“物理冶金基础”试题库 2013.12.
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一、名词解释（15分，每题3分）
1、空间点阵；2、点阵匹配；3、离异共晶；4、成分偏析 ；5伪共晶；6、孪生；；7、细晶强化；8、时效；9、加工硬化；10、变形织构； 11、调质处理；12、粒状珠光体；13、回火脆性；14、淬透性。
2、判定正误（5分，每题0.5分）
1. a-Fe致密度比g-Fe小，所以a-Fe溶解碳比g-Fe多。（ ）
2. 立方晶系中具有相同指数的晶面与晶向必定相互垂直。（ ）
3. 密排六方结构不能称作一种空间点阵。（ ）
4. 铁素体的点阵常数比a-Fe的点阵常数小。（ ）
5. 金属键无方向性及饱和性。（ ）
6. 在fcc和bcc结构中，一切相邻的平行晶面间的距离可用
公式
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：d=a/√h2+k2+l2 ( )
7. 立方晶系的(100)，（010）和（001）面属于同一个晶带。（ ）
8. 由g-Fe转变为a-Fe时，原子半径增大（ ），发生体积膨胀（ ）。
9. Fcc和bcc结构中的八面体间隙均为正八面体。（ ）
10. 空间点阵中每个阵点周围具有等同的环境。（ ）
11. 在有序固溶体中，异类原子结合力小于同类原子结合力。（ ）
12. 所有金属间化合物都能提高合金的强度。（ ）
13. Nb的原子半径为1.47A，C原子半径为0.77A，则NbC为间隙化合物（ ）
14. 纯金属发生同素异性转变将产生成分和有序度方面的改变。（ ）
15. 与固溶体相比，金属间化合物具有高硬度低塑性。（ ）
16、纯金属中含有少量杂质在热力学上是稳定的。（ ）
17、柏氏矢量（b）的方向
表
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示它与位错线的取向和位错的性质（ ）。
18、 螺型位错同刃型位错一样都存在多余半原子面。（ ）
19、 刃型位错与螺型位错均可产生交滑移。（ ）
20、临界半径rK大小仅与过冷度有关。（ ）
21、液态金属凝固时，临界晶核半径与过冷度成反比。（ ）
22、在液态金属中形成临界晶核时，体系自由能的变化为零。（ ）
23、湿润角q =180度时，异质形核最容易进行。（ ）
24、从非均匀形核计算公式：A非均匀=A均匀（2-3cosq+cos3q）/4看出当q=00时，固相杂质相当于现成的大晶核。（ ）
25、理论凝固温度与固/液界面处温度之差，称为动态过冷度。（ ）
26、动态过冷度是指结晶过程中实际液相温度熔点之差。（ ）
27、液态金属结晶时，其临界晶粒半径rK是不变的恒定值。（ ）
28、 固溶体合金形核比纯金属形核难。（ ）
29、产生新相，其总自由能一定要比母相低才能发生。（ ）
30、 在一定温度下二元合金中存在二相平衡条件是a相和b相有相同的自由能。（ ）
31、 晶粒之间化学成分不均匀的现象，称为枝晶偏析。（ ）
32、晶内偏析可通过均匀化退火消除。（ ）
33、存在晶内偏析的固溶体相由于其晶粒内各处成分不同，所以不能看成一个相。（ ）
34、任何合金的不平衡结晶总是先结晶的固溶体晶粒含高熔点组元多，而后结晶的固溶体枝晶含低熔点组元多。（ ）
35、伪共晶区往往偏向晶格简单粗糙界面一边。（ ）
36、离异共晶只能在非平衡条件下产生。（ ）
37、扩散退火可消除宏观偏析。（ ）
38、 二元合金中的稳定化合物有一定熔点，在熔点以下不发生分解（ ）；不稳定化合物都是共析反应的生成物。（ ）
39、在二元合金中，铸造性能最好的是共晶合金。（ ）
40、 固溶体合金凝固时，在正温度梯度下晶体也可能以树枝晶长大。（ ）
41、低碳钢组织中铁素体相对量随C%增加而减少，珠光体相对量则增加。（ ）
42、莱氏体和变态莱氏体存在的温度范围不同（ ），除此之外，二者无其他差别（ ）。
43、 铸铁平衡结晶过程只有共晶转变而没有共析转变。（ ）
44、Fe-Fe3C相图中，含碳量低于0.0218%的合金平衡结晶组织中才有三次Fe3C存在。（ ）
45、铁素体与奥氏体的根本区别在于溶碳量不同，铁素体少而奥氏体多。（ ）
46、 晶体的滑移和孪生都是位错运动的结果。（ ）
47、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（ ）。
48、某滑移系的取向因子越大，其临界分切应力也越大（ ）。
49、滑移面两边晶体的位向一致（ ）
50、 金属材料中的织构都是有害的（ ）。
51、金属中残余应力多数情况下是有害的。（ ）
52、 第二相含量越多，半径越小，则对晶界迁移阻力越大。（ ）
53、 再结晶过程经过形核与长大，因此也是相变过程。（ ）
54、 固态下无相变金属与合金只能采用重熔
办法
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改变其晶粒度。（ ）
55、所有金属热加工时都会发生动态再结晶。（ ）
56、经冷变形成型的纯铜火炉，即使长期加热使用也不会发生任何变化。（ ）
57、动态回复和动态再结晶都起提高金属热加工延性的作用（ ）
58、 所有金属在常温进行塑性变形都属于冷加工（ ）
59、金属在回复过程中会发生位错的攀移。（ ）
60、铝合金热处理也是基于铝具有同素异构转变。( )
61、 LF21 是防锈铝合金，可用冷压力加工或淬火、时效来提高强度。
62、ZL109 是铝硅合金，其中还含有少量的合金元素，可用热处理来
强化，常用于制造发动机的活塞。( )
63、 LY12 的耐蚀性比纯铝、防锈铝都好。( )
64、H70 的组织为α＋β'，具有较高的强度、较低的塑性。( )
65、 GCr15轴承钢球化退火只是为了消除内应力（ ）
66、 45号钢完全退火是为了消除网状渗碳体（ ）
67、 一般过共析钢不可采用完全退火（ ）
68、 正火是为了消除网状渗碳体（ ）
69、 淬火是为了得到马氏体（ ）
70、 淬火后高温回火是调质处理（ ）
71、 水做冷却介质比油好（ ）
72、 表面热处理有表面淬火和化学热处理组成（ ）
73、碳素工具钢进热处理后具有较好的强度和韧性，但热硬性不高，不能用作热作模具。（）
74、合金元素加入奥氏体中后，均能增加奥氏体的稳定性（）
75、高合金钢材淬火后经回火处理，其硬度缓慢下降（）
76、马氏体转变的Ms和Mf线均随奥氏体含碳量的增加而上升。（）
77、为了减少淬火工具和淬火介质的温差，可在4Cr5MoSiV1工具钢进入淬火介质前，先放入冷水
中一段时间，这种方法较“预冷淬火法”。（）
78、与普通低碳钢相比，在相同碳含量下，合金钢的淬火变形和开裂现象较少。（）
79、Q235齿轮轴钢的热处理工艺是调质，处理后得回火索氏体组织，（ ）
80、碳钢和低合金钢焊后采用高温回火处理，其热处理温度为580～650℃（ ）
3、填空（25分，每空0.5分）
1、 bcc结构的密排方向是_______，密排面是______，密排面的堆垛顺序是_______致密度为__________；。
2、 空间点阵只可能有________种，铝晶体属于_________点阵。Al的晶体结构是__________，a-Fe的晶体结构是_________。Mg的晶体结构是___________，
3、 工业多晶体金属不呈现性能的各向异性，其原因是__________________。晶体和非晶体的区别为__________和___________。
4、 纯铁冷却时在912e 发生同素异晶转变是从_______结构转变为______结构。体积______
5、 原子排列最密的晶面，其面间距______________（最大或最小）。
6、 C原子半径为0.77A，Cr的原子半径为1.28A，则Cr23C6是____________化合物
7、随着溶质浓度的增大，单相固溶体合金的强度______________，塑性______________，导电性____________。
8、按照溶质原子进入溶剂点阵的位置区分，固溶体可分为_________和_________。
9、影响置换固溶体溶解度大小的主要因素是：（1）_______________________；
（2）___________________________;（3）_______________________；
（4）___________________________和环境因素。
10、钢中Fe3C相结构为________________，黄铜中CuZn相结构为________________。
11、界面能最低的相界是（ ）A共格界面 B小角度晶界 C孪晶界
12、空位是热力学_______________的缺陷，而位错是热力学_____________的缺陷。（稳定或不稳定）。
13、位错常分为 __________和______________两种位错。
14、在外加应力作用下，当位错在晶体中滑动时，刃型位错的运动方向与柏氏矢量b_____________，与 t________________________，与位错线________________。
15、在液态金属中进行均质形核时，需要________起伏和___________起伏。
16、液态金属凝固时，均质形核的条件是：（1）_________________________________；（2）_______________________________，（3）___________________________________。
17、 细化铸锭晶粒的基本方法是：（1）_______________________，（2）____________________，（3）___________________________。
18、 形成临界晶核时体积自由能的减小只能补偿新增表面能的________。
19、液态金属均质形核时，体系自由能的变化包括两部分，其中__________自由能是形核的阻力，__________自由能是形核的动力；临界晶核半径rK与过冷度vT呈_________关系，临界形核功vGK等于_____________。
20、在工厂生产条件下，过冷度增大，则临界晶核半径_____，金属结晶冷却速度越快，N/G比值___________，晶粒越___。
21、相律表达式为_____________________________。
22、 固溶体合金凝固时，除了需要结构起伏和能量起伏外，还要有_____________起伏。
23、按液固界面微观结构，界面可分为__________________和____________________。
24、 液态金属凝固时，粗糙界面晶体的长大机制是_______________________，光滑界面晶体的长大机制是_____________________和_______________。
25、在一般铸造条件下固溶体合金容易产生____________偏析，用__________热处理方法可以消除。
26、 液态金属凝固时，若温度梯度dT/dX>0（正温度梯度下），其固、液界面呈________________状，dT/dX<0时（负温度梯度下），则固、液界面为________________状。
27、 在二元相图中，L1→a+L2叫_____________反应，b→L+a称为__________转变，而反应a１—a２＋b称为___________反应，a+b?g称为___________反应。
29、 Fe-Fe3C相图中含碳量小于________为钢，大于_________为铸铁；铁碳合金室温平衡组织均由_____________和______________两个基本相组成；珠光体是由____________和________组成的两相混合物；在常温下，亚共析钢的平衡组织是___________，过共析钢的平衡组织是_____________，亚共晶白口铸铁的平衡组织是___________________，莱氏体的相组成物是____________________，变态莱氏体的相组成物是________________，Fe3CI是从__________________中析出的，Fe3CII是从_________________中析出的，Fe3CIII是从____________________中析出的，它们的含碳量为__________________，Fe3C主要性能特点是_______________________。
30、面心的铝合金滑移系有__________个，镁合金的滑移系有________个，其塑性变形能力也较 ____ （好或差）。
31 金属材料的性能出现方向性，可能时由下列组织结构产生，__________________，________________，____________________。
32 锌合金冷变形时容易发生___ （孪生或滑移），发生均匀切变的那个晶面称为_____________。
33、 单晶体试样拉伸时，其滑移面向着与拉伸轴_________的方向转动，压缩时滑移面朝着与压力轴___________的方向转动。（平行或垂直）
34、 多晶体塑性变形时，由于___________和___________的影响，其变形阻力比单晶体大。
35、在室温条件下进行塑性变形时，铅中易出现_________________。
36、多晶体塑性变形主要特点是：___________________和_________________________
37、滑移系的取向因子等于零时，则为____________。（软取向或硬取向）
38、 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
39、再结晶全图是表示______________，_____________与_______________关系的立体图。
40、金属板材深冲时，形成制耳是由于__________________________________。
41、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。
42、通常根据_________________温度来划分冷加工和热加工。
43、再结晶的驱动力是_________，再结晶后晶粒长大的驱动力是______。
44、消除加工硬化的热处理方法是________________________。
45、常温下多晶体金属材料的屈服强度与晶粒直径之间的关系式 бs = 。
46、马氏体通常有 _____ 和_____ 两种组织形态，它们的亚结构分别 _____ 和 _____，它们的形成原因主要与 _____有关
47、铝合金热处理是首先进行______处理，获得______组织;然后经_________过程使其强度、硬度明
显提高。
48、 钢的淬透性越高，说明临界冷却速度越 ____
49、 对于过热钢件，进行一次 ____ 或 ____ ，然后再按工艺规程进行淬火，便可以纠正过热组织。
50、H62黄铜制品为防止应力腐蚀开裂，通常应用 _____________的方法处理。
51、含W、Cr、Mo等合金元素较高的钢在回火冷却过程中，残余奥氏体转变为______，淬火钢的硬度______，这种现象称为______。
52、按原子扩散情况来分，马氏体转变属____ __ 转变，而珠光体转变属_______________转变。
53、钢的淬硬性主要取决于__ __，而钢的淬透性主要取决于____________。
54、钢材冶炼过程中添加__ 元素可以除去S杂质，添加元素 _____ 可以除去P杂质。
55、20CrMnTi中的Ti元素的作用为______________ 。
56、2012（Al-Cu-Mg）铝合金时效过程中的先析出的为________相，随后析出_______相，最后析出_______相。
四、选择题（12分，每题1分）
1、晶体结构和空间点阵之间的关系为： 。
a空间点阵和晶体结构没有关系; b空间点阵反映晶体结构中质点排列的周期规律性; c空间点阵等同于实际晶体结构;d空间点阵的结点就是晶体结构中的原子
2、当Cu-Au合金中两组元的原子数之比为1：1时，在 缓慢冷却条件下，Cu-Au合金可转变为： a 有序固溶体 b 无序固溶体
3. 钨（W）的原子半径为1.41A，碳的原子半径为0.77A，则WC为________
A 间隙固溶体， B 间隙相， C 间隙化合物
4、a-Co为hcp结构，b-Co为FCC结构，则Fe-Co无限固溶体为_____________结构。
A FCC， B BCC， C hcp
5、按照晶体结构，可将合金相分为______ 。
a 共价键化合物和原子键化合物 b 离子晶体和原子晶体
c 固溶体和化合物 d置换固溶体和间隙固溶体
6、某一纯金属凝固时的形核功为△G*，其临界晶核界面能为△G(γ*A)，则G*和△G的关系为：a △G=3△G* b△G=1/3△G* c△G=△G* d△G=2△G*
7、晶界属于______ A点缺陷；b面缺陷；c线缺陷
8、影响固溶度的主要因素有______
A溶质和溶剂原子的原子半径差
B 溶质和溶剂原子的电复性差
C 溶质元素的原子价
D电子浓度
9、较大的铸件一般是通过（）进行细化晶粒的
A增大过冷度；b降低冷却速度；c变质处理。
10、要得到细小的层片状共晶组织，必须_______。
A增大过冷度 B降低凝固速度 C降低两相间的界面能
11、铸锭凝固后的常规缺陷有：_____ a 缩孔 b 气泡 c 偏析 d 过烧
12、有枝晶偏析的铜镍合金，___________
A 枝干富Cu，枝间富Ni
B 枝干富Ni，枝间富Cu
C 枝干和枝间都富Cu
13、铁碳合金中的Fe3CII是从_______中析出来的。
A 液相 B 奥氏体 C铁素体 D 珠光体
14、 Fe3CII含量最多的是________。
A Fe-0.0218%C合金 B Fe-0.77%C合金
C Fe-2.11%C合金 D Fe-6.69%C合金
15、亚共析钢于两相区长时加热，（ ）变成单相奥氏体。
A 能 B 不能
16、晶体中点缺陷的存在，使电阻________。
A增大 B减小 C不变
17、 冷加工金属回复时位错（ ）
A大量消失 B增殖 C重排
18、界面能最低的相界是（ ）
A共格界面 B小角度晶界 C孪晶界
19、孪生是金属塑性变形的另一种常见方式，以下描述中不是孪生特点的有（）
a；孪生所需临界应力远高于滑移时的临界切应力；b孪生是一种切变过程
c孪生改变了晶体的位向，有利于金属塑性变形；d密排六方的金属其对称性高，很少发生孪生；
20、钴冷却到1120℃时由面心立方晶格（fcc）转变成理想的密排六方晶格（hcp），则单位质量的钴发生上述转变时其体积（ ）
① 将膨胀；②将收缩；③不发生变化；④不能确定
21、确定碳钢淬火加热温度的主要依据是（ ）。
A、C曲线 B、铁碳相图 C、钢的Ms线
22、在低温和常温下，单晶体的塑性变形主要通过（）方式进行。
(A)滑移 (B) 扭折 (C) 孪生
23、铸锭凝固时如大部分结晶潜热可通过液相散失时，则固态显微组织主要为 。
（A）树枝晶 （B）等轴晶 （C）球晶
24、非均匀形核所需要的过冷度是均匀形核的 （）
A 2倍；B0.2倍；C0.02倍
25、渗碳体是一种（ ）
A间隙相；B金属化合物；C 间隙化合物D固溶体
26、对于平衡状态下的亚共析钢，随着含碳量的增加，其
A．硬度，强度均升高 B。硬度下降，塑性升高
C．塑性，韧性均下降 D。强度塑性均不变
27、含碳量1％的碳钢平衡结晶到室温，则在室温下该合金中
浙公网安备 33021202002483