变形的低层错能金属,再结晶形核机制为( )。
A、亚晶粒合并
B、亚晶界迁移
C、原有晶界弓出
D、不需要形核
6、大变形的高层错能金属,再结晶形核机制为( )。
A、亚晶粒合并
B、亚晶界迁移
C、原有晶界弓出
D、不需要形核
7、小变形的金属,再结晶形核机制可能为( )。
A、亚晶粒合并
B、亚晶界迁移
C、原有晶界弓出
D、不需要形核
8、退火后孪晶出现的几率与晶体的层错能的关系为( )。
A、无关,只与退火温度有关
B、层错能低的晶体出现孪晶机会大
C、层错能高的晶体出现孪晶机会高
D、与变形孪晶有关
9、再结晶结束后的继续加热导致晶粒长大,再结晶结束后晶粒长大发生的驱动力主要来自( )。
A、高的环境温度
B、高的材料内部应变能减少
C、高的总晶界能减少
D、长时间的退火时间
10、形变后的材料在低温回复阶段其内部组织发生显著变化的是( )。
A、点缺陷浓度明显下架
B、形成亚晶界
C、位错重新运动和分布
D、晶粒形状从变形纤维组织转变为等轴状晶粒
11、回复与再结晶的机制中,正确的是( )。
A、回复不需要孕育期,再结晶需要孕育期
B、回复不需要激活能,再结晶需要激活能
C、回复不能降低形变态的应变能,再结晶可以降低形变态的应变能
D、回复不能降低形变态的空位数量,再结晶可以降低形变态的空位数量
12、同一金属材料的冷变形的回复温度( )再结晶温度。
A、低于
B、等于
C、高于
D、远高于
13、Johnson-Mehl动力学方程比Avrami方程的适用范围( )。
A、更宽
B、相似
C、更窄
D、没有可比性
14、关于对再结晶温度影响的说法中,正确的的是( )。
A、冷变形程度越小,再结晶温度越高
B、同样的冷变形程度下,原始晶粒尺寸越小,再结晶温度越低
C、第二相粒子分布越弥散,再结晶温度越高
D、再结晶温度与加工历史如变形量、晶粒大小等无关
15、已知纯铅Pb的熔点为327℃,则正确的是( )。
A、纯铅的再结晶温度低于室温温度(20℃)
B、纯铅的再结晶温度高于室温温度(20℃)
C、室温下对纯铅的变形属于热加工
D、枪弹击穿纯铅板,在室温下长期保持后弹孔周围晶粒粗大
16、已知纯铜Cu的熔点为1083℃,则错误的说法有( )。
A、纯铜的再结晶温度低于室温温度(20℃)
B、纯铜的再结晶温度高于室温温度(20℃)
C、室温下对纯铜的变形属于热加工
D、枪弹击穿纯铜板,在室温下长期保持后弹孔周围晶粒粗大
17、对于金属的再结晶行为,说法正确的是( )。
A、在较大的冷变形量下,高层错能金属,可以通过相邻亚晶粒的合并形核
B、在较大的冷变形量下,对于低层错能金属,可以通过亚晶界的迁移来形核
C、小的冷变形下,金属可以通过大角晶界的弓出形成再结晶的晶核
D、再结晶形核机制与金属熔体结晶过程中的形核机制完全相同
18、含碳0.2%的碳钢经90%冷变形后,取试样分别加热到200℃,950℃保温一小时后空冷,说法正确的是( )。
A、200℃加热的试样保持纤维组织特征
B、200℃加热的试样保持再结晶组织特征
C、950℃加热的试样保持纤维组织特征
D、950℃加热的试样保持再结晶组织特征
19、含碳0.2%的碳钢经90%冷变形后,取试样分别加热到200℃,950℃保温一小时后空冷,说法正确的是( )。
A、200℃加热的试样强度、硬度低于950℃加热的试样
B、200℃加热的试样强度、硬度高于950℃加热的试样
C、200℃加热的试样塑性低于950℃加热的试样
D、200℃加热的试样塑性高于950℃加热的试样
20、对于纯铝(纯铝熔点660℃),相同的两块纯铝板分别经过冷轧和热轧到相同厚度,说法正确的是( )。
A、冷轧板强度、硬度高于热轧板
B、冷轧板内应力大于热轧板的
C、冷轧板的塑性高于热轧板的
D、冷轧板的电阻高于热轧板的
21、已知工业纯金属的再结晶温度T再=(0.3-0.4)T熔,钛熔点1672℃,883℃以下为hcp,883℃以上为bcc;铅熔点为327℃,fcc结构(面心立方)。则说法正确的有( )。
A、将它们的铸锭开坯轧制后在室温(20℃)进行轧制,铅的塑性好,钛的塑性差
B、铅在室温下可连续轧制并轧成很薄的带材
C、钛在室温下可连续轧制并轧成很薄的带材
D、铅和钛在室温下都可连续轧制并轧成很薄的带材
22、一块硬度均匀的退火态铜板,冷冲成零件后,发现各部分硬度不均,其可能原因有( )。
A、深冲时不同位置变形程度不一样
B、深冲前铜板硬度不均匀
C、深冲前铜板的厚度不均匀
D、深冲时零件形状不规则
23、一块左端比右端厚的楔形板坯经过冷轧后得到厚度均匀的板材,若将该板材加热到再结晶温度以上使整个板材均发生再结晶,则正确的说法有( )。
A、再结晶时左端比右端先开始
B、再结晶后左端的晶粒尺寸小于右端的
C、再结晶后左端晶粒尺寸大于右端的
D、再结晶后左端晶粒尺寸与右端的晶粒尺寸相同
24、金属经过铸造后加热到一定温度就会发生回复再结晶过程。
25、冷变形金属回复过程不需要孕育期。
26、回复过程中,光学显微组织有明显变化。
27、回复过程中,光学显微组织和位错等亚结构都没有明显变化。
28、再结晶温度是个材料常数。
29、再结晶刚结束的晶粒大小,与该金属在再结晶加热前的冷加工变形量没有关系。
30、对于再结晶温度,利用Tr=0.4Tm计算纯金属的再结晶温度得到的是起始再结晶温度,而不是完成再结晶的温度。
31、为减少电阻,装修时室内花线通常选择软态(再结晶退火状态)。
32、金属热变形的稳态变形过程时,表明金属由于塑性变形导致的加工硬化和由于动态再结晶导致的软化达到平衡。
33、冷变形金属的再结晶过程不需要孕育期。
34、孪晶在变形过程中才会产生,在再结晶后不会出现孪晶。
35、再结晶后可以完全消除塑性变形时形成的变形织构,即使形成再结晶织构也与变形织构不会有任何关系。
36、可以把再结晶温度作为区分冷加工、热加工的分界线。
37、金属的再结晶过程中发生晶粒形状、成分和晶体结构的变化。
38、金属或合金在铸造后进行加热,根据加热温度高低或加热时间长短发生回复、再结晶和晶粒长大等不同过程。
39、户外用的架空铜导线要求一定的强度,加工之后可以采用回复退火,只去应力而保留强度;户内电灯用花线,在加工之后可采用再结晶退火软化导线,便于布线和减少电阻。
40、工业纯金属的起始再结晶温度可用经验公式T再=(0.3-0.4)T熔计算,已知铝熔点为660℃,fcc结构(面心立方)。工业纯铝铸锭可以采用室温轧制开坯。
41、工业纯金属的起始再结晶温度可用经验公式T再=(0.3-0.4)T熔计算,已知铅熔点为327℃,fcc结构(面心立方)。工业纯铅铸锭可以采用室温轧制开坯。
42、高层错能的金属(如Al及其合金等)在热加工中容易动态回复;低层错能的金属(黄铜、不锈钢等)容易发生动态再结晶。
第八章 固体金属中的原子扩散 介绍固体金属中原子扩散的基本概念和基本规律,稳态扩散和非稳态扩散及在材料中的应用,扩散路径和扩散机制、扩散激活能,扩散驱动力,反应扩散和影响金属中原子扩散的因素等基本内容。第八章 固体金属中的原子运动-扩散1、在柯肯达尔效应中,导致标记漂移的主要原因是扩散偶中( )。
A、两个组元的原子大小不同
B、只有一个组元扩散
C、两个组元的扩散速率不同
D、热膨胀
2、菲克第一定律描述了稳态扩散的特征,即浓度不随( )变化
A、扩散距离
B、扩散时间
C、扩散温度
D、扩散组元
3、在置换式固溶体中,原子扩散的机制为( )。
A、原子互换机制
B、空位机制
C、间隙机制
D、挤列机制
4、原子扩散的驱动力是( )。
A、组元的浓度梯度
B、组元的化学势梯度
C、温度梯度
D、扩散温度
5、A和A-B合金焊接后发生柯肯达尔效应,测得界面向A试样方向移动,则( )。
A、A组元扩散速率大于B组元
B、A组元扩散速率小于B组元
C、A、B两个组元扩散速率相等
D、A组元的膨胀系数小于A-B合金的
6、置换型固溶体合金中溶质原子的扩散是通过( )实现的。
A、原子互换机制
B、间隙扩散机制
C、空位机制
D、挤列机制
7、材料中能发生扩散的根本原因是( )。
A、温度的变化
B、浓度的变化
C、存在化学势梯度
D、组元的变化
8、Cu-Al合金和Cu焊接在一起形成扩散偶进行扩散发生柯肯达尔效应,发现原始界面的标记向Cu-Al合金一侧漂移,这说明( )。
A、铜扩散通量大于铝扩散通量
B、铜扩散通量小于铝扩散通量
C、铜扩散通量等于铝扩散通量
D、Al的膨胀系数大于Cu-Al合金的
9、在柯肯达尔效应中,标记漂移的主要原因是( )。
A、两个扩散组元的原子尺寸不同
B、两个扩散组元的扩散速率不同
C、只有一个组元扩散
D、两个组元的膨胀系数不一致
10、自扩散描述正确的是( )。
A、自扩散系数由浓度梯度引起
B、自扩散又称为化学扩散
C、自扩散系数随温度升高而增加
D、自扩散系数随温度升高而减少
11、相同条件下,Ag的在晶格内自扩散激活能比其沿晶界上的扩散激活能( )。
A、低
B、高
C、相等
D、没有可比性
12、生产上受扩散控制的过程,首先要考虑( )的影响。
A、温度
B、晶体结构
C、晶体缺陷
D、组元浓度
13、扩散过程中,以下因素不会有助于加快扩散速度()。
A、提高扩散温度
B、提高扩散组元浓度
C、加工增加晶体缺陷
D、加入第三组元形成化合物
14、对Fe-Cr-C三元合金进行渗碳的反应扩散,在该合金中不能出现( )。
A、单相区
B、两相区
C、三相区
D、四相区
15、逆扩散(上坡扩散)是( )进行扩散。
A、从低浓度区域向高浓度区域
B、从高浓度区域向低浓度区域
C、从高温区域向低温区域
D、从低温区域向高温区域
16、扩散的驱动力本质是( )。
A、组元浓度差
B、组元化学势差
C、温度差
D、形状差别
17、碳原子在800摄氏度扩散进入纯铁表面0.1cm处需要10h,在900摄氏度时要获得同样的效果需要多少时间( )。
A、8h
B、5h
C、2.7h
D、1h
18、在半无限大物体中扩散的条件下,一般扩散距离x与扩散系数D和扩散时间t之间关系可以表示为( )。
A、
![]()
B、x=D.t
C、
![]()
D、
![]()
19、下列现象中,与原子扩散有关的现象包括( )。
A、晶体凝固时形核、长大和合金的成分过冷、成分均匀化
B、固态相变时的形核、晶界偏聚、高温蠕变和超塑性现象
C、氧化,焊接,化学热处理(渗C、N等),粉末冶金,涂层
D、调幅分解
20、铅与铁不能固溶,锡与铁能固溶;选择对铁进行钎焊的焊料时,正确的有( )。
A、作为一种经济措施,可以用纯铅制作焊料
B、不能用纯铅制作焊料
C、可以用铅锡合金制作焊料
D、不能用铅锡合金制作焊料
21、沿着晶体缺陷进行的短路扩散比体扩散要快。
22、固溶体晶粒越细小,扩散系数越大。
23、扩散系数会随着晶体结构的改变而变化,例如铁原子在α-Fe中的自扩散系数比在γ-Fe中的自扩散系数大。
24、扩散元素性质与溶剂金属性质差别越大,扩散系数越大。
25、由于材料中在一定温度下总存在一定数量的平衡空位浓度,所以通常空位扩散机制比间隙扩散机制的扩散速度快。
26、由于体心立方晶体铁的致密度为0.68,比面心立方晶体铁的致密度0.74小,也就是体心立方晶体铁的间隙多,所以在体心立方晶体铁的温度范围内进行渗碳处理,渗碳速度更快。
27、低碳钢板渗碳处理时,渗碳温度越高,渗碳速度越快,所以渗碳温度越高越好,因此在1200℃渗碳处理比在930℃渗碳处理要好。
28、对铜-锌基单相固溶体进行均匀化处理,可以在有限时间内使枝晶偏析完全消失。
29、对铜-锌基单相固溶体进行均匀化退火前进行冷加工,均匀化过程可以得到加速。
30、在一般铸造条件下固溶体合金容易产生枝晶偏析,可用均匀化退火的热处理方法消除成分不均匀。
单元测验1. 晶体缺陷单元测验晶体缺陷1、fcc 晶体中一个b=a[-110]/2的螺位错在(111)面上运动。若在运动过程中遇到障碍物而发生交滑移,其交滑移系统为()。
A、(-1-1-1)[-110]
B、(1-11)[-110]
C、(-1-11)[-110]
D、(-111)[-110]
2、关于螺型位错的说法正确的有()。
A、柏氏矢量与位错线相互平行
B、柏氏矢量与位错线相互垂直
C、柏氏矢量与位错线既不平行也不垂直
D、螺型位错比刃型位错更容易形成
3、关于位错的运动,正确的有()。
A、刃型位错可以滑移
B、刃型位错可以攀移
C、螺型位错可以滑移
D、螺型位错可以攀移
4、关于位错的柏氏矢量,正确的有()。
A、柏氏矢量反映了位错所引起点阵畸变的积累
B、柏氏矢量表征位错的强度
C、一个位错的柏氏矢量是唯一的
D、可以通过位错的柏氏矢量与位错线的位向关系确定位错的性质
5、以下关于位错的说法正确的有()。
A、金属材料通过位错运动完成塑性变形
B、位错运动中可以形成空位
C、固态相变中晶界、位错等晶体缺陷是第二相优先形核场所
D、小角晶界是由位错构成的
6、表面是晶体内的体相的终止。
7、实际表面的成分与晶体内部成分会有不同,晶界的成分也会由于晶界偏析造成与晶粒内部不同。
8、肖脱基空位是原子脱离其结点位置进入其它空位或者迁移至晶界或表面而形成的空位。
9、弗兰克尔空位是晶体中的原子挤入结点的空隙,原来的结点位置空缺而产生的空位,形成了间隙原子-空位对缺陷。
10、位错可以通过腐蚀获得位错在晶体表面的露头形成蚀坑或通过投射电镜来观察。
11、通过位错的一端或两端被钉扎在滑移面上的一段位错线不断产生新的位错环,使位错不断增殖,称为弗兰克-瑞德位错源,也是位错增殖的唯一方式。
12、周期晶体点阵中单个位错运动所受的晶格阻力称为派-纳力,并可以推论出晶体中位错滑移应该在密排面上沿密排方向优先进行。
13、单位位错是柏氏矢量恰好等于单位点阵矢量的位错。所以fcc中单位位错的柏氏矢量为a<110>/2。
14、bcc中单位位错的柏氏矢量为<111>a。
15、a<112>/6是fcc中的肖克莱不全位错。
16、扩展位错就是全位错和不全位错之间夹有一个层错的位错组态。
17、晶界上原子排列混乱,两侧晶粒中原子排列的位向一致。
18、位错运动中形成的割阶都是刃型位错线段,两个相互垂直螺型位错的交截造成的割阶会阻碍位错运动。
19、面心立方晶体中,在(111)面上的单位位错a[-110]/2,在(111)面上分解为两个肖克莱不全位错,位错反应为a[-110]/2—a[-12-1]/6+a[-211]/6。
20、由于晶体中存在位错,使得晶体材料的实际强度比理论强度低很多;但在工业材料中也可以通过增加位错数量来强化材料。
单元测验2. 金属的变形单元测验金属的变形1、固溶处理后的合金冷加工一定变形量后再进行时效,冷加工对合金的时效影响是()。
A、没有影响
B、降低时效速度
C、加速时效速度
D、影响效果取决于加工量大小
2、fcc金属在室温下滑移系的说话正确的是()。
A、室温下滑移系共有12个
B、室温下滑移系共有8个
C、晶面(111)上[-110]方向是其中一个滑移系
D、晶面(111)上[110]方向是其中一个滑移系
3、以下对金属的屈服现象的描述正确的有()。
A、屈服现象实质是溶质原子对位错钉扎的解脱
B、吕德斯带是屈服阶段不均匀变形的变形痕迹
C、加入夺取溶质原子的合金元素可消除或减轻吕 德斯带
D、进行超过屈服变形量的预变形可消除或减轻吕 德斯带
4、对金属中内应力的说法正确的有()。
A、内应力的产生源于金属变形中的储能
B、内应力可存在于不同尺寸范围变形不均匀造成
C、金属中内应力会导致金属加工中可能开裂,影响尺寸稳定性,发生表面翘曲等,降低化学性能如腐蚀性能
D、表面压应力会降低金属的疲劳断裂性能
5、高度冷轧的镁板在深冲时往往会裂开的可能原因有()。
A、镁板本身晶体结构为hcp,滑移系少,塑性差
B、变形量大时,镁板形成织构,使塑性产生方向性
C、镁板深冲时加工硬化和内应力
D、镁板在深冲时晶粒太细小
6、金属塑性变形中产生应变硬化(加工强化)现 象,以下说法正确的有()。
A、可以抵抗偶然过载
B、是连续加工成型的条件,改善切削加工性能
C、可以对金属材料力学性能控制,提高强度,降低塑性
D、提高金属材料的耐腐蚀性能
E、金属塑性变形产生内应力,使金属性能不稳定
7、影响金属强度的因素有()。
A、金属本性,如晶格类型
B、金属材料的组织,如晶体缺陷,晶粒大小和亚结构
C、金属中的溶质元素含量和种类,以及加入合金元素后形成的第二相
D、金属材料服役使用的外部环境介质,如服役温度、应变大小、应变速率和应力状态等
8、关于金属材料的下列说法正确的有()。
A、工业生产的金属材料的塑性变形通过位错运动实现
B、强化金属可以通过减少位错制备接近于完整晶体,如晶须来强化,也可以通过增加位错,阻止位错运动的两个途径来实现
C、强化金属材料的手段有多种形式,如冷加工变形强化,细晶强化,固溶强化和第二相强化(弥散第二相或沉淀第二相强化)
D、细晶强化,固溶强化和第二相强化既可以提高金属材料的强度,还可以提高其塑性
9、金属发生滑移变形时受到外力作用时在某个滑移系上的取向因子的最大值为0.5。
10、在实际材料的弹性变形中,在弹性应力作用或撤除时,弹性应变会瞬时产生和消除,不可能出现时间滞后。
11、对于Zn、α-Fe、Cu三种金属,在室温下加工条件相同时,其塑性从好到差依次为Cu、α-Fe、Zn。
12、细化晶粒后由于晶界可以阻止位错运动及相邻晶粒滑移位向不一致,可以提高金属强度,还由于开动的滑移系较多,应力集中相对小,防止裂纹过早产生,承担变形量的晶粒多,相对变形量大,变形均匀,可以提高金属的塑性。
13、工业材料的晶粒大小对提高室温强度可以用Hall-Petch 公式进行描述。
14、过饱和固溶体经过适当时效处理后,其强度比它的室温平衡组织强度要高。
15、随温度变化具有固溶度变化的合金,由于在冷却过程中析出形成细小弥散第二相,具有第二相强化,这样的合金具有明显的时效强化效果。
16、工业上金属材料的塑性变形是通过位错运动实现的,在塑性变形中不断消耗位错,导致材料中位错数量随着塑性变形,材料中位错数量不断减少。
17、金属材料在塑性变形中滑移系的施密德因子越大,越容易开动滑移系开始滑移。
18、金属的对称性越低,如hcp金属相比 于fcc金属更容易发生孪生变形。
19、单晶体金属的滑移塑性变形优先并一 直在晶体的某个特定密排面和密排面 上的密排方向进行。
20、金属塑性变形中可以使晶粒形状改 变,沿着变形方向延展形成纤维组 织,其亚结构的位错数量和形态、分 布也会发生变化。
单元测验3.变形金属加热后的回复与再结晶单元测验3.变形金属加热后的回复与再结晶1、室温下枪弹击穿一工业纯铅板并长期保持后铅板弹孔周围组织为()。
A、原始组织
B、变形组织
C、再结晶组织
D、纤维组织
2、一楔形板坯左边厚,右边薄,经过冷轧70%变形量后得到厚度均匀的板材。若将该板材加热到再结晶温度以上退火后,整个板材均发生再结晶。则正确的是()。
A、板材再结晶后晶粒大小均匀
B、板材再结晶后晶粒右边晶粒小
C、板材加热到略高于再结晶温度退火,再结晶先从左边开始
D、板材加热到略高于再结晶温度退火,再结晶先在板材中均匀开始
3、已知铝的熔点为660.37℃,面心立方结构,工业纯铝铸锭进行热轧开坯,合适的开坯轧制温度为()。
A、约在600℃
B、约在500℃
C、约在300℃
D、约在50℃
4、已知铝的熔点为660.37℃,铅的熔点为327.502℃,面心立方结构 ,钛的熔点为1672℃,在883℃以下为密排六方结构,α相;在883℃以上为体心立方结构,β相。 则在室温下进行加工,塑性最好的是()。
A、Al
B、Pb
C、Ti
D、室温下塑性都很好
5、已知工业纯铅的熔点Tm为327摄氏度,工业纯金属的起始再结晶温度可以用0.4Tm估算,则()。
A、工业纯铅的起始再结晶温度为-33摄氏度
B、工业纯铅的起始再结晶温度为130摄氏度
C、室温下对工业纯铅加工属于冷加工
D、室温下对工业纯铅加工属于热加工
6、层错能高的金属(如铝、铁等)中,扩展位错较窄,易于交滑移。当变形程度高时,容易出现胞状组织。
7、高层错能的金属(如Al及其合金等)在热加工中容易发生动态回复;低层错能的金属(黄铜、Cu、Ni、不锈钢等)容易发生动态再结晶。
8、固溶体中溶入合金元素之后常会抑制 再结晶中的形核率,所以固溶体型合 金的再结晶晶粒会很粗大。
9、静态再结晶和动态再结晶结束后都形 成等轴晶粒;在其他条件相同时, 动态再结晶的晶粒比静态再结晶的晶 粒细小。
10、金属的再结晶与金属结晶一样有形核 长大过程,涉及到组织形态、晶体结 构和化学成分的改变。
单元测验4.固体金属中的原子扩散单元测验4. 固体金属中的原子扩散1、钢铁渗碳时,要使零件的渗碳浓度相同时的渗碳深度增加一倍,则需要的渗碳时间约为原来时间t的()倍。
A、1
B、2
C、3
D、4
2、设有一盛氢的钢容器,容器里面的压 力为10大气压而容器外面为真空。在 10大气压下氢在钢内壁的溶解度为 10-2g/cm3。氢在钢中的扩散系数为 10-5cm2/s,则在1mm厚容器壁上的 氢扩散通量J按照菲克第一定律计算可 得为()。
A、氢扩散通量J=- 10-5g/cm2s
B、氢扩散通量J=- 10-6g/cm2s
C、氢扩散通量J=- 10-7g/cm2s
D、氢扩散通量J=- 10-8g/cm2s
3、钢渗碳时按照菲克第二定律计算可得到渗 碳深度表达式为x2=4Dt。若渗层厚度测至 碳含量为0.3%处,试问870℃渗碳10h所 达到的渗层厚度为927℃渗碳相同时间所 得厚度d的( )。
A、约为0.5d
B、约为0.6d
C、约为0.7d
D、约为0.8d
4、两种最基本的扩散机制是( )。
A、交换机制
B、间隙机制
C、空位机制
D、挤列机制
5、按间隙机制扩散时的扩散激活能低于空位扩散时的扩散激活能。
6、固体金属的扩散过程中涉及到原子的运动,不会发生反应形成新的相。
7、可通过加热后快速冷却(淬火)、塑性变形、高能粒子辐射提高空位浓度以加强扩散。
8、铸造合金均匀化退火前冷加工对均匀化有加速作用。
9、锌固溶在铜中形成固溶体中,若浇注后出现枝晶偏析进行均匀化,可以在有限时间内使不均匀性完全消失。
10、提高渗碳温度可以使渗碳时间缩短,生产效率提高,所以在渗碳时应该尽量提高渗碳温度。
总测验。晶体缺陷、金属变形及变形金属的回复再结晶和原子扩散总测验:晶体缺陷、金属变形及回复再结晶和原子扩散1、某fcc晶体中(点阵常数a=0.354nm),刃位错b=a[-110]/2 在(111)面上分解形成Shockley不全位错,则成立的有( )。
A、反应式为a[-110]/2-a[-12-1]/3+a[-211]/3
B、反应式为a[-110]/2-a[-122]/6+a[-21-2]/6
C、反应式为a[-110]/2-a[-12-1]/6+a[-211]/6
D、反应式为a[-110]/2-a[-11-1]/4+a[-110]/4
2、关于位错滑移中产生的扭折与割阶,正确的是()。
A、位错滑移中产生的割阶与原来位错线不在同一滑移面上,都是刃型位错性质
B、位错滑移中产生的割阶与原来位错线在同一滑移面上
C、位错滑移中产生的扭折与原来位错线不在同一滑移面上
D、位错滑移中产生的扭折会对位错的继续运动产生阻碍
3、关于扩散的以下说法,()是正确的。
A、扩散的驱动力本质上是化学位梯度而非浓度梯度
B、扩散时只能从高浓度向低浓度方向进行,称为上坡扩散
C、扩散时从高浓度向低浓度方向进行,称为下坡扩散
D、空位的聚集形成科垂耳气团是一种上坡扩散
4、将经过70%拉伸冷变形的工业纯铜棒(Cu的熔点为1083℃)左端浸入冰水中,右端加热到850℃的高温,过程持续一个小时,则正确的有()。
A、大变形的工业纯金属的起始再结晶温度可以用0.4Tm估计,所以其再结晶温度约为270℃
B、大变形的工业纯金属的起始再结晶温度可以用0.4Tm估计,所以其再结晶温度约为430℃
C、左端铜棒中晶粒沿轴向被明显拉长
D、右端的铜棒中晶粒呈等轴状
5、将经过70%拉伸冷变形的工业纯铜棒(Cu的熔点为1083℃),左端浸入冰水中,右端加热到850℃保持一个小时,以下推测的结果正确的有()。
A、右端晶粒比左端晶粒粗大
B、铜棒中应该有一个晶粒形状不变的区域
C、从左端到右端,硬度逐渐下降
D、铜棒中左端位错密度大于右端的位错密度
6、变形的Al-2.45%Cu合金经固溶淬火处理后为单相α固溶体,经过时效会析出第二相θ。则正确的有()。
A、经过时效后的合金强度高于只经过固溶淬火处理的合金
B、经过时效后的合金强度低于只经过固溶淬火处理的合金
C、固溶淬火处理后经过中间冷变形再时效,时效中析出第二相θ的速度加快
D、如果第二相θ在再结晶前析出,则第二相θ对使再结晶温度升高,变小
7、低碳钢试样室温拉伸发生塑性变形后的说法正确的有()。
A、会发生弹性变形
B、不会发生弹性变形
C、会出现屈服现象
D、不会出现屈服现象
8、关于低碳钢试样室温拉伸过程,说法正确的有()。
A、依次发生弹性变形、屈服、塑性变形,最后断裂
B、屈服过程标志塑性变形开始
C、发生塑性变形后强度会增加发生应变强化
D、出现塑性变形,说明材料塑性变好
9、低碳钢试样室温拉伸发生塑性变形后,卸掉载荷后再进行加载,则正确的说法有()。
A、立即加载,会重新出现屈服现象
B、立即加载,不会再次出现屈服现象
C、不立即加载,而是将预变形试样时效后再拉伸,屈服现象重新出现
D、不立即加载,而是将预变形试样时效后再拉伸,屈服现象不会重新出现
10、金属冷变形后在再结晶温度以下进行的退火加热称为回复退火,其作用有()。
A、可以保留加工中的应变强化
B、消除应力,增加金属材料性能稳定性
C、提高金属材料腐蚀性能
D、提高金属材料强度
11、对冷变形金属进行加热,则正确的有()。
A、冷变形后在再结晶温度以上进行的退火加热称为回复退火
B、冷变形后在再结晶温度以上进行的退火加热称为再结晶退火
C、再结晶退火可以完全消除加工中的内应力
D、再结晶退火能增加材料中的位错数量
12、关于溶质原子在晶体中形成的原子气团,正确的有()。
A、溶质原子在刃型位错周围聚集形成科垂耳气团
B、科垂耳气团是固溶强化的原因
C、科垂耳气团是金属材料在拉伸过程中出现屈服现象的原因
D、科垂耳气团金属材料在拉伸过程中出现应变时效的原因
13、位错与缺陷之间相互作用成立的说法有()。
A、位错的运动或相互作用可以形成空位
B、空位聚集可以得到位错
C、位错与空位之间可以有相互转化和作用
D、相邻的一串很多空位是线缺陷
14、关于金属主要的强化方式,其说法正确的有()。
A、细化晶粒可以强化金属
B、通过添加合金元素在金属中形成细小弥散第二相可以强化金属
C、通过塑性变形可以达到加工强化
D、添加合金元素在金属中形成溶质原子气团能实现固溶强化
15、关于位错反应a [-101] /2+a [12-1] /6-a [-111] /3,正确的是()。
A、位错反应可以向右边进行
B、位错反应可以向左边进行
C、位错左边的能量为a2
D、位错右边的能量为a2/3
16、金属塑性变形对其组织与性能的影响正确的有()。
A、塑性变形使晶粒压扁拉长形成纤维组织或带状组织
B、塑性变形过程中出现加工硬化
C、塑性变形过程中材料中会出现内应力和织构
D、塑性变形会使材料的耐蚀性能降低
E、塑性变形使金属的导电性降低,磁导率降低
17、影响扩散过程中扩散系数的主要因素有( )。
A、扩散温度,温度升高使扩散加速
B、扩散组元浓度增加可以加速扩散
C、晶体结构缺陷是扩散的快捷途径
D、室温同等条件下,C在fcc扩散速度比在bcc中快
18、关于再结晶过程中形核和长大与凝固过程中的形核和长大,正确的有()。
A、凝固时形核的驱动力,是新、旧相化学位差
B、再结晶过程的驱动力是形变中的储能
C、凝固常是均匀形核,再结晶形核在现有的形变不均匀区,如晶界附近、切边带、形变带、第二相粒子周围,其形核机制与变形量和层错能大小有关
D、凝固长大时与母相不会有取向关系,再结晶长大时可能有特定的取向关系
19、交滑移是位错在原滑移面滑移受阻,转而在与原滑移面相交的面上继续运动。
20、位错在运动中受到细小弥散第二相粒子阻碍而绕过粒子继续运动称为位错的切过机制。
21、金属在塑性变形的合适条件下可以发生伸长率超过100%的超塑性变形。
22、在固体金属的扩散过程中只有原子运动,不可能发生化学反应形成新的相。
23、再结晶过程中需要形核,其形核机制与层错能有关,变形量大、层错能高可以是亚晶界合并形核,大变形量低层错能可以是亚晶界迁移形核,当变形量较小时可能发生晶界的弓出形核。
24、由于晶界处的位错、空位等使得溶质原子聚集在晶界称为平衡偏析。
25、层错能越高,交滑移越不容易。层错能越低,交滑移越容易。
26、金属塑性变形机制是位错运动造成的。位错在变形等过程中由于变形不断消耗导致数量减少。
27、金属在变形后大部分的晶粒方向或晶面可能出现择优取向。
28、位错在晶界或第二相等位置运动受到阻碍而聚集发生位错塞积,这种塞积也是细晶强化的原因.
29、形成新的表面需要作功。
30、金属材料的不同强化方式其微观机制均与位错的运动受阻有关。
31、空位是热力学稳定的缺陷,其空位平衡浓度与温度有关。
32、位错是热力学稳定缺陷,其数量与加工过程等工艺因素有关。
33、滑移系是位错滑移时的滑移面和滑移方向的统称。fcc结构的Cu的滑移系为(111)[110],hcp结构的Zn的滑移系为(0001)[11-20]。
34、结构为fcc的Cu滑移系数量为12个,hcp结构的Zn室温下滑移系为3个,室温下Cu的塑性变形能力比Zn的好。
35、滑移带是很多滑移线组成的变形区域。
36、稳态扩散的扩散方程表达式为J=D.dc/dx;非稳态扩散的扩散方程表达式为C=D.d2c/dx2。
37、在再结晶完成后的晶粒中,有少数晶粒优先长大成为特别粗大的晶粒,这种晶粒的反常长大称为二次再结晶。
38、在置换式固溶体中,溶质原子和溶剂原子同时发生扩散,它们的迁移率具有相同的数量级,能说明扩散的空位扩散机制。
39、根据Hall-Petch公式,室温下晶粒越细小,材料强度越高;而在高温下由于晶界产生粘滞性流动,发生晶粒沿晶界的相对滑动,并产生扩散蠕变,晶粒太细小金属材料的高温强度反而降低。
40、回复退火可以在基本保持变形金属材料的加工硬化效果的基础上消除材料在塑性变形中产生的内应力,提高材料的性能稳定性和腐蚀能力。