物理冶金基础试题库docx.docx

物理冶金基础试题库docx.docx

《物理冶金基础试题库docx.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理冶金基础试题库docx.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

物理冶金基础试题库docx

“物理冶金基础”试题库

专业班级姓名学号

一、名词解释（15分，每题3分）

仁空间点阵；2、多边化；3、点阵匹配；4、离异共晶；5、成分偏析；6、

均匀化退火；7伪共晶；8、挛生；9、回复；11、细晶强化；12、固溶强化；彳3、

二、判定正误（5分，每题0.5分）

1.a-Fe致密度比「Fe小，所以a-Fe溶解碳比g-Fe多。

（）

2.立方晶系中具有相同指数的晶面与晶向必定相互垂直。

（）

3.密排六方结构不能称作一种空间点阵。

（）

4.铁素体的点阵常数比旷Fe的点阵常数小。

（）

5.金属键无方向性及饱和性。

（）

6.在fee和bcc结构中，一切相邻的平行晶面间的距离可用公式：

d=a/Vh2+k2+l2（）

7.立方晶系的（100）,（010）和（001）面属于同一个晶带。

（）

8.由「Fe转变为a-Fe时，原子半径增大（）,发生体积膨胀（）。

9.Fee和bee结构中的八面体间隙均为正八面体。

（）10・空间点阵中每个阵点周围具有等同的环境。

（）

11.

在有序固溶体中，异类原子结合力小于同类原子结合力。

（）

12.所有金属间化合物都能提高合金的强度。

（）

13.Nb的原子半径为1.47A,C原子半径为0.77A,则NbC为间隙化合物（）

14.纯金属发生同素异性转变将产生成分和有序度方面的改变。

（）

15.与固溶体相比，金属间化合物具有高硬度低塑性。

（）

16.纯金属中含有少■杂质在热力学上是稳定的。

（）

17、柏氏矢It（b）的方向表示它与位错线的取向和位错的性质（）。

18.螺型位错同刃型位错一样都存在多余半原子面。

（）

19、刃型位错与螺型位错均可产生交滑移。

（）

20、临界半径％大小仅与过冷度有关。

（）

21v液态金属凝固时，临界晶核半径与过冷度成反比。

（）

22、在液态金属中形成临界晶核时，体系自由能的变化为零。

（）

23、湿润角q日80度时，异质形核最容易进行。

（）

相杂质相当于现

24、从非均匀形核计算公式：

A暮均沪A均匀（2-3cosq+cos3q）/4§出当q=0°时'

成的大晶核。

（）

25、理论凝固温度与固/液界面处温度之差，称为动态过冷度。

（）

26、动态过冷度是指结晶过程中实际液相溫度熔点之差。

（）

27、液态金属结晶时，其临界晶粒半径rK是不变的恒定值。

（）

29、产生新相，其总自由能一定要比母相低才能发生。

（）

30、在一定温度下二元合金中存在二相平衡条件是a相和b相有相同的自由能。

（）

31v晶粒之间化学成分不均匀的现象，称为枝晶偏析。

（）32、晶内偏析可通过均匀化退火消除。

（）33、存在晶内偏析的固溶体相由于其晶粒内各处成分不同，所以不能看成一个相。

（）34、任何合金的不平衡结晶总是先结晶的固溶体晶粒含高熔点组元多，而后结晶的固溶体枝晶含

低熔点组元多。

（）

35、伪共晶区往往偏向晶格简单粗糙畀面一边。

（）36、离异共晶只能在非平衡条件下产生。

（）

37、扩散退火可消除宏观偏析。

（）

38、二元合金中的稳定化合物有一定熔点，在熔点以下不发生分解（）;不稳定化合物都是共析反应的生成物。

（）

39、在二元合金中，铸造性能最好的是共晶合金。

（）

40、

溶体合金凝固时，在正温度梯度下晶体也可能以树枝晶长大。

（）

41v低碳钢组织中铁素体相对量随0%增加而减少，珠光体相对量则増加。

（）

42、莱氏体和变态莱氏体存在的温度范围不同（），除此之外，二者无其他差别（）。

43、铸铁平衡结晶过程只有共晶转变而没有共析转变。

（）

44、Fe-FesC相图中，含碳量低于0.0218%的合金平衡结晶组织中才有三次FeaC存在。

（）

45、铁素体与奥氏体的根本区别在于溶碳量不同，铁素体少而奥氏体多。

（）

46、晶体的滑移和李生都是位错运动的结果。

（）

47、挛生开始时所需要的临界分切应力比滑移的临界分切应力小（）。

48、某滑移系的取向因子越大，其临界分切应力也越大（）。

49、滑移面两边晶体的位向一致（）

50、金属材料中的织构都是有害的（）。

51v金属中残余应力多数情况下是有害的。

（）

52、第二相含量越多，半径越小，则对晶界迁移阻力越大。

（）

53、再结晶过程经过形核与长大，因此也是相变过程。

（）

54、固态下无相变金属与合金只能采用重熔办法改变其晶粒度。

（）

55、所有金属热加工时都会发生动态再结晶。

（）

56、经冷变形成型的纯铜火炉，即使长期加热使用也不会发生任何变化。

（）

57、动态回复和动态再结晶都起提高金属热加工延性的作用（）

58、所有金属在常温进行塑性变形都属于冷加工（）

59、金属在回复过程中会发生位错的攀移。

（）

60、铝合金热处理也是基于铝具有同素异构转变。

（）

61vLF21是防锈铝合金，可用冷压力加工或淬火、时效来提高强度。

62、ZL109是铝硅合金，其中还含有少■的合金元素，可用热处理来强化，常用于制造发动机的活塞。

（）

63、LY12的耐蚀性比纯铝、防锈铝都好。

（）

64、H70的组织为a+P:

具有较高的强度、较低的塑性。

（）

65、GCr15轴承钢球化退火只是为了消除内应力（）

66、45号钢完全退火是为了消除网状港碳体（）

67、一般过共析钢不可采用完全为

68、正火是为了消除网状港碳体（）

69、淬火是为了得到马氏体（）

70、淬火后高温回火是调质处理（）

7K水做冷却介质比油好（）

72、表面热处理有表面淬火和化学热处理组成（）

73、碳素工具钢进热处理后具有较好的强度和韧性，但热硬性不高，不能用作热作模具。

（）

74、合金元素加入奥氏体中后，均能增加奥氏体的稳定性（）

75、高合金钢材淬火后经回火处理，其硬度缓慢下降（）

76、马氏体转变的恥和Mf线均随奥氏体含碳量的増加而上升。

0

77、为了减少淬火工具和淬火介质的温差，可在4Cr5MoSiV1工具钢进入淬火介质前，先放入冷水中一段时间，这种方法较'‘预冷淬火法”。

（）

78、与普通低碳钢相比，在相同碳含量下，合金钢的淬火变形和开裂现象较少。

（）79、Q235齿轮轴钢的热处理工艺是调质，处理后得回火索氏体组织，（）80、碳钢和低合金钢焊后采用高温回火处理，其热处理温度为580〜650°C（）

三、填空（25分，每空0.5分）

仁bcc结构的密排方向是,密排面是,密排面的堆垛顺序是致密度为

2、空间点阵只可能有种，铝晶体属于点阵。

AI的晶体结构是,a-Fe

的晶体结构是oMg的晶体结构是,

3、工业多晶体金属不呈现性能的各向异性，其原因是o晶体和非晶体的区

别为和。

5、原子排列最密的晶面，其面间距（最大或最小）。

6、C原子半径为0.77A,Cr的原子半径为1.28A,则Cm©是化合物

8、按照溶质原子进入溶剂点阵的位置区分，固溶体可分为

9、影响■换固溶体溶解度大小的主要因素是：

（1）

（2）;（3）

（4）和环境因素。

C学晶界的缺陷。

（稳定或不稳

10v钢中Fe3C相结构为,黄铜中CuZn相结构为

11.界面能最低的相界是（）A共格界面B小角度晶界

12、空位是热力学的缺陷，而位错是热力学

定）。

13v位错常分为和两种位错。

14、在外加应力作用下，当位错在晶体中滑动时，刃型位错的运动方向与柏氏矢・b.

与t,与位错线。

15.

在液态金属中进行均质形核时，需要起伏和起伏。

（3）o

17、细化铸锭晶粒的基本方法是：

（1）,

（2）

（3）。

18.形成临界晶核时体积自由能的减小只能补偿新増表面能的。

19v液态金属均质形核时，体系自由能的变化包括两部分，其中自由能是形核的阻力,

自由能是形核的动力；临界晶核半径和与过冷度vT呈关系，临界形核功vGk等于o

20、在工厂生产条件下，过冷度増大，则临界晶核半径,金属结晶冷却速度越快，N/G比值

晶粒越—o

21v相律表达式为o

26、液态金属凝固时，若温度梯度dT/dX>0（正温度梯度下），其固、液界面呈

状，dT/dX<0时（负温度梯度下），则固、液界面为状。

27、在二元相图中，Li->a+L2叫反应，b->L+a称为转变而反应a〔一a

z+b称为反应，a+b®g称为反应。

由和两个基本相组成;珠光体是由和组成的

两相混合物；在常温下，亚共析钢的平衡组织,过共析钢的平衡组织是

亚共晶白口铸铁的平衡组织是,莱氏体的相组成物是,变态莱氏体的相组成物是,Fe£是从

中析出的9FeaCn是从中析出的|FesCin是从中析出的，它们的含碳■为,FmC主要性能特点是

个，其塑性变形能力也较

30、面心的铝合金滑移系有个，镁合金的滑移系有.

—（好或差）。

31金属材料的性能出现方向性，可能时由下列组织结构产生，

32锌合金冷变形时容易发生—（学生或滑移），发生均匀切变的那个晶面称为o

33、单晶体试样拉伸时，其滑移面向着与拉伸轴的方向转动，压缩时滑移面朝着与压

力轴的方向转动。

（平行或垂直）

34、多晶体塑性变形时，由于和的影响，其变形阻力比单晶体大。

35、在室温条件下进行塑性变形时，铅中易出现。

36、多晶体塑性变形主要特点是：

和

37、滑移系的取向因子等于零时，则为o（软取向或硬取向）

38、硬性第二相对金属材料强韧性较为有利的形态和分布是o

A呈网状分布在基体相的晶界上B以细小点状分布在基体上

C呈针状或片状分布在基体上

39、再结晶全图是表示,与关系的立体

40、金属板材深冲时，形成制耳是由于。

41、宏观内应力可通退火基本消除，而微观内应力必通过退火才能完

全消除。

42、通常根据温度来划分冷加工和热加工。

43、再结晶的驱动力,再结晶后晶粒长大的驱动力是o

44、消除加工硬化的热处理方法o

45、常温下多晶体金属材料的屈服强度与晶粒直径之间的关系式6s=o

46、马氏体通常有和两种组织形态，它们的亚结构分别和,

它们的形成原因主要与有关

47、铝合金热处理罷首先进行处理，获得组织;然后经过程使其强度、硬

度明

显提聞。

热

组织。

50、H62黄铜制品为防止应力腐蚀开裂，通常应用的方法处理。

淬火钢的

51、含W.Cr.Mo等合金元素较高的钢在回火冷却过程中，残余奥氏体转变为—

硬度,这种现象称为o

52、按原子扩散情况来分，马氏体转变属转变，而珠光体转变属

转变。

53、钢的淬硬性主要取决于—一—而钢的淬透性主要取决于o

54、钢材冶炼过程中添加—元素可以除去S杂质，添加元素可以除去P杂质。

55、20CrMnTi中的Ti元素的作用为。

56、2012（Al-Cu-Mg）铝合金时效过程中的先析出的为相，随后析出相，量后析

出相。

四、选择题（12分，每题1分）

仁晶体结构和空间点阵之间的关系为：

o

a空间点阵和晶体结构没有关系；b空间点阵反映晶体结构中质点排列的周期规律性；c空间点阵等同于实际晶体结构;d空间点阵的结点就是晶体结构中的原子

2、当Cu-Au合金中两组元的原子数之比为1：

1时，在缓慢冷却条件下，C”Au合金可转变为：

a有序固溶体b无序固溶体

3.鹄（W）的原子半径为1.41A,碳的原子半径为0.77A,则WC为

结构。

4、aYo为hep结构，b-Co为FCC结构，则Fe-Co无限固溶体为

AFCC,BBCC,Chep

5、按照晶体结构，可将合金相分为。

a共价键化合物和原子键化合物b离子晶体和原子晶体

c固溶体和化合物d置换固溶体和间隙固溶体

6、某一纯金属凝固时的形核功为AG叫其临界晶核界面能为△G（y*A）,则G*和ZkG的关系为：

a

AG=3AG*bAG=1/3AG*cAG=AG*dAG=2AG*

7、晶界属于A点缺陷；b面缺陷；c线缺陷8、影响固溶度的主要因素有

A溶质和溶剂原子的原子半径差B溶质和溶剂原子的电复性差

C溶质元素的原子价

D电子浓度9、较大的铸件一般是通过（）进行细化晶粒的

A增大过冷度；b降低冷却速度；c变质处理。

10.要得到细小的层片状共晶组织，必须o

A増大过冷度B降低凝固速度C降低两相间的界面能

A枝干富Cu,枝间富NiB枝干富Ni,枝间富Cu

C枝干和枝间都富Cu

13、铁碳合金中的FsC”是从中析出来的。

A液相B奥氏体C铁素体D珠光体

BF8-0・77%C合金

14、FsCu含■最多的

AFe-0.0218%C合金

CFe-2.11%C合金DFe-6.69%C合金

15、亚共析钢于两相区长时加热，（）变成单相奥氏体。

A能B不能

16、晶体中点缺陷的存在，使电阻o

A增大B减小C不变

17、冷加工金属回复时位错（）

A大量消失B增殖C重排

18、界面能最低的相界是（）

A共格界面B小角度晶界C挛晶界

19、学生是金属塑性变形的另一种常见方式，以下描述中不是挛生特点的有（）

a；挛生所需临界应力远高于滑移时的临界切应力；b挛生是一种切变过程

c挛生改变了晶体的位向，有利于金属塑性变形；d密排六方的金属其对称性高，很少发生挛生；

20、钻冷却到1120°C时由面心立方晶格（fee）转变成理想的密排六方晶格（hep）,则单位质■的

钻发生上述转变时其体积（）

①将膨胀；②将收缩；③不发生变化；④不能确定2K确定碳钢淬火加热温度的主要依据是（）。

AvC曲线B、铁碳相图C、钢的Ms线

22、在低温和常温下，单晶体的塑性变形主要通过（）方式进行。

（A）滑移（B）扭折（C）挛生

23、铸锭凝固时如大部分结晶潜热可通过液相散失时，则固态显微组织主要为（A）树枝晶（B）等轴晶（C）球晶

24、非均匀形核所需要的过冷度是均匀形核的（）

A2倍;B0.2倍；CO.02倍

25、港碳体是一种（）

26、对于平衡状态下的亚共析钢，随着含碳■的增加，其

A.硬度，强度均升高Bo硬度下降，塑性升高

C.塑性，韧性均下降Do强度塑性均不变

27、含碳量1%的碳钢平衡结晶到室温，则在室温下该合金中

A相组成物为铁素体和渗碳体Bo组织组成物是铁素体和二次渗碳体

C珠光体含量为96%D铁素体总含量为85%

28、为获得细小的晶粒的铝合金，可采用如下工艺

A固溶处理B变质处理C调质处理D冷变形和中间退火

29、经冷变形的金属随后加热到一定温度将会发生回复再结晶，这是一个

A低位错密度的晶粒取代高位错密度的晶粒的过程

B也是一个形核和长大的过程

C是一个典型的固态相变的过程

D也是重结晶过程30、15Cr2Ni3MoW钢是一种下贝氏体钢，它的组织可能是A含碳■饱和的单相铁素体B呈现竹叶状

C呈现羽毛状D含碳过饱和的片状铁素体和碳化物组成的复相组织31铸铁和碳钢的主要区别在于组织中是否有

A港碳体B珠光体C铁素体D莱氏体32通常情况下，随回火温度的升高，淬火钢的

A强度下降B硬度下降C塑性提高D韧性基本不变

33、具有光滑界面的物质在负的溫度梯度下长大时

A以二维晶核方式长大

B以螺旋方式长大

C以垂直方式长大

D呈现树枝状结晶34、马氏体具有高强度的原因

溶强化B相变强化C时效强化D细晶强化

35、液体纯金属结晶时，（）越大.结晶后的晶粒越细小

A形核率N；b长大率Gc比值N/Gd比值G/N

36、高温回复阶段，金属中的亚结构发生变化时，0

A位错发生塞集；b形成位错缠结；c韧性位错通过攀移和滑移构成亚晶界

37、根据珠光体片间距的大小将珠光体分为三种，在550^600°C范围形成的珠光体类组织我们称为a上贝氏体b索氏体c马氏体d莱氏体e魏氏体f屈氏体

38、根据原子在相界面上的排列，可以把相界面分为：

a共格界面b半共格界面c小角度晶界d非共格界面E大角度晶界

39AI~Cu合金时效过程中的脱溶沉淀分为以下几个阶段（请按时间先后顺序填写）:

a0相形成b0"相cGP区的形成d6'相形成

五、作图题（4分）

1、画出以下密勒指数的晶面和晶向

（321）与【236】

a（001）与【210】b（110）与【1馅】

2.试标定下列两个晶胞的晶向（A,B,C,D）与晶面（A,B,C）

3、立方晶系中K（203）和［1-2-1］；2.（321）和［-236］；3（221）与［—22］

六综合题（每题10-15分）

1、

（1）正常悄况下，一个铸锭（ko<1）中溶质原子在锭子边缘和心部哪个地方高？

为什么？

（2）如果结晶的合金（固溶体）的两相区域很大，它的宏观偏析会大点还是会小点？

为什么？

3）如果在凝固时，液体有强烈的对流并有搅拌，凝固后，其宏观偏析会加强还是减弱？

为什么？

（4）从工业生产角度看，这类偏析可以消除或降低吗？

如何做？

（12分）

1、说明a相和m相的晶体结构类型；

2、写出图中各水平线的平衡反应式（注明反应时的温度）；

3、画出850°C时Cu-Zn合金各相的自由能一成分曲线示意图;

4、计算Cu-35%Zn合金液相刚凝固完毕时相组成物的百分数；

5、说明Cu-35%Zn合金非平衡凝固时，枝晶偏析是否严重，为什么?

3、说明金属冷变形程度的大小对再结晶形核机制和再结晶晶粒尺寸的影响。

一楔形

板材经冷轧后得到厚度均匀的板材，若将该板材加热到略高于再结晶温度以上退火,试问再结晶先从哪端开始？

（2分）

4、试述下列零件进行热处理的意义与作用：

（12分）

1形状复杂的大型高合金钢铸件毛坯在800°C^1000°C进行热处理;

22042铝合金件淬火后于140°C进行热处理？

③GCr15钢制造的高精度丝杠于150°C进行热处理

5、画出Fe-C相图，标明多相区的相，写出相图中的所有三相平衡反应方程式，描述Q235钢的平衡凝固过程？

（10分）

6、用T12号钢（含碳量1.2%）制作锯条，写出完整的热处理流程名称，冷却方法，写出最终获得的组织及其性能特点？

（10分）

7、冷拉铜导线在用作架空导线时（要求一定的强度）和电灯花导线（要求韧性好）

时，应分别采用什么样的最终热处理工艺才合适？

（8分）

8、冷变形金属在加热时进行回复与再结晶后晶粒长大的驱动力是什么,铜的熔点为1083°C,在冷变形后的工业纯铜板上取三个试样，第一个试样加热到200°C,第二个试样加热到500°C,第三个试样加热到800°C,各保温一小时，然后空冷。

试画出各

试样热处理后的显微组织示意图，说明它们在强度和塑性方面的区别及原因。

（2分）

9.在下图所示相图中，请指出：

水平线上反应的性质；

①②③④⑤各区域的组织组成物；

分析合金I,II,的冷却过程；（画出图示）合金I9

A-B二元相图