第一章、金屬學基礎
判斷題（本大題共30小題）
1. 金屬的同素異構轉變同樣是通過金屬原子的重新排列來完成的，故稱其為再結晶。【x】
2. 室溫下，金屬晶粒越細，則強度越高，塑性越低。【x】
3. 在一般情況下，金屬結晶後晶粒越細小，則其強度越好，而塑性和韌性越差。【x】
4. 晶粒度級數數值越大，晶粒越細。【】
5. 間隙相的效能特點是硬度高，熔點低。【x】
6. 晶粒度級數數值越大，晶粒越粗。【x】
7. 再結晶過程是有晶格型別變化的結晶過程。【x】
8. 同一金屬，結晶時冷卻速度愈大，則過冷度愈大，晶粒越細小。【】
9. 把在實際晶體中出現的刃型位錯和螺型位錯的缺陷叫做面缺陷。【x】
10. 把在實際晶體中出現的空位和間隙原子的缺陷叫做線缺陷。【x】
11. 衡量材料的塑性的指標主要有伸長率和斷面收縮率。【】
12. 鎢、鐵、錫的熔點分別為3410℃、1538℃、232℃，鎢在1000℃、鐵在900℃、錫在100℃下的變形加工均屬於熱加工。【x】
13. 冷變形強化是指金屬材料在冷變形後，產生碎晶，位錯密度增加，使其強度、硬度提高的現象。【x】
14. 體心立方晶格的致密度為0.74，麵心立方晶格的致密度為0.68。所以，純鐵在發生同素異晶轉變時，體積發生變化，從而產生一定的內應力。【x】
15. 在實際金屬的結晶過程中，自發形核比非自發形核更重要，往往起優先的主導的作用【x】。
16. 金屬結晶的必要條件是要有一定的過冷度。【】
17. 非晶體具有各向異性。【x】
18. 每個體心立方晶胞中實際包含有2個原子。【】
19. 每個麵心立方晶胞中實際包含有2個原子。【x】
20. 每個麵心立方晶胞中實際包含有4個原子。【】
21. 每個體心立方晶胞中實際包含有4個原子。【x】
22. 單晶體具有各向異性，大多數多晶體具有各向同性。【】
23. 晶體具有各向同性。【x】
24. 單晶體具有各向同性，多晶體具有各向異性。【x】
25. 物質從液體狀態轉變為固體狀態的過程稱為結晶。【x】
26. 金屬結晶後晶體結構不再發生變化。【x】
27. 在金屬的結晶中，隨著過冷度的增大，晶核的形核率n和長大率g都增大，在n/g增大的情況下晶粒細化。【】
28. 液態金屬結晶時的冷卻速度越快，過冷度就越大，形核率和長大率都增大，故晶粒就粗大。【x】
29. 物質從液體狀態轉變為固體狀態的過程稱為凝固。【】
30. 液態金屬冷卻到結晶溫度時，液態金屬中立即就有固態金屬結晶出來。【x】
單選題（本大題共32小題）
1. 表示金屬材料延伸率的符號是（ a ）
a.δ b.ψ c.σe d.σb
2. 表示金屬材料彈性極限的符號是（ a ）
a.σe b.σs c.σb d.σ-1
3. 金屬材料在載荷作用下抵抗變形和破壞的能力叫（ a ）
a.強度 b.韌性 c.塑性 d.彈性
4. 晶體中的位錯屬於（ c ）
a.體缺陷 b.面缺陷 c.線缺陷 d.點缺陷
5. 在晶體缺陷中，屬於線缺陷的有（ b ）
a.間隙原子 b.位錯 c.晶界 d.空位
6. 冷變形金屬再結晶後，與冷變形後相比，（ d ）
a.形成等軸晶，強度增大 b.形成柱狀晶，塑性下降
c.形成柱狀晶，強度增大 d.形成等軸晶，塑性公升高
7. 表示晶體中原子排列形式的空間格仔叫做（ b ）
a.晶胞 b.晶格 c.晶粒 d.晶向
8. 晶格中的最小單元叫做（ a ）
a.晶胞 b.晶體 c.晶粒 d.晶向
9. 屬於（ b ）的金屬有γ-fe、鋁、銅等
a.體心立方晶格 b.麵心立方晶格 c.密排六方晶格 d.簡單立方晶格
10. 晶體結構屬於體心立方的金屬有（ c ）
a.γ-fe、金、銀、銅等 b.鎂、鋅、釩、γ-fe等 c.α- fe、鉻、鎢、鉬等 d.α- fe、銅、鎢、鋁等
11. 晶體結構屬於麵心立方的金屬有（ a ）
a.γ-fe、鋁、銅、鎳等 b.鎂、鋅、釩、α- fe等 c.鉻、鎢、鉬、鋁等 d.鉻、銅、鉬、鋁等
12. 屬於密排六方晶格的金屬是（ d ）
a.δ-fe b.α-fe c.γ—fe d.mg
13. 屬於（ a ）的金屬有α-fe、鎢、鉻等
a.體心立方 b.麵心立方 c.密排六方 d.簡單立方
14. cu屬於（ c ）
a.密排六方結構金屬 b.體心立方結構金屬 c.麵心立方結構金屬 d.複雜立方結構金屬
15. 實際金屬的結晶溫度一般都（ c ）理論結晶溫度
a.高於 b.等於 c.低於 d.都有可能
16. γ-fe、鋁、銅的晶格型別屬於（ d ）
a.體心立方 b.簡單立方 c.密排六方 d.麵心立方
17. 屬於麵心立方晶格的金屬是（ b ）
a.δ-fe b. cu c.α-fe d.zn
18. 在金屬結晶時，向液體金屬中加入某種難熔雜質來有效細化金屬的晶粒，以達到改善其機械效能的目的，這種細化晶粒的方法叫做（ b ）
a.時效處理 b.變質處理 c.加工硬化 d.調質
19. 金屬的滑移總是沿著晶體中原子密度（ b ）進行
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. 下面關於加工硬化的說法中正確的是（ b ）
a.由於塑性變形而使金屬材料強度和韌性公升高的現象 b.加工硬化是強化金屬的重要工藝手段之一；
c.鋼的加工硬化可通過500～650℃的低溫去應力退火消除 d.加工硬化對冷變形工件成形沒有什麼影響。
21. 每個體心立方晶胞中包含有（ b ）個原子。 a.1 b.2 c.3 d.4
22. 每個麵心立方晶胞中包含有（ d ）個原子。 a.1 b.2 c.3 d.4
23. 屬於麵心立方晶格的金屬有（ c ）。
a.α-fe，銅 b.α-fe，釩 c.γ-fe，銅 d.γ-fe，釩
24. 屬於體心立方晶格的金屬有（ b ）。
a.α-fe,鋁 b.α-fe,鉻 c.γ-fe,鋁 d.γ-fe,鉻
25. 在晶體缺陷中，屬於點缺陷的有（ a ）。
a.間隙原子 b.位錯 c.晶界 d.亞晶界
26. 金屬結晶時，冷卻速度越快，其實際結晶溫度將( b )
a.越高 b.越低 c.越接近理論結晶溫度 d.沒變化
27. 為細化晶粒，可採用( b )
a.快速澆注 b.加變質劑 c.以砂型代金屬型 d.時效處理
28. 鑄錠剖面由表面到中心的晶粒特點依次為( b )
a.表面等軸粗晶粒層，中間柱狀晶粒層，心部細晶粒層。
b.表面細晶粒層，中間柱狀晶粒層，心部等軸粗晶粒層。
c.表面等軸粗晶粒層，中間細晶粒層，心部柱狀晶粒層。
d.表面等軸粗晶粒層，中間柱狀晶粒層，心部等軸粗晶粒層。
29. 下列三種方法製造緊固螺栓，哪一種比較理想（ b ）。
a.直接用圓鋼切削加工而成； b.將圓鋼區域性鐓粗，然後再加工； c.用一厚鋼板切削加工而成。
30. 對重要受力零件，纖維組織的方向應該是與（ c ）。
a.最大正應力和最大剪應力平行； b.最大正應力垂直和最大剪應力平行；
c.最大正應力平行和最大剪應力垂直。 d.最大正應力和最大剪應力垂直
31. 表示金屬材料屈服強度的符號是（ b ）
a.σe b.σs c.σb d.σ-1
32. 表示金屬材料抗拉強度的符號是（ d ）
a.δ b.ψ c.σe d.σb
簡答題（本大題共9小題）
1.液態金屬結晶的必要條件是什麼？細化晶粒的途徑有哪些？晶粒大小對金屬材料的機械效能有何影響？
液態金屬結晶的必要條件是：必須具有一定的過冷度
細化晶粒的途徑有：①提高過冷度，如提高冷卻速度和降低澆注溫度。②變質處理。③機械振動、攪拌。
晶粒大小對金屬材料的機械效能的影響：晶粒越細，金屬材料的強度、硬度越高，塑性和韌性越好
2.什麼是加工硬化？試分析加工硬化的利與弊。
①隨著變形的增加，晶粒逐漸被拉長，直至破碎，這樣使各晶粒都破碎成細碎的亞晶粒，變形愈大，晶粒破碎的程度愈大，這樣使位錯密度顯著增加；同時細碎的亞晶粒也隨著晶粒的拉長而被拉長。因此，隨著變形量的增加，由於晶粒破碎和位錯密度的增加，金屬的塑性變形抗力將迅速增大，即強度和硬度顯著提高，而塑性和韌性下降產生所謂「加工硬化」現象。②金屬的加工硬化現象會給金屬的進一步加工帶來困難，如鋼板在冷軋過程中會越軋越硬，以致最後軋不動。
另一方面人們可以利用加工硬化現象，來提高金屬強度和硬度，如冷拔高強度鋼絲就是利用冷加工變形產生的加工硬化來提高鋼絲的強度的。加工硬化也是某些壓力加工工藝能夠實現的重要因素。
3.何謂金屬的同素異構轉變？並以純鐵來說明。
同一種金屬元素隨著外界條件（如溫度、壓力）的變化而轉變成不同晶格型別的晶體結構，稱為同素異構轉變。如，純鐵，從液態經1538℃結晶後是體心立方晶格，稱為δ-fe。在1394℃以下轉變為麵心立方晶格，稱為γ-fe。
冷卻912℃到時又轉變為體心立方晶格，稱為α-fe。
第一章工程材料
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