第一章金屬學基礎
一、名詞解釋
1.過冷度：實際結晶溫度與理論結晶溫度之差稱為過冷度。
2.均質成核：在一定條件下，從液態金屬中直接產生，原子呈規則排列的結晶核心。
3.非均質成核：是液態金屬依附在一些未溶顆粒表面所形成的晶核。
4.冷變形：金屬在再結晶溫度以下一定溫度進行的塑性變形。
5.熱變性：金屬加在再結晶溫度以上一定溫度進行的塑性變形。
6.加工硬化：隨著冷變形的增加，金屬的強度、硬度增加；塑性、韌性下降的現象。
7.再結晶：冷變形後的金屬被加熱到較高的溫度時，破碎拉長的晶粒變成新的等軸晶粒。和變形前的晶粒形狀相似，晶格型別相同，把這一階段稱為「再結晶」。
8.纖維組織：在塑性變形中，隨著變形量的增加，其內部各晶粒的形狀將沿受力方向伸長，由等軸晶粒變為扁平形或長條形晶粒。
當變形量較大時，晶粒被拉成纖維狀，此時的組織稱為「纖維組織」。
9.鍛造流線：在鍛造時,金屬的脆性雜質被打碎 ,順著金屬主要伸長方向呈碎粒狀或鏈狀分布；塑性雜質隨著金屬變形沿主要伸長方向呈帶狀分布 , 這樣熱鍛後的金屬組織稱為鍛造流線。
10.同素異構轉變：某些金屬，在固態下隨溫度或壓力的改變,發生晶體結構的變化，即由一種晶格轉變為另一種晶格的變化，稱為同素異構轉變。
11.變質處理：在液態金屬結晶前，人為加入某些難熔固態顆粒，造成大量可以成為非自發晶核的固態質點，使結晶時的晶核數目大大增加，從而提高了形核率，細化晶粒，這種處理方法即為變質處理。
二、單選題
1. 表示金屬材料延伸率的符號是（ a ）
abc.σed.σb
2. 表示金屬材料彈性極限的符號是（ a ）
a.σeb.σsc.σbd.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.縮孔
6. 變形金屬再結晶後，（ 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-feb.α-fec.γ—fed.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-feb. cuc.α-fed.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500～550℃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.1b.2c.3d.4
22. 每個麵心立方晶胞中包含有（ d）個原子。
a.1b.2c.3d.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.縮孔
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： a
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.σeb.σsc.σbd.σ-1
32 表示金屬材料抗拉強度的符號是（ d ）
abc.σed.σb
三、填空題（本大題共18小題，每小題2分，共36分）
1.常見金屬的晶體結構有（ 體心立方晶格）、（ 麵心立方晶格 ）與密排六方晶格。
2.晶體缺陷主要可分為（ 點缺陷 ）,（ 線缺陷 ）和面缺陷三類。
3.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 ）。
4.面缺陷主要指的是（ 晶界 ）和（ 亞晶界 ）。
5.最常見的線缺陷有（ 位錯 ）和（ 攣晶 ）。
6.每個體心立方晶胞在晶核中實際含有（ 2 ）原子，致密度為（ 0.68 ）。
7.隨著過冷度的增大，晶核形核率n（ 增大 ）,長大率g（ 增大 ）。
8.細化晶粒的主要方法有（ 提高過冷度 ）、（ 變質處理 ）和機械振動。
9.純鐵在1200℃時晶體結構為（ 麵心立方晶格 ），在800℃時晶體結構為（體心立方晶格 ）。
10.金屬的結晶過程是（ 形核 ）與（ 長大 ）的過程。
11.在工業生產中，金屬的晶粒形狀大都呈（ 等軸 ）狀。
12.晶粒的大小取決於（ 形核 ）速率與（ 長大 ）速率。
13.鎢在1000℃變形加工屬於（ 冷 ）加工，錫在室溫下變形加工屬於（ 熱 ）加工。（鎢的熔點3410℃、錫的熔點232℃）
14.隨著冷變形程度的增加，金屬材料的強度、硬度（ 公升高 ），塑性、韌性（下降 ）。
15.鑄錠可由三個不同外形的晶粒區所組成，即（ 表面等軸粗晶粒區 ），（ 中間柱狀晶粒區 ）和心部等軸晶粒區。
16.金屬塑性的指標主要有（ 延伸率 ）和（ 斷面收縮率 ）兩種。
17.常用測定硬度的方法有（ 布氏硬度洛氏硬度 ）和維氏硬度測試法。
18.對重要受力零件，纖維組織的方向應該是與最大正應力（ 平行 ），與最大剪應力的剪下平面（ 垂直 ）。
四、判斷題（本大題共30小題，每小題1分，共30分）
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。
本題答案：錯誤
2. 室溫下，金屬晶粒越細，則強度越高，塑性越低。
本題答案：錯誤
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。
本題答案：錯誤
4. 晶粒度級數數值越大，晶粒越細。
本題答案：正確
5. 間隙相的效能特點是硬度高，熔點低。
本題答案：錯誤
6. 晶粒度級數數值越大，晶粒越粗。
本題答案：錯誤
7. 再結晶過程是有晶格型別變化的結晶過程。
本題答案：錯誤
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。
本題答案：正確
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。
本題答案：錯誤
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。
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