金属材料与热处理全套配套课件教学资源包2项目二

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1、项目二金属的晶体结构与结晶课后答案一、名词解释:晶体 晶格 晶粒 晶界 多晶体 结晶 过冷度 同素异构转变 组元 相 合金固溶强化 弥散强化二、填空题1.晶体与非晶体的根本区别在于 。2.金属晶格的常见类型有 、 、 等。3.实际金属的晶体缺陷有 、 、 。4.金属材料的结晶过程是 和 的过程。5.理论结晶温度T0与实际温度T1之差，称为 。6.金属材料结晶时冷却速度越大， 越大。7.金属材料的晶粒越细小，其强度、硬度 ，塑性、韧性 。8.有些金属在固态下随温度的变化，其晶体结构还会发生转变，这种转变称为 。9.金属铸锭中呈三个不同的晶粒区分别为 、 和 。10.组成合金的最基本的、独立的物质

2、叫做 。11.合金的晶体结构分为 、 和 。12.根据溶质原子在溶剂晶格中所占的位置不同，固溶体分为 和 两类。三、选择题1.以下不是晶体的物质有 （ ）A .钢铁 B .普通玻璃 C .石墨 D .锡青铜2.金属结晶后，其晶粒的粗细与结晶时的 有关 （ ）A .温度 B .时间 C .过冷度 D .晶粒度 3.位错是一种 （ ）A .线缺陷 B .点缺陷 C .面缺陷 D .不确定4.组成合金的最基本、独立的物质叫 （ ）A .化合物 B .固溶体 C .元素 D .组元5.合金固溶强化的基本原因是 （ ）A .晶格类型发生了改变 B .晶粒变细 C .晶格发生畸变 D .同素异构 四、判断

3、题 （ ） 1.凡是原子无序堆积在一起的物质都叫非晶体。 （ ） 2.单晶体金属具有各向同性的特点。 （ ）3.晶胞的形状及原子排列规律可以反映出整个晶体中原子排列的规律。 （ ） 4.实际金属晶体结构中存在着许多缺陷，这些缺陷对金属的力学性能不利。 （ ） 5.金属在结晶时的过冷度越大，结晶后的晶粒越粗大。 （ ） 6.金属结晶时，所获得的晶体晶粒越细小，则力学性能越好。 （ ） 7.同素异构转变改变金属的结构和性能。 （ ） 8.纯铁在770 以上无磁性。 （ ） 9.金属化合物晶格类型完全不同于任一组元的晶格类型。 五、简答题 1.试述晶体与非晶体的特点。 2.金属晶格常见的类型有哪几种

4、?绘图说明其原子的排列情况。 3.金属晶体中缺陷对金属力学性能有何影响? 4.何为过冷现象?过冷度与冷却速度有何关系? 5.液态金属结晶时，细化晶粒的方法有哪些? 6.说出纯铁的同素异构转变的温度及在不同温度范围内存在的晶格结构。 7.试述铸锭的三个结晶区的组织特点。 8.合金组织有哪几种类型?它们的结构和性能有何区别? 参考答案：一、晶体：晶体是指在物质的内部，凡原子在空间呈有序、有规则排列的称为晶体。晶格：为了描述晶体的结构，我们把构成晶体的原子简化成一个点，再用假想的线段将这些代表原子的各点连接起来，就构成了有明显规律性的空间格架。这种用来描述原子在晶体中排列规律的空间格架，称为晶格。晶

5、胞: 由于晶体中原子的排列是有规律的，晶胞是由许多形状、大小相同的最小几何单元重复堆积而成的，能够完整地反映晶格特征的最小几何单元称为晶胞。 晶粒: 晶核的长大就像树枝生长一样，先长出干枝，再长出分枝，当成长的枝晶与相邻晶体的枝晶互相接触时，晶体就向着尚未凝固的部位生长，直到枝晶间的金属液全部凝固为止。最后形成了许多互相接触而外形不规则的晶体。这些外形不规则而内部原子排列规则的小晶体称为晶粒。晶界: 由于每个晶粒的方位不同，使它们相遇时不能合为一体，这些晶粒与晶粒之间的分界面称晶界。多晶体: 如果结晶后的晶体是由许多位向不同的晶粒组成的，则称多晶体。结晶: 金属的凝固过程称为金属的结晶。过冷度

6、: 理论结晶温度和实际结晶温度之差称为过冷度（T=T0-T1）。同素异构转变: 金属在固态下，随温度的变化由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为同素异构转变。组元:组成合金最基本的独立物质称为组元，简称元相: 相是指在一个合金系中,凡成分、结构和性能相同的,并与其他部分有分界面的均匀组成部分称为相。合金固溶强化: 在固溶体中由于溶质原子的溶入而使溶剂晶格发生畸变。晶格畸变阻碍了位错运动,使晶格间的滑移变得困难,从而提高了合金抵抗塑性变形的能力,使金属材料的强度、硬度升高,而塑性、韧性下降,这种现象称为固溶强化弥散强化:二、1.晶体与非晶体的根本区别在于原子堆积状况。2.金属晶格的常见类型有面心立

7、方、体心立方、密排六方等。3.实际金属的晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、面缺陷。4.金属材料的结晶过程是成核和析晶的过程。5.理论结晶温度T0与实际温度T1之差，称为过冷度。6.金属材料结晶时冷却速度越大，结晶速度越大。7.金属材料的晶粒越细小，其强度、硬度越大，塑性、韧性越大。8.有些金属在固态下随温度的变化，其晶体结构还会发生转变，这种转变称为同素异构转变。9.金属铸锭中呈三个不同的晶粒区分别为细晶区、柱状晶区和等轴晶区。10.组成合金的最基本的、独立的物质叫做组元。11.合金的晶体结构分为固溶体、金属化合物和机械混合物。12.根据溶质原子在溶剂晶格中所占的位置不同，固溶体分为置换固溶体和间隙固

8、溶体两类。三、CCADC四、五、1.晶体是指在物质的内部,凡原子在空间呈有序、有规则排列的称为晶体。在物质的内部,凡原子呈无序堆积状况的称为非晶体。2.金属晶格常见的类型有哪几种?绘图说明其原子的排列情况。体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格3. 4.实际结晶温度(T1)低于理论结晶温度(T0)这一现象称为“过冷现象”。理论结晶温度和实际结晶温度之差称为过冷度(T=T0-T1)。过冷度的大小与金属的本性以及冷却速度有关,冷却速度越快,金属的结晶温度越低,过冷度T越大。5.增加过冷度、变质处理、附加振动。6.液态纯铁在1538进行结晶,得到具有体心立方晶格的-Fe。继续冷却到1394发生同素异构转变,-Fe转变为面心立方晶格的-Fe,再冷却到912又发生同素异构转变,-Fe转变为体心立方晶格的-Fe。 7.细晶区：表面细晶区的组织特点是晶粒细小,组织致密,化学成分均匀,力学性能较好。柱状晶区：柱状晶区的组织特点是组织比较致密,并且彼此定向排列,故呈现各向异性。等轴晶区：等轴晶区的组织特点是晶粒粗大,组织疏松,力学性能差。8.合金中相的晶体结构可分为固溶体、金属化合物和机械混合物三种类型。固溶体是一种组元的原子溶入另一组元的晶格中所形成的均匀固相。合金组元间发生相互作用而形成一种具有金属特性的物质称为金属化合物。两种或两种以上的相,按一定质量分数组成的物质称为机械混合物。