材料科学基础复习题第二部分

内容发布更新时间 : 2024/12/24 4:14:40星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

10 丝织构用_________________表示。

11 在一般条件下进行塑性变形时锌中易出现__________________________,铅中易出现______________________________。

12 体心立方金属的滑移系是______________________,共有______________个。 13多晶体塑性变形主要特点是:______________________和____________________________

14 滑移系的取向因子等于零时,则为____________。

A 软取向 B 硬取向

15 冷塑性变形时,_________金属易出现孪晶。

A fcc B bcc C hcp

16 硬性第二相对金属材料强韧性较为有利的形态和分布是________。

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

2 判断

1 冷变形形成了变形织构,再结晶时一定会形成再结晶织构。( ) 2 晶体的滑移和孪生都是位错运动的结果。( )

3 孪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( )。 4 某滑移系的取向因子越大,其临界分切应力也越大( )。 5 滑移面两边晶体的位向一致( ) 6 金属材料中的织构都是有害的( )。

9 单相合金中的层错和孪晶界都是共格界面。( ) 10 金属中残余应力总是有害的。( )

11 既能提高强度,又能降低其脆性的手段是固溶强化。( ) 12 第二相含量越多,半径越小,则对晶界迁移阻力越大。( ) 13 晶粒大小对?s的影响比对?b的影响。( )

A 显著 B较弱 C 不显著

3 名词

固溶强化,时效强化,应变时效,弥散强化,吕德斯带,带状组织,临界分切应力 断裂机制(微孔聚集型),变形织构

4 问答

1 单相合金的冷塑性变形与纯金属的室温塑性变形相比,有何特点。

(纯:滑移系,扭转,位错运动,临界切应力。单相:还出现固溶强化,应变时效,屈服。)

2 试解释典型的面心立方单晶体的加工硬化曲线,并比较与多晶体加工硬化曲线的差别。

3 试说明合金的塑性变形特点。

4 总结层错能在位错运动和冷、热加工中所起的作用。

5 简述冷加工纤维组织、带状组织和变形织构的成因,它们有何不同,对金属材料性能有何影响。(纤维:加工,晶粒拉长,加工硬化。织构:位向一致,各向异性。)

6 为什么金属材料经热加工后机械性能较铸造态好。(消除缺陷,流线,组织细化。)

7 试结合金属单晶体、多晶体、单相合金及复相合金,总结塑性变形过程中的强化机制。

8 试指出单晶体的Cu与?-Fe中易滑移面的晶面与晶向,并分别求它们的滑移面间距,滑 移方向上的原子间距及点阵阻力,已知泊松比为?=0.3,GCu=48300MPa,G?-Fe=81600MPa.

9 试证明FCC和BCC金属在发生孪生变形时的切应变为0.707a。

10 何为加工硬化?列出产生加工硬化的各种可能机制。(不必说明),加工硬化现象在工业上有哪些作用?

11 铝单晶体拉伸时,其力轴为[001],一个滑移系的临界分切应力为0.79MN/m2,取向因子COS?COS?=0.41,试问有几个滑移系可同时产生滑移?开动其中一个滑移系至少要施加多大的拉应力?

12 简要说明第二相在冷塑性变形过程中的作用。 13 讨论织构的利弊及控制方法。

14 叙述金属和合金在冷塑性变形过程中发生的组织性能的变化。

15 试述提高金属塑性的措施?简述理由。

16 铜丝两端固定从200? 冷却到0? 产生内应力有多大?已知铜的热膨胀系数?=1.5×10-6/? ,弹性模量E=1.103×1011Pa

17 为什么供深冲用黄铜带材,晶粒太粗遇晶粒过细均不行。

18 图1所示低碳钢的三条拉伸曲线,试回答下列三个问题:

A 塑性变形

B 去载后立即再行加载 C 去载后时效后再加载。

1 解释图示三曲线的屈服现象及B,C中屈服点上升的原因。 2 屈服现象对提高金属强度有何实际意义。

3 屈服现象对冲压制件表面质量有何不利影响。

图1

19 退火纯Fe,其晶粒尺寸d=1/4mm时,其屈服点?s=100MNm-2;d=1/64mm时?s=250MNm-2。d=1/16mm时,根据霍尔-----配奇公式求其?s为多少?

20 沿密排六方单晶的[0001]方向分别加拉伸力和压缩力,说明在这两种情况下,形变的可能性及形变所采取的主要方式。

21 画出fcc单晶体金属的?-? 曲线示意图,它将单晶体塑性变形分为几个阶段?并用位错理论进行解释。

22 A-B二元系中,A晶体结构是bcc,B晶体结构是fcc,A与B形成?相,其晶体结构是hcp:

1 指出?,?,?三个相的滑移系。

2 绘出它们单晶变形时应力-应变曲线,略加解释。

23 钨丝中气泡密度增,可提高拉伸强度,这是因为气泡可阻碍位错运动,试分析:

1 气泡阻碍位错运动的机制; 2 切应力总增值为多少?

24 原始组织为细晶粒的低碳钢C=0.1%,拉伸应变至?=6%时卸载,其拉伸曲线如图示。绘出下列两种情况的?--?%曲线,并扼要说明:

1 卸载后立即重新加载继续拉伸使之塑性变形。 2 卸载后室温时效后继续拉伸使之塑性变形。

25 铜单晶(a=0.36nm)在[112]方向加拉伸应力,拉伸应力为2.5×105Pa,此条件下:

1 取向因子最大的滑移系有哪几个? 2 计算其分切应力多大?

26 一种合金材料,有稳定第二相,其体积分数为2×10-2,第二相平均尺寸为5×10-4mm,现供货要求材料晶粒直径不大于1mm,试问能否达到要求(设第二相和基体界面能不因取向而变化)。

27 何谓临界分切应力定律?哪些因素影响临界分切应力大小?

第八章 回复与再结晶

本章主要内容:

冷变形金属加热时的变化:形核,再结晶,晶粒长大,性能变化 回复:回复时组织变化,回复动力学,回复的用途

再结晶:再结晶形核机制,再结晶动力学,再结晶温度,再结晶后晶粒大小, 再结晶退火:软化,再结晶织构

再结晶后晶粒的长大:正常长大,反常长大

金属的热变形:动态回复,动态再结晶,热变形对金属材料组织性能影响,超塑性

1 填空

1 再结晶全图是表示______________,_____________与_______________关系的立体图。 2 金属板材深冲时,形成制耳是由于__________________________________。

3 宏观内应力可通过____________退火基本消除,而微观内应力必通过____________退火才能完全消除。

4 热加工是指加热温度___________________的加工。

5 在热加工过程中,高层错能金属的主要软化机制是________________,低层错能金属的主要软化机制是_____________________。

6 再结晶的驱动力是______________________,再结晶后晶粒长大的驱动力是_________________________。

7 消除加工硬化的热处理方法是________________________。 8 通常根据_________________温度来划分冷加工和热加工。

2 选择

1 经冷变形的金属在随后进行退火时,若退火温度越高,时间越长,则晶粒( )

A 越细 B 越大 C 不变

2 晶粒长大的基本原因是( )

A晶粒细小 B热激活 C界面能减小

3 二次再结晶是( )

A相变过程 B组织变化过程 C某些晶粒特别长大过程

4 户外架空导线要求强度于导电性均好,故采用( )

A 再结晶退火处理 B回复退火处理 5 铝合金的再结晶温度随冷变形程度增大而( )

A降低 B升高 C不变 6 二次再结晶是( )

A 相变过程 B 形核长大过程 C某些晶粒特别长大现象 7 二次再结晶和一次再结晶一样均需要形核。( )

8 所有纯金属材料的最低再结晶温度为0.35~0.4Tm( )。 9 再结晶温度是一个( )

A 物理常数 B有条件的参数 C 不是物理常数

3 判断

1 再结晶后晶粒长大时,大角度晶界比小角度晶界容易移动( ),平直晶界比弯曲晶界容易迁移( )。

2 层错能越高的金属,越难出现动态再结晶。( ) 3 再结晶过程经过形核与长大,因此也是相变过程。( ) 4 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。( )

5 所有金属热加工时都会发生动态再结晶。( )

6 经冷变形成型的铜火炉,即使长期加热使用也不会发生任何变化。( ) 7 固溶合金元素不仅阻碍形核,对长大也起阻碍作用。( ) 8 动态回复和动态再结晶都起提高金属热加工延性的作用( ) 9 所有金属在常温进行塑性变形都属于冷加工( )。

4 名词

变形织构与再结晶织构,再结晶全图,冷加工与热加工,动态再结晶,临界变形度, 二次再结晶,加工流线,退火孪晶,动态回复,

变形孪晶--------退火孪晶,变形织构-------再结晶织构,回复,再结晶形核

5 问答

1 再结晶与二次再结晶有何区别?

2 微晶超塑性变形后,合金的显微组织有何特征?

3 铜的熔点为1083? ,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? ,第二个试样加热到500? ,第三个试样加热到800? ,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。

4 再结晶与固态相变有何区别?在再结晶过程中金属的性能发生哪些变化?

5 金属晶体塑性变形时,滑移和孪生有何主要区别?

6 简述金属冷变形度的大小对再结晶形核机制和再结晶晶粒尺寸的影响。

7 灯泡中W丝在高温下工作,发生显著晶粒长大性能变脆,在热应力作用下破断,试找出两种延长钨丝寿命的方法?

8 今有铜基多元合金,其高温为fcc结构?单相,480? -200? 为?+?两相,200? 以下为(?+?+?)三相,?性脆。问如何通过冷变形——热处理以控制其组织为(?+?)微双相,试定工艺方案?并简述理由?

9 画出下面显微组织示意图

1 经严重冷变形后单相合金组织 2 该合金经回复退火后的组织

3 该合金经再结晶退火处理后的组织

10 户外用的架空铜导线(要求一定的强度)和户内电灯用花线,在加工之后可否采用相同的最终热处理工艺?为什么?(回复,只去应力,保留强度;再结晶退火:软化)

11 制定一种测定再结晶温度的方案。

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