的習題一、選擇題
1.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
2.晶體中的位錯屬於:( ca.體缺陷 b.面缺陷 c.線缺陷 d.點缺陷
3. 固溶體的晶體結構: ( aa.與溶劑相同 b.與溶質相同 c.與其他晶型相同
4. 間隙相的效能特點是:( c ) a.熔點高、硬度低 b.硬度高、熔點低.c.硬度高、熔點高
5.表示金屬材料屈服強度的符號是( b ) a.σ b.σs c.σb d.σ-1
6.在測量薄片工件的硬度時,常用的硬度測試方法的表示符號是(b) a.hb b.hrc c.hv d.hs
7.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.硬度 c.塑性 d.彈性
8.下列適於作高溫耐熱零件的材料為( a )。 a.陶瓷 b.玻璃鋼 c. 塑料 d.鑄鐵
二.填空題
1.晶體與非晶體結構上最根本的區別是( 晶體內原子排列是有規則、週期性的 )
2.同非金屬相比,金屬的主要特性是( ① 熱和電的良導體② 正的電阻溫度係數③ 不透明、有金屬光澤④ 塑性高、強韌性好 )。
3. -fe的乙個晶胞內的原子數為( 4 )。
4.每個麵心立方晶胞在晶核中實際含有( 4)原子,致密度為( 0.74),原子半徑為(2a/4)。
5.兩種元素組成固溶體,則固溶體的晶體結構(與組成元素之一的晶體結構相同)。
6.金屬塑性的指標主要有(伸長率)和(斷面收縮率)兩種。
7.常用測定硬度的方法有(布氏硬度測試法)、(洛氏硬度測試法)和維氏硬度測試法。
8.疲勞強度是表示材料經(無數次應力迴圈)作用而(不發生斷裂時)的最大應力值。
三、是非題
1.α-fe是屬於體心立方晶格金屬是)
2.晶體的配位數越大,其致密度也越高是)
3. 單晶體具有各向同性,多晶體具有各向異性非)
4. 金屬或合金中,凡成分相同、結構相同,並與其他部分有介面分開的均勻組成部分稱為相。 (是)
5.用布氏硬度測量硬度時,壓頭為鋼球,用符號hbs表示是)
6. 塑性是指金屬材料在外力作用下產生塑性變形而不斷裂的能力是 )
四、解答題
1.解釋下列名詞
線缺陷、 刃型位錯、合金 、相 、固溶體
答:線缺陷:原子排列的不規則區域在二維尺度很小上,而在第三位尺度很大的缺陷。由晶體中平面的錯動引起。
刃型位錯:是晶格中一部分晶體相對於另一部分出現乙個多餘的半原子面。這個多餘的半原子面猶如切入晶體的刀片,刀片的刃口線即為位錯線。
合金:通過熔煉,一種金屬元素同另一種或幾種其它元素,通過融化或其他方法結合在一起所形成的具有金屬特性的新物質。
相:在金屬或合金中,具有一定化學成分,具有一定晶體結構的均勻組成部分
固溶體:合金組元通過溶解形成一種成分和效能均勻,且結構與組元之一相同的固相。
2.常見的金屬晶體結構有哪幾種?α-fe 、γ- fe 、al 、cu 、ni 、 pb 、 cr 、 v 、mg、zn 各屬何種晶體結構?
答:常見金屬晶體結構:體心立方晶格、麵心立方晶格、密排六方晶格;
α-fe、cr、v屬於體心立方晶格;
γ-fe 、al、cu、ni、pb屬於麵心立方晶格;
mg、zn屬於密排六方晶格;
3.實際金屬晶體中存在哪些缺陷?它們對效能有什麼影響?
答:點缺陷:空位、間隙原子、異類原子。點缺陷造成區域性晶格畸變,使金屬的電阻率、 屈服強度增加,密度發生變化。
線缺陷:位錯。位錯的存在極大地影響金屬的機械效能。
當金屬為理想晶體或僅含極少量位錯時,金屬的屈服強度σs很高,當含有一定量的位錯時,強度降低。當進行形變加工時,為錯密度增加,σs將會增高。
面缺陷:晶界、亞晶界。亞晶界由位錯垂直排列成位錯牆而構成。
亞晶界是晶粒內的一種面缺陷。在晶界、亞晶界或金屬內部的其他介面上,原子的排列偏離平衡位置,晶格畸變較大,位錯密度較大(可達1016m-2以上)。原子處於較高的能量狀態,原子的活性較大,所以對金屬中的許多過程的進行,具有極為重要的作用。
晶界和亞晶界均可提高金屬的強度。晶界越多,晶粒越細,金屬的塑性變形能力越大,塑性越好。
4. 什麼是固溶強化?造成固溶強化的原因是什麼?
答:形成固溶體使金屬強度和硬度提高的現象稱為固溶強化。
固溶體隨著溶質原子的溶入晶格發生畸變。晶格畸變隨溶質原子濃度的提高而增大。 晶格畸變增大位錯運動的阻力,使金屬的滑移變形變得更加困難,從而提高合金的強度和硬度。
5.固溶體和金屬間化合物在結構和效能上有什麼主要差別?
答:在結構上:固溶體的晶體結構與溶劑的結構相同,而金屬間化合物的晶體結構不同於組成它的任一組元,它是以分子式來表示其組成。
在效能上:形成固溶體和金屬間化合物都能強化合金,但固溶體的強度、硬度比金屬間化合物低,塑性、韌性比金屬間化合物好,也就是固溶體有更好的綜合機械效能。
6.標出圖中給定的晶面與晶向。
工程材料第一章
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