1、材料工程及熱工藝課后習(xí)題答案第二章2、金屬具有哪些特性？請(qǐng)用金屬鍵結(jié)合的特點(diǎn)予以說明。答案要點(diǎn)：特性：好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，好的塑性；強(qiáng)度、硬度有高有低，熔點(diǎn)有高有低，但機(jī)械行業(yè)常用那些好的綜合力學(xué)性能（強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性）、好的工藝性能的材料；金屬鍵：由自由電子及排列成晶格狀的金屬離子之間的靜電吸引力組合而成。在金屬晶格中，自由電子作穿梭運(yùn)動(dòng)，它不專屬于某個(gè)金屬原子而為整個(gè)金屬晶體所共有。在外電場(chǎng)作用下，自由電子定向運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生電流，

2、即導(dǎo)電。這種結(jié)構(gòu)，很容易溫度變化時(shí)，金屬原子與電子的振動(dòng)很容易一個(gè)接一個(gè)傳遞，即導(dǎo)熱。當(dāng)金屬晶體受外力作用而變形時(shí)，盡管原子發(fā)生了位移，但自由電子的連接作用并沒變，金屬?zèng)]有被破壞，故金屬晶體有較好的塑性、韌性。因?yàn)榻饘冁I的結(jié)合強(qiáng)度有高有低，故金屬的強(qiáng)度、硬度、熔點(diǎn)有高有低。6、實(shí)際金屬晶體中存在哪些晶體缺陷？它們對(duì)力學(xué)性能有何影響？答案要點(diǎn)：存在著點(diǎn)缺陷（空位、間隙原子、置換原子），線缺陷（位錯(cuò)），面缺陷（晶界、亞晶界）。點(diǎn)缺陷引起晶格

3、畸變，強(qiáng)度、硬度升高，塑性、韌性下降。線缺陷很少時(shí)引起各項(xiàng)力學(xué)性能均下降，當(dāng)位錯(cuò)密度達(dá)一定值后，隨位錯(cuò)密度升高，強(qiáng)度、硬度升高，塑性、韌性下降，機(jī)械制造用材中位錯(cuò)密度基本均大于這一值。面缺陷的影響力：晶界越多(即晶粒越細(xì))，四種機(jī)能均升高。7、晶體的各向異性是如何產(chǎn)生的？為何實(shí)際晶體一般都顯示不出各向異性？答案要點(diǎn)：因?yàn)槔硐刖w中原子作規(guī)則排列，不同方向的晶面與晶向的原子密度不同，導(dǎo)致不同方向的原子面的面間距、原子列的列間距不同，即不同

4、方向的原子間的作用力不同，也就體現(xiàn)出各向異性。實(shí)際晶體常為多晶體，各種晶面、晶向沿各個(gè)方向的分布機(jī)率均等，所以各向同性。第三章1、從滑移的角度闡述為什么面心立方金屬比體心立方和密排六方金屬的塑性好？答案要點(diǎn)：塑性變形的實(shí)質(zhì)是滑移面上的位錯(cuò)沿滑移方向滑移造成的，而滑移面是晶體中的密排面，滑移方向是密排方向。一個(gè)滑移面與一個(gè)滑移方向組成一個(gè)滑移系，滑移系越多位錯(cuò)滑移可能性越大，在滑移系相同時(shí)，滑移方向越多，滑移可能性越大。在三大晶體中，面心

5、立方與體心立方滑移系相等（為12個(gè)），大于密排立方的（3個(gè)），但面心立方的滑移方向（3個(gè)）比體心立方的(2個(gè))多，所以面心立方金屬比體心立方和密排六方金屬的塑性好。4、說明冷變形對(duì)金屬的組織與性能的影響。答案要點(diǎn)：對(duì)組織的影響：出現(xiàn)纖維組織，位錯(cuò)密度增加，出現(xiàn)碎晶、晶格畸變?cè)龃?，出現(xiàn)織構(gòu)現(xiàn)象等。答案要點(diǎn)：四種強(qiáng)化方法是：冷變形強(qiáng)化（加工硬化），細(xì)晶強(qiáng)化，合金強(qiáng)化（包括固溶強(qiáng)化和第二相強(qiáng)化），熱處理強(qiáng)化。相同點(diǎn)：四種強(qiáng)化均為增大位錯(cuò)的滑移

6、阻力。不同點(diǎn)：冷變形強(qiáng)化是因位錯(cuò)密度增大、碎晶的出現(xiàn)使晶格畸變?cè)龃?，從而使位錯(cuò)滑移阻力增大；細(xì)晶強(qiáng)化是因晶界增多，位錯(cuò)滑移阻力增大；合金強(qiáng)化是因溶質(zhì)原子的溶入晶格畸變?cè)龃蠡虻诙鄬?duì)位錯(cuò)線的釘扎而導(dǎo)致位錯(cuò)滑移阻力增大；熱處理強(qiáng)化是因形成細(xì)晶，或過飽和組織引起較大晶格畸變而使位錯(cuò)滑移阻力增大。金屬?gòu)?qiáng)化的本質(zhì)：位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力增大。16、什么事熱處理？影響熱處理質(zhì)量的主要因素是什么？答案要點(diǎn)：熱處理：是將金屬在固態(tài)下加熱至一定溫度，保溫一定時(shí)間，

7、以一定的速度冷卻至室溫，來改變其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，以獲得所需性能的一種加工工藝。影響熱處理的主要因素是：加工溫度、保溫溫度、冷卻速度。17、鋼奧氏體基本過程是什么基本規(guī)律是什么？為什么在奧氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束時(shí)還有不溶解的滲碳體？答案要點(diǎn)：基本過程：加熱至AC1時(shí)，1）、在F與Fe3C相界面形成A的晶核；2）、A晶粒的長(zhǎng)大；3）、剩余Fe3C的溶入；4）A成分的均勻；5）、對(duì)于過共析與亞共析鋼，溫度繼續(xù)升高時(shí)有先共析相的溶入，直至完全相變溫度轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

8、單一的A。因滲碳體的成分與結(jié)構(gòu)與A都相差很大，導(dǎo)致A向F中長(zhǎng)大的速度大于向滲碳體中的長(zhǎng)大速度，所以……18、奧氏體的晶粒度是怎樣影響鋼的性能？如何控制奧氏體的晶粒大??？答案要點(diǎn)：組織具有遺傳性，高溫下奧氏體的晶粒粗大所得的室溫組織的晶粒也相應(yīng)粗大，所以就會(huì)影響到鋼的性能。主要通過控制加熱溫度與保溫時(shí)間來控制A晶粒的大小。19、鋼件為什么能進(jìn)行各種各樣的熱處理？答案要點(diǎn)：因?yàn)閯傇诠虘B(tài)下有相變，加熱至A化后可通過不同的冷卻速度獲得不同的不同

9、的非平衡組織，從而可得到不同的性能。20、鋼奧氏體化后的組織轉(zhuǎn)變有幾種？是什么？答案要點(diǎn)：有三種。是P型組織，B型組織，M型組織。21、什么是珠光體、貝氏體、馬氏體？它們的組織及性能有何特點(diǎn)？答案要點(diǎn)：珠光體：由層片狀的F與Fe3C相隔排列而成的一種組織，根據(jù)粗細(xì)的不同分為P（500倍下可區(qū)分層片）、S（800~1000倍下可區(qū)分層片）、T（10000倍以上才可區(qū)分層片）。貝氏體：碳素體基體上分布著斷續(xù)的短棒狀滲碳體（光鏡下呈羽毛狀組織