金属学与热处理第五章 金属及合金的塑性变形
第五章金属及合金的塑性变形
(一)填空题
1. 硬位向是指,其含义是
2.从刃型位错的结构模型分析,滑移的实质是
3.由于位错的性质,所以金属才能产生滑移变形,而使其实际强度值大大的低于理论强度值。
4. 加工硬化现象是指,加工硬化的结果使金属对塑性变形的抗力,
造成加工硬化的根本原因是。
5.影响多晶体塑性变形的两个主要因素是、。
6..金属塑性变形的基本方式是和,冷变形后金属的强度,塑性。
7.常温下使用的金属材料以晶粒为好,而高温下使用的金属材料以晶粒为好。
8.面心立方结构的金属有滑移系,它们是。
9.体心立方结构的金属有滑移系,它们是。
10.密排六方结构的金属有滑移系,它们是。
11.单晶体金属的塑性变形都是作用下发生的,常沿着晶体中和发生。
12 金属经冷塑性变形后,其组织和性能会发生变化,如、、、等等。
13.拉伸变形时,晶体转动的方向是转到。
14.位错密度的定义是,单位为。
15 晶体的理论屈服强度约为实际屈服强度的倍。
16.内应力是指,它分为、、、三种。
17 滑移系是指,面心立方晶格的滑移面为,滑移系方向
为,构成个滑移系。
(二)判断题
1 金属在均匀塑性变形时,若外力与滑移面相平行,则意味着不可能进行塑性变形。
2 在体心立方晶格中,滑移面为{111}×6,滑移方向为〈110〉×2,所以其滑移系有12个
3.滑移变形不会引起晶体结构的变化。
4 因为体心立方与面心立方晶格具有相同的滑移系数目,所以它们的塑性变形能力也相
同。()
5.在晶体中,原子排列最密集的晶面间的距离最小,所以滑移最困难。()6 孪生变形所需要的切应力要比滑移变形所需要的切应力小得多。()7.金属的加工硬化是指金属冷塑性变形后强度和塑性提高的现象。()
8 单晶体主要变形的方式是滑移,其次是孪生。()
9.细晶粒金属的强度高,塑性也好。()
10.反复弯折铁丝,铁丝会越来越硬,最后会断裂。()
11.喷丸处理及表面辊压能显著提高材料的疲劳强度。()
12.晶体滑移所需的临界分切应力实测值比理论值小得多。()
13.晶界处滑移的阻力最大。( )
14.滑移变形的同时伴随有晶体的转动,因此,随变形度的增加,不仅晶格位向要发生变化,而且晶格类型也要发生变化。( )
15.滑移变形不会引起晶格位向的改变,而孪生变形则要引起晶格位向的改变。( ) 16.面心立方晶格一般不会产生孪生变形;密排六方晶格金属因滑移系少,主要以孪生方式产生变形。( )
(三)选择题
1.能使单晶体产生塑性变形的应力为( )
A.正应力B.切应力
2.面心立方晶体受力时的滑移方向为( )
A (111>
B <110>
C <100>
D <112>
3.体心立方与面心立方晶格具有相同的滑移系,但其塑性变形能力是不同的,其原因是面心立方晶格的滑移方向较体心立方晶格的滑移方向( )
A.少B.多 C 相等D.有时多有时少
4.冷变形时,随着变形量的增加,金属中的位错密度( )。
A.增加 B 降低C无变化D.先增加后降低
5.钢的晶粒细化以后可以( )。
A.提高强度 B 提高硬度 C 提高韧性D.既提高强度硬度,又提高韧性6.加工硬化现象的最主要原因是( )。
A.晶粒破碎细化 B 位错密度增加 C 晶粒择优取向D.形成纤维组织7.面心立方晶格金属的滑移系为( )。
A.<111><110} B.<110><111} C.(100><110} D.(100><111}
8 用铝制造的一种轻型梯子,使用时挠度过大但未塑性变形。若要改进,应采取下列( )
措施
A 采用高强度铝合金
B 用钢代替铝
C 用高强度镁合金D.改进梯子的结构设计
(四)改错题
1.塑性变形就是提高材料塑性的变形。
2.滑移面是原子密度最大的晶面,滑移方向则是原子密度最小的方向
3.晶界处原子排列紊乱,所以其滑移阻力最小。
(五)问答题
1.试述金属经冷塑性变形后,其结构、组织与性能所发生的变化过程,分析发生变化的实质。
2.试述加工硬化对金属材料的强化作用,这些变化有什么实际意义?试举一些有用的例子,也举一些有害的事实。
3.增加金属中的位错密度,是强化金属材料的途径之一。那么,降低位错密度是否会使金
属材料的强度降低?无位错的金属材料强度是否最低?为什么?
4.用低碳钢板冲压成型的零件,冲压后发现各部位的硬度不同?为什么? 如何解决? 5.口杯采用低碳钢板冷冲而成,如果钢板的晶粒大小很不均匀,那么冲压后常常发现口杯底部出现裂纹,这是为什么?
6.面心立方、体心立方和密排六方金属的主要塑性变形方式是什么?温度、形变速度对其有何影响?
7.指出面心立方、体心立方和密排六方晶体中的滑移面。为什么滑移面为密排面,滑移方向是密排方向?
8.试阐述为什么金属的实际强度比理论强度低得多?
9.试用多晶体的塑性变形过程来阐述为什么晶粒越细的金属的强度、硬度越高、塑性、韧性也越好?
10.何谓加工硬化?产生原因及其消除方法是什么?
11.试述内应力的分类及其对材料性能的影响。
12.有些机器零件常采用表面喷丸处理从而大大提高零件的使用寿命,这是什么原因? (六) 作图题
1.画出α—Fe和γ—Fe的晶胞,在晶胞中指出发生滑移的一个晶面,在这个晶面上发生滑移的一列晶向。
(完整版)《金属学与热处理》复习题参考答案
《金属学与热处理》复习题 绪论 基本概念: 1.工艺性能:金属材料适应实际加工工艺的能力。(分类) 2.使用性能:金属材料在使用时抵抗外界作用的能力。(分类) 3.组织:用肉眼,或不同放大倍数的放大镜和显微镜所观察到的金属材料内部的情景。 宏观组织:用肉眼或用放大几十倍的放大镜所观察到的组织。 (金属内部的各种宏观缺陷) 显微组织:用100-2000倍的显微镜所观察到的组织。 (各个组成相的种类、形状、尺寸、相对数量和分布,是决定性能的主要因素)4:结构:晶体中原子的排列方式。 第一章 基本概念: 1.金属:具有正的电阻温度系数的物质,其电阻随温度升高而增加。 2.金属键;金属正离子和自由电子之间相互作用而形成的键。 3.晶体:原子(离子)按一定规律周期性地重复排列的物质。 4.晶体特性:(原子)规则排列;确定的熔点;各向异性;规则几何外形。 5.晶胞:组成晶格的最基本的几何单元。 6.配位数:晶格中任一原子周围与其最近邻且等距的原子数目。
7.晶面族:原子排列相同但空间位向不同的所有晶面称为晶面族。 8.晶向族:原子排列相同但空间位向不同的所有晶向称为晶向族。 9.多晶型性:当外部条件(如温度和压强)改变时,有些金属会由一种晶体结构向另一种晶体结构转变。又称为同素异构转变。 10.晶体缺陷:实际晶体中原子排列偏离理想结构的现象。 11.空位:晶格结点上的原子由于热振动脱离了结点位置,在原来的位置上形成的空结点。 12.位错:晶体中有一列或若干列原子发生了有规则的错排现象,使长度达几百至几万个原子间距、宽约几个原子间距范围内的原子离开其平衡位置,发生了有规律的错动。 13.柏氏矢量:在实际晶体中沿逆时针方向环绕位错线作一个闭合回路。在完整晶体中以同样的方向和步数作相同的回路,由回路的终点向起点引一矢量,该矢量即为这条位错线的柏氏矢量。 14.晶粒:晶体中存在的内部晶格位向完全一致,而相互之间位向不相同的小晶体。 15.各向异性:由于晶体中不同晶面和晶向上的原子密度不同,因而晶体在不同方向上的性能有所差异。 16.伪各向同性:由于多晶体中各个晶粒的位向不同,所以不表示出单晶体的各向异性。 17.小角度晶界:相邻晶粒位向差小于10o的晶界。 18.大角度晶界:相邻晶粒位向差小于10o的晶界。 基础知识: 1.三种典型金属结构的晶体学特点。(点阵常数,原子半径,晶胞内原子数,配位数,致密度,间隙种类及大小)
金属学与热处理教学大纲
《金属学与热处理》课程教学大纲 课程名称:金属学与热处理课程代码: 05224040 课程类型:专业必修课程 学分:3 总学时:48 理论学时:32 实验学时:16 先修课程:高等数学材料力学适用专业:材料成型与控制技术、模具设计与制造 一、课程性质、目的和任务 本课程是“材料成型与控制技术、模具设计与制造”专业的专业必修课,是学习材料专业课的技术基础课。它在基础课和专业课之间起桥梁作用。只有在修完本课程之后,才能进入其他专业课的学习。开设该课程的目的主要是向学生阐述金属学与热处理的基础知识,任务是使学生通过该课程的学习,掌握金属材料的成份、组织结构、热处理工艺与性能之间的相互关系及其变化规律,熟悉热处理基本工艺和常用工程材料的种类、成份、组织、性能特点,为后续专业课的学习奠定基础。 二、教学基本要求 1、知识、能力、素质的基本要求 通过本课程的学习,应使学生掌握金属学与热处理的基础知识,即金属及合金的成分、组织、结构与性能之间的相互关系及其变化规律;初步学会使用金相显微镜对金属及合金的组织进行观察及相应的实验能力;具备能用所学理论对金属材料热处理的一些实际工程问题进行分析的素质。 2、教学模式基本要求(课程主要教学环节要求,教学方法及手段要求) 本课程的特点是理论抽象,空间结构多且复杂,理论性叙述多,计算内容少。针对这些特点,在教学时应尽量结合工程实例来加深对基础理论的理解;有关金属组织的认识和识别对初学者来说是难度很大的内容,必须配合实验来加深认识。 三、教学内容及要求 第一章金属的晶体结构 要求学生掌握三种常见金属的晶体结构、晶体学基本概念、实际金属中三类晶体缺陷、合金中的两类基本相。 第二章纯金属金属的结晶 要求学生掌握结晶的规律,结晶基本过程以及结晶后获得细晶粒的方法,了解晶核长大机理、铸锭组织形成过程、铸锭组织结构与性能特点。 第三章二元合金相图 要求学生掌握二元合金相图的建立方法,熟悉匀晶相图.共晶相图、包晶相图的结构,正确地分析相应合金的结晶过程,画出示意图,并能熟练地运用杠杆定律计算相组成物的相
第五章 金属合金的塑性变形 -
第五章金属及合金的塑性变形与断裂一名词解释 固溶强化,应变时效,孪生,临界分切应力,变形织构 固溶强化:固溶体中的溶质原子溶入基体金属后使合金变形抗力提高,应力-应变曲线升高,塑性下降的现象; 应变时效:具有屈服现象的金属材料在受到拉伸等变形发生屈服后,在室温停留或低温加热后重新拉伸又出现屈服效应的情况; 孪生:金属塑性变形的重要方式。晶体在切应力作用下一部分晶体沿着一定的晶面(孪晶面)和一定的晶向(孪生方向)相对于另外一部分晶体作均匀的切变,使相邻两部分的晶体取向不同,以孪晶面为对称面形成镜像对称,孪晶面的两边的晶体部分称为孪晶。形成孪晶的过程称为孪生; 临界分切应力:金属晶体在变形中受到外力使某个滑移系启动发生滑移的最小
分切应力; 变形织构:多晶体中位向不同的晶粒经过塑性变形后晶粒取向变成大体一致,形成晶粒的择优取向,择优取向后的晶体结构称为变形织构,织构在变形中产生,称为变形织构。 二填空题 1.从刃型位错的结构模型分析,滑移的 移面为{111},滑移系方向为<110>,构成12 个滑移系。P166. 3. 加工硬化现象是指随变形度的增 大,金属强度和硬度显著 提高而塑性和韧性显著下降的现象 ,加工硬化的结果,使金属对塑性变形的抗力增大,造成加工硬化的
根本原因是位错密度提高,变形抗 力增大。 4.影响多晶体塑性变形的两个主要因素是晶界、晶格位向差。 5.金属塑性变形的基本方式是滑移和孪生,冷变形后金属的 强度增大,塑性降低。6.常温下使用的金属材料以细小晶粒为好,而高温下使用的金属材 料以粗一些晶粒为好。对于在高温下工作的金属材料,晶粒应粗一些。因为在高温下原子沿晶界 的扩散比晶内快,晶界对变形的阻 力大为减弱而致 7.内应力可分为宏观内应力、微观内应力、点阵畸变三种。 三判断题 1.晶体滑移所需的临界分切应力实测值比理论值小得多。(√) 2 在体心立方晶格中,滑移面为{111}×6,滑移方向为〈110〉×2,所以其滑
第五章 金属及合金的塑性变形 复习题
第五章《金属及合金的塑性变形》复习题 一、名词解释: 1.滑移、临界分切应力、取向因子、滑移系统、多滑移和交滑移、孪生、软取 向和硬取向、几何软化和几何硬化、弗兰克-瑞德位错源、细晶强化、霍尔佩奇(Hall-Petch)经验公式、加工硬化、纤维组织、形变织构。 二、填空题: 1.一个与其上的一个组成一个。 2.加工硬化现象是指,。3.加工硬化的结果,使金属对塑性变形的抗力增大,造成加工硬化的根本原因是,。 4.金属塑性变形是的结果,滑移是的结果。所以,金属塑性变形的实质是。一切阻碍位错运动的因素都能提高金属的。5.金属塑性变形的基本方式是和。 6.单晶体拉伸时,滑移面和滑移方向逐渐趋于平行于方向;压缩时,滑移面逐渐趋于与压力轴线方向。 7.多晶体的塑性变形过程比单晶体更为复杂,其两个主要因素是和。 三、判断题: 1.金属结晶后,晶粒越粗大,其力学性能越好。() 2.在体心立方晶格中,滑移面为{110}×6,而滑移方向为〈111〉×2,所以滑移系为12。() 3.滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。() 4.因为BCC晶格与FCC晶格具有相同数量的滑移系,所以两种晶体的塑性变
形能力完全相同。() 5.孪生变形所需要的切应力要比滑移变形时所需的小得多。() 四、选择题: 1.多晶体金属的晶粒越细小,则其:() a.强度越高、塑性越好;b.强度越低、塑性越差; c.强度越高、但塑性变差;d.强度越低、但塑性较好。 2.能使单晶体产生塑性变形的应力为:() a.正应力;b.切应力;c.复合应力。 3.面心立方晶格的晶体在受力时的滑移方向:() a.〈111〉;b.〈110〉;c.〈100〉。 4.体心立方与面心立方晶格具有相同数量的滑移系,但其塑性变形能力是不同的,其原因是面心立方晶格的滑移方向较体心立方晶格的滑移方向:()a.少;b.多;c.相等。 5.加工硬化使:() a.强度增大,塑性降低;b.强度增大,塑性增大; c.强度减小,塑性增大;d.强度减小,塑性降低。 五、问答题: 1.晶粒大小对金属力学性能有何影响?常用的细化晶粒的方法有哪些? 回答要点:晶粒越细小,金属的强度、硬度越高,塑性、韧性就越好。 细化晶粒的方法:1)增加过冷度;2)变质处理;3)附加振动。 2.晶格结构分别为密排六方、体心立方、面心立方的Zn、α-Fe、Cu的塑性在通常情况下不同,说明谁好谁差并解释产生的主要原因。 回答要点:Zn为密排六方晶格,α-Fe为体心立方晶格,Cu 为面心立方晶格,所以Zn的塑性最差,α-Fe其次,Cu的塑性最好。因为密排六方晶格的滑移系最少,而体心立方晶格与面心立方晶格虽然滑移系相同,但前者的滑移方
金属学与热处理 哈工大第三版版部分答案
14、何谓组元?何谓相?何谓固溶体?固溶体的晶体结构有何特点?何谓置换固溶体?影响其固溶度的因素有哪些? 答: 组元:组成合金最基本的、独立的物质。 相:合金中结构相同、成分和性能均一并以界面相互分开的组成部分。 固溶体:合金组元之间以不同的比例相互混合形成的晶体结构与某一组元相同的固相。 固溶体的晶体结构特点:固溶体仍保持着溶剂的晶格类型,但结构发生了变化,主要包括以下几个方面:1)有晶格畸变,2)有偏聚与有序,3)当低于某一温度时,可使具有短程有序的固溶体的溶质和溶剂原子在整个晶体中都按—定的顺序排列起来,转变为长程有序,形成有序固溶体。 置换固溶体:溶质原子位于溶剂晶格的某些结点位置所形成的固溶体。 影响置换固溶体固溶度的因素:原子尺寸,电负性,电子浓度,晶体结构 何谓柏氏矢量? 答:柏氏矢量:不但可以表示位错的性质,而且可以表示晶格畸变的大小和方向,从而使人们在研究位错时能够摆脱位错区域内原子排列具体细节的约束 1、名词解释: 过冷现象:结晶时,实际结晶温度低于理论结晶温度的现象。在一定压力下,当液体的 温度已低于该压力下液体的凝固点,而液体仍不凝固的现象叫液体的过冷现象 结构起伏液态金属中近程有序的原子集团处于瞬间出现、瞬间消失、此起彼伏、变化不定 的状态之中,仿佛在液态金属中不断涌现出一些极微小的固态结构一样。这种不断变化的近 程有序原子集团成为结构起伏。 能量起伏液态金属中处于热运动的原子能量有高有低,同一原子的能量也在随时间不停地 变化,时高时低的现象。 2、根据结晶的热力学条件解释。为什么金属结晶时一定要有过冷度?冷却速度与过冷度有什么关系? 答:由热力学第二定律知道,在等温等压条件下,一切自发过程都朝着使系统自由能降低的方向进行。液态金属要结晶,其结晶温度一定要低于理论结晶温度Tm,此时的固态金属自由能低于液态金属的自由能,两相自由能之差构成了金属结晶的驱动力。要获得结晶过程所必须的驱动力,一定要使实际结晶温度低于理论结晶温度,这样才能满足结晶的热力学条件。过冷度越大,液、固两相自由能的差值越大,即相变驱动力越大,结晶速度越快,所以金属结晶必须有过冷度。冷却速度越大,过冷度越大;反之,冷却速度越小,则过冷度越小. 12、常温下晶粒大小对金属性能有何影响?根据凝固理论,试述细化晶粒的方法有哪些?答:金属的晶粒越细小,强度和硬度则越高,同时塑性韧性也越好。 细化晶粒的方法: 1)控制过冷度,在一般金属结晶时的过冷度范围内,过冷度越大,晶粒越细小;2)变质处理,在浇注前往液态金属中加入形核剂,促进形成大量的非均匀晶核来细化晶粒;3)振动、搅动,对即将凝固的金属进行振动或搅动,一方面是依靠从外面输入能量促使晶核提前形成,另一方面是使成长中的枝晶破碎,使晶核数目增加. 3、何谓枝晶偏析?是如何形成的?影响因素有哪些?对金属性能有何影响,如何消除? 2)答:枝晶偏析:在一个晶粒内部化学成分不均匀的现象称为晶内偏析,由于固溶体晶体通常是树枝状,枝干,枝间的化学成分不同,所以之为枝晶偏析。形成原因:固溶体合金平衡结晶的结果,使前后从液相中结晶出的固相成分不同,再加上冷却较快,不能使成分扩散均匀,结果就使每个晶粒内部的化学成分很不均匀,先结晶的含高熔点组元多,后结晶的含低熔点组元多,再结晶内部存在浓
金属学与热处理复习题
金属学与热处理复习题
第一章复习题 晶向指数相同,符号相反的为同一条直线 原子排列相同但空间位向不同的所有晶向 晶面指数的数字和顺序相同,符号相反则两平面互相平行 晶面的空间位向不同但原子排列相同的所有晶面 当一个晶向[uvw]与一个晶面(hkl)平行时hu+kv+lw=0 当一个晶向[uvw]与一个晶面(hkl)垂直时h=u,K=v,l=w 晶体的各向异性原因: 在不同晶面上的原子紧密程度不同 纯铁冷却时在912 发生同素异晶转变是从结构转变为结构,配位数,致密 度降低,晶体体积,原子半径发 生。 面心立方晶胞中画出) 11晶面和]211[晶向 (2 刃型位错的四个特征(作业) 螺型位错的四个特征(作业) 面心立方(FCC)体心立方(BCC)密排六方(HCP)晶胞原子数
原子半径 配位数 致密度 同素异构转变定义--18页 晶体缺陷的分类: 常见的点缺陷: 常见的面缺陷: 第二章复习题 一、填空 1、金属结晶两个密切联系的基本过程是和 2 、金属结晶的动力学条件为 3 、金属结晶的结构条件为 4 、铸锭的宏观组织包括 5、如果其他条件相同,则金属模浇注的铸件晶粒比砂模浇注的晶粒更细,高 温浇注的铸件晶粒比低温浇注的晶粒粗大,采用振动浇注的铸件晶 粒比不采用振动的晶粒更细,薄铸件的晶粒比厚铸件晶粒更细。 二、问答 1、金属的结晶形核45页 2、金属的长大的要点52页 2、铸锭三晶区名称及形成过程(柱状晶为重点) 3、影响柱状晶生长的因素56-57页 三、名词解释: 1、细晶强化 2、变质处理 3、铸造织构 第三章二元合金的相结构与结晶作业题(复习题) 1、概念 合金、相、固溶体、固溶强化、、离异共晶、伪共晶 2、填空
金属学与热处理知识点总结
金属学与热处理总结 一、金属的晶体结构 重点内容:面心立方、体心立方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径,八面体、四面体间隙个数;晶向指数、晶面指数的标定;柏氏矢量具的特性、晶界具的特性。 基本内容:密排六方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径,密排面上原子的堆垛顺序、晶胞、晶格、金属键的概念。晶体的特征、晶体中的空间点阵。 晶格类型晶胞中的原子 数原子半 径 配位 数 致密度 体心立方 2 a 4 38 68% 面心立方 4 a 4 212 74% 密排六方 6 a 2 112 74% 晶格类型fcc(A1) bcc(A2) hcp(A3) 间隙类型正四面 体 正八面 体 四面体扁八面体四面体 正八面 体 间隙个数8 4 12 6 12 6 原子半径 r A a 4 2a 4 3 2 a 间隙半径 r B () 4 2 3a -()42 2 a -()43 5a -()43 2a -()42 6a -()21 2a - 晶胞:在晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的最小的几何单元,用来分析原子排列的规律性,这个最小的几何单元称为晶胞。 金属键:失去外层价电子的正离子与弥漫其间的自由电子的静电作用而结合起来,这种结合方式称为金属键。 位错:晶体中原子的排列在一定范围内发生有规律错动的一种特殊结构组态。 位错的柏氏矢量具有的一些特性: ①用位错的柏氏矢量可以判断位错的类型;②柏氏矢量的守恒性,即柏氏矢量与回路起点及回路途径无关;③位错的柏氏矢量个部分均相同。 刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直;螺型平行;混合型呈任意角度。 晶界具有的一些特性: ①晶界的能量较高,具有自发长大和使界面平直化,以减少晶界总面积的趋势;②原子在晶界上的扩散速度高于晶内,熔点较低;③相变时新相优先在晶界出形核;④晶界处易于发生杂质或溶质原子的富集或偏聚;⑤晶界易于腐蚀和氧化;⑥常温下晶界可以阻止位错的运动,提高材料的强度。 二、纯金属的结晶
第四章 塑性变形(含答案)
第四章塑性变形(含答案) 一、填空题(在空白处填上正确的内容) 1、晶体中能够产生滑移的晶面与晶向分别称为________和________,若晶体中这种晶面与晶向越多,则金属的塑性变形能力越________。 答案:滑移面、滑移方向、好(强) 2、金属的再结晶温度不仅与金属本身的________有关,还与变形度有关,这种变形度越大,则再结晶温度越________。 答案:熔点、低 3、晶体的一部分沿一定晶面和晶向相对于另一部分发生滑动位移的现象称为________。答案:滑移 4、由于________和________的影响,多晶体有比单晶体更高的塑性变形抗力。 答案:晶界、晶粒位向(晶粒取向各异) 5、生产中消除加工硬化的方法是________。 答案:再结晶退火 6、在生产实践中,经冷变形的金属进行再结晶退火后继续升高温度会发生________现象。答案:晶粒长大 7、金属塑性变形后其内部存在着残留内应力,其中________内应力是产生加工硬化的主要原因。 答案:第三类(超微观) 8、纯铜经几次冷拔后,若继续冷拔会容易断裂,为便于继续拉拔必须进行________。 答案:再结晶退火 9、金属热加工时产生的________现象随时被再结晶过程产生的软化所抵消,因而热加工带来的强化效果不显著。 答案:加工硬化 10、纯铜的熔点是1083℃,根据再结晶温度的计算方法,它的最低再结晶温度是________。答案: 269℃ 11、常温下,金属单晶体塑性变形方式有________和________两种。 答案:滑移、孪生 12、金属产生加工硬化后会使强度________,硬度________;塑性________,韧性________。答案:提高、提高、降低、降低 13、为了合理地利用纤维组织,正应力应________纤维方向,切应力应________纤维方向。答案:平行(于)、垂直(于) 14、金属单晶体塑性变形有________和________两种不同形式。 答案:滑移、孪生 15、经过塑性变形的金属,在随后的加热过程中,其组织、性能和内应力将发生一系列变化。大致可将这些变化分为________、________和________。 答案:回复、再结晶、晶粒长大 16、所谓冷加工是指金属在________以下进行的塑性变形。 答案:再结晶温度
金属塑性变形与断裂
金属塑性变形与断裂集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)
金属材料塑性变形与断裂的关系 摘要:金属的断裂是指金属材料在变形超过其塑性极限而呈现完全分开的状态。材料受力时,原子相对位置发生了改变,当局部变形量超过一定限度时,原于间结合力遭受破坏,使其出现了裂纹,裂纹经过扩展而使金属断开。任何断裂都是由裂纹形成和裂纹扩展两个过程组成的,而裂纹形成则是塑性变形的结果。金属塑性的好坏表明了它抑制断裂能力的高低。 关键词:塑性变形解理断裂准解理断裂沿晶断裂冷脆疲劳应力腐蚀 氢脆高温断裂 一、解理断裂与塑变的关系 解理断裂在主应力作用下,材料由于原子键的破断而产生的沿着某一晶面的快速破断过程。解理断裂的的产生条件是位错滑移必须遇到阻力,且位错滑移聚集到一定程度。断裂面沿一定的晶面发生,这个平面叫做解理面。解理台阶是沿两个高度不同的平行解理面上扩展的解理裂纹相交时形成的。形成过程有两种方式:通过解理裂纹与螺型位错相交形成;通过二次解理或撕裂形成。 第一种,当解理裂纹与螺型位错相遇时,便形成一个台阶,裂纹继续向前扩展,与许多螺型位错相交便形成众多台阶,他们沿裂纹前端滑动而相互交汇,同号台阶相互汇合长大,异号台阶相互抵消,当汇合台阶足够大的时候便在电镜下观察为河流状花样。
第二种,二次解理是指在解理裂纹扩展的两个互相平行解理面间距较小时产生的,但若解理裂纹的上下两个面间距远大于一个原子间距时,两解理裂纹之间的金属会产生较大的塑性变形,结果由于塑性撕裂而形成台阶,称为撕裂棱晶界。舌状花样是由于解理裂纹沿孪晶界扩散留下的舌头状凹坑或凸台。 从宏观上看,解理断裂没有塑性变形,但从微观上看解理裂纹是以塑性变形为先导的,尽管变形量很小。解理断裂是塑性变形严重受阻,应力集中非常严重的一种断裂。 二、准解理断裂与塑变的关系 准解理断裂介于解理断裂和韧窝断裂之间,它是两种机制的混合。产生原因: (1)、从材料方面考虑,必为淬火加低温回火的组织,回火温度低,易产生此类断裂。 (2)、构件的工作温度与钢材的脆性转折温度基本相同。 (3)、构件的薄弱环节处处于平面应变状态。 (4)、材料的尺寸比较粗大。 (5)、回火马氏体组织的缺陷,如碳化物在回火时的定向析出。 准解理断裂往往开始是因为碳化物,析出物或者夹杂物在外力作用下产生裂纹,然后沿某一晶面解理扩展,之后以塑性变形方式撕裂,其断裂面上显现有较大的塑性变形,特征是断口上存在由于几个地方的小裂纹分别扩展相遇发生塑性撕裂而形成的撕裂岭。准解理断裂面不是一
金属学与热处理课后习题答案(崔忠圻版)
第十章钢的热处理工艺 10-1 何谓钢的退火?退火种类及用途如何? 答: 钢的退火:退火是将钢加热至临界点AC1以上或以下温度,保温一定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。 退火种类:根据加热温度可以分为在临界温度AC1以上或以下的退火,前者包括完全退火、不完全退火、球化退火、均匀化退火,后者包括再结晶退火、去应力退火,根据冷却方式可以分为等温退火和连续冷却退火。 退火用途: 1、完全退火:完全退火是将钢加热至AC3以上20-30℃,保温足够长时间,使 组织完全奥氏体化后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。 其主要应用于亚共析钢,其目的是细化晶粒、消除内应力和加工硬化、提高塑韧性、均匀钢的化学成分和组织、改善钢的切削加工性能,消除中碳结构钢中的魏氏组织、带状组织等缺陷。 2、不完全退火:不完全退火是将钢加热至AC1- AC3(亚共析钢)或AC1-ACcm (过共析钢)之间,保温一定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。对于亚共析钢,如果钢的原始组织分布合适,则可采用不完全退火代替完全退火达到消除内应力、降低硬度的目的。对于过共析钢,不完全退火主要是为了获得球状珠光体组织,以消除内应力、降低硬度,改善切削加工性能。 3、球化退火:球化退火是使钢中碳化物球化,获得粒状珠光体的热处理工艺。 主要用于共析钢、过共析钢和合金工具钢。其目的是降低硬度、改善切削加工性能,均匀组织、为淬火做组织准备。 4、均匀化退火:又称扩散退火,它是将钢锭、铸件或锻轧坯加热至略低于固相 线的温度下长时间保温,然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。其目的是消除铸锭或铸件在凝固过程中产生的枝晶偏析及区域偏析,使成分和组织均匀化。 5、再结晶退火:将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当时间,然后 缓慢冷却至室温的热处理工艺。其目的是使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶粒,同时消除加工硬化和残留内应力,使钢的组织和性能恢复到冷变形前的状态。 6、去应力退火:在冷变形金属加热到再结晶温度以下某一温度,保温一段时间 然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。其主要目的是消除铸件、锻轧件、焊接件及机械加工工件中的残留内应力(主要是第一类内应力),以提高尺寸稳定性,减小工件变形和开裂的倾向。 10-2 何谓钢的正火?目的如何?有何应用? 答: 钢的正火:正火是将钢加热到AC3或Accm以上适当温度,保温适当时间进行完全奥氏体化以后,以较快速度(空冷、风冷或喷雾)冷却,得到珠光体类组织的热处理工艺。正火过程的实质是完全奥氏体化加伪共析转变。 目的:细化晶粒、均匀成分和组织、消除内应力、调整硬度、消除魏氏组织、带状组织、网状碳化物等缺陷,为最终热处理提供合适的组织状态。
金属学与热处理章节重点总结
第1章金属和合金的晶体结构 1.1金属原子的结构特点:最外层的电子数很少,一般为1~2个,不超过3个。 金属键的特点:没有饱和性和方向性 结合力:当原子靠近到一定程度时,原子间会产生较强的作用力。结合力=吸引力+排斥力结合能=吸引能+排斥能(课本图1.2) 吸引力:正离子与负离子(电子云)间静电引力,长程力 排斥力:正离子间,电子间的作用力,短程力 固态金属原子趋于规则排列的原因:当大量金属原子结合成固体时,为使固态金属具有最低的能量,以保持其稳定状态,原子间也必须保持一定的平衡距离。 1.2晶体:基元在三维空间呈规律性排列。晶体结构:晶体中原子的具体排列情况, 也就是晶体中的这些质点在三维空间有规律的周期性的重复排列方式。 晶格:将阵点用直线连接起来形成空间格子。晶胞:保持点阵几何特征的基本单元 三种典型的金属晶体结构(要会画晶项指数,晶面指数) 共带面:平行或相交于同一直线的一组晶面组成一个晶带,这一组晶面叫做共带面 晶带轴:同一晶带中所有晶面的交线互相平行,其中通过坐标原点的那条直线。 多晶型转变或同素异构转变:当外部的温度和压强改变时,有些金属会由一种晶体结构向另一种晶体结构转变。 1.3合金:两种或两种以上金属元素,或金属元素与非金属元素,经熔炼、烧结或其它方法组合而成并具有金属特性的物质。组元:组成合金最基本的独立的物质,通常组元就是组成合金的元素。相:是合金中具有同一聚集状态、相同晶体结构,成分和性能均一,并以界面相互分开的组成部分。固溶体:合金的组元通过溶解形成一种成分及性能均匀的、且结构与组元之一相同的固相,称为固溶体。与固溶体结构相同的组元为溶剂,另一组元为溶质。 固溶体的分类:按溶质原子在溶剂晶格中的位置:置换固溶体与间隙固溶体。按溶质原子在固体中的溶解度:分为有限固溶体和无限固溶体。按溶质原子在固溶体内分布规则:分为有序固溶体和无序固溶体 固溶强化:在固体溶液中,随着溶质浓度的增加,固溶体的强度、硬度提高,塑性韧性下降。 间隙相:当非金属原子半径与金属原子半径的比值小于0.59时,将形成具有简单晶体结构的金属间化合物。间隙化合物:与间隙相相反(比值大于0.59)。 1.4点缺陷:⑴空位⑵间隙原子⑶置换原子。线缺陷:线缺陷就是各种类型的位错。它是指晶体中的原子发生了有规律的错排现象。(刃型位错、螺型位错、混合型位错)滑移矢量:表示位错的性质,晶格畸变的大小的物理量(刃型位错的柏氏矢量与其位错线相垂直;螺形位错的柏氏矢量与其位错线平行。)。 面缺陷:晶体的面缺陷包括晶体的外表面(表面或自由界面)和内界面两类,其中的内界面又有晶界、亚晶界、 小角度晶界、大角度晶界:两相邻晶粒位向差小于或大于10° 相界面的结构有三类:共格界面、半共格界面、非共格界面 习题3 、5做一下 第2章纯金属的结晶 2.1结晶:结晶是指从原子不规则排列的液态转变为原子规则排列的晶体状态的过程。 同素异构转变:金属从一种固态过渡为另一种固体晶态的转变 过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度之差。过冷是结晶的必要条件。(金属不同过冷度也不同,金属纯度越高过冷度越大。过冷度的速度取决于,冷却速度越大过冷度越大实际洁净无度越低,反之) 金属结晶:孕育—出现晶核—长大—金属单晶体 2.2从液体向固体的转变使自由能下降.液态金属结晶时,结晶过程的推动力是 自由能差降低(△F)是自由能增加,阻力是自身放热
05 金属材料热处理 第五章 金属及合金的塑性变形 教案
第五章 金属及合金的塑性变形 一、教学目的 1 阐明金属塑性变形的主要特点及本质; 2 指出塑性变形对金属组织和性能的影响; 3 揭示加工硬化的本质与意义。 二、 教学内容 (1)拉伸曲线及其所反映的常规机械性能指标; (2)塑性变形的宏观变形规律与微观机制; (3)加工硬化的本质及实际意义; (4)塑性变形对金属与合金组织、性能的影响: (5)金属材料的强化机制。 三、 重点与难点 重点: (1)塑性变形的宏观变形规律与微观机制 (2)晶体缺陷对塑性变形的影响; (3)金属塑性变形后的组织与性能; (4)加工硬化的本质及实际意义,残余应力; 难点: (1)塑性变形的位错机制 (2)形变织构与纤维组织的差别 §5-1 金属的变形特性 一、应力-应变曲线 拉伸曲线:表示金属在拉伸时伸长量与外力的关系曲线。 应力-应变曲线:为了对不同长短、粗细的试样进行比较,将拉伸曲线中的纵、横坐标分别改为应力(σ=P/A0)和应变(ε=(l-l0)/l0),即为应力-应变曲线。
由于拉伸时,横截面积每时每刻都在改变,而计算应力是一直用原始横截面积A 0,故所得应力不是真实应力,因此也称为名义应力-应变曲线。 二、真应力-应变曲线 当拉伸一个l 0长的均匀圆柱体时,其真应变εT 应按每一瞬时的长度(l 1,l 2,l 3,…)计算: 022*******ln )(0l l l dl l l l l l l l l l l l T ==+?+?+=∑∫?L ε (1) 该式表明,采用真应变时,总应变与逐步递增的应变之和相等,但按工程应变计算时,两者并不相等。例如:两试样一次拉伸l 0→l 2或分两次拉伸l 0→l 1→l 2,若按真应变计算,存在: 02 1201ln ln ln l l l l l l =+ 若按工程应变计算,则: 002112001l l l l l l l l l ?≠?+? 在拉伸试样出现颈缩之前,真应变εT 与工程应变ε之间有以下关系: 1,10000+=?=?=εεl l l l l l l 则Q )1ln(ln 0+==∴εεl l T (2) 此外,真应力σT 的计算定义为: A P T =σ (3) 同样,计算真应力时,由于有:A 0l 0=A l =常数,故: )1(0000+====εσσl l A P A A A P A P T (4) 二、弹性变形与弹性模量 在应力-应变曲线的起始弹性变形阶段,应力与应变呈线性关系,且具有可逆性,即遵循虎克定律。 在拉伸条件下,弹性范围内的真应力与真应变关系为σT =C εT ,其中比例常数C 为拉伸曲线的起始斜率,称为弹性模量,它反映材料抵抗弹性变形的能力。由于工程应力-应变曲线与真应力-应变曲线在弹性区基本一致,故习惯上用σ=E ε表示,而切变条件下,该关系为:τ=G γ。其中,E 和G 分别为正弹性模量和切变弹性模量,两者关系为: )1(2ν+=E G (5) 式中,ν为泊松比,表示单轴拉伸时横向缩短与纵向伸长的比值,一般金属多在0.30~0.35之间。 当晶体发生弹性变形时,外力所做的功W 相当于应力-应变曲线的弹性直线
金属学与热处理课后习题答案第六章
第六章金属及合金的塑性变形和断裂 2)求出屈服载荷下的取向因子,作出取向因子和屈服应力的关系曲线,说明取向因子对屈服应力的影响。 答: 1)需临界临界分切应力的计算公式:τk=σs cosφcosλ,σs为屈服强度=屈服载荷/截面积 需要注意的是:在拉伸试验时,滑移面受大小相等,方向相反的一对轴向力的作用。当载荷与法线夹角φ为钝角时,则按φ的补角做余弦计算。 2)c osφcosλ称作取向因子,由表中σs和cosφcosλ的数值可以看出,随着取向因子的增大,屈服应力逐渐减小。cosφcosλ的最大值是φ、λ均为45度时,数值为0.5,此时σs为最小值,金属最易发生滑移,这种取向称为软取向。当外力与滑移面平行(φ=90°)或垂直(λ=90°)时,cosφcosλ为0,则无论τk数值如何,σs均为无穷大,表示晶体在此情况下根本无法滑移,这种取向称为硬取向。 6-2 画出铜晶体的一个晶胞,在晶胞上指出: 1)发生滑移的一个滑移面 2)在这一晶面上发生滑移的一个方向 3)滑移面上的原子密度与{001}等其他晶面相比有何差别 4)沿滑移方向的原子间距与其他方向有何差别。 答: 解答此题首先要知道铜在室温时的晶体结构是面心立方。 1)发生滑移的滑移面通常是晶体的密排面,也就是原子密度最大的晶面。在面心立方晶格中的密排面是{111}晶面。 2)发生滑移的滑移方向通常是晶体的密排方向,也就是原子密度最大的晶向,在{111}晶面中的密排方向<110>晶向。 3){111}晶面的原子密度为原子密度最大的晶面,其值为2.3/a2,{001}晶面的原子密度为1.5/a2 4)滑移方向通常是晶体的密排方向,也就是原子密度高于其他晶向,原子排列紧密,原子间距小于其他晶向,其值为1.414/a。 6-3 假定有一铜单晶体,其表面恰好平行于晶体的(001)晶面,若在[001]晶向
第三章 金属的塑性变形与再结晶
第三章 金属的塑性变形与再结晶 塑性变形是塑性加工(如锻造、轧制、挤压、拉拔、冲压等)的基础。大多数钢和有色金属及其合金都有一定的塑性,因此它们均可在热态或冷态下进行塑性加工。 塑性变形不仅可使金属获得一定形状和尺寸的零件、毛坯或型材,而且还会引起金属内部组织与结构的变化,使铸态金属的组织与性能得到改善。因此,研究塑性变形过程中的组织、结构与性能的变化规律,对改进金属材料加工工艺,提高产品质量和合理使用金属材料都具有重要意义。 第一节 金属的塑性变形 一、单晶体的塑性变形 单晶体塑性变形的基本方式是滑移和孪生。 1畅滑移 滑移是指在切应力作用下,晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面(即滑移面)发生相对的滑动。 滑移是金属塑性变形的主要方式。 图3-1 单晶体滑移示意图单晶体受拉伸时,外力F 作用在滑移面上的应力f 可分解为正 应力σ和切应力τ,如图3-1所示。正应力只使晶体产生弹性伸 长,并在超过原子间结合力时将晶体拉断。切应力则使晶体产生弹 性歪扭,并在超过滑移抗力时引起滑移面两侧的晶体发生相对滑 移。 图3-2所示为单晶体在切应力作用下的变形情况。单晶体未 受到外力作用时,原子处于平衡位置(图3-2a)。当切应力较小 时,晶格发生弹性歪扭(图3-2b),若此时去除外力,则切应力消 失,晶格弹性歪扭也随之消失,晶体恢复到原始状态,即产生弹性变 形;若切应力继续增大到超过原子间的结合力,则在某个晶面两侧 的原子将发生相对滑移,滑移的距离为原子间距的整数倍(图3-2c)。此时如果使切应力消失,晶格歪扭可以恢复,但已经滑移的原子不能回复到变形前的位置,即产生塑性变形(图3-2d);如果切应力继续增大,其他晶面上的原子也产生滑移,从而使晶体塑性变形继续下去。许多晶面上都发生滑移后就形成了单晶体的整体塑性变形。 一般,在各种晶体中,滑移并不是沿着任意的晶面和晶向发生的,而总是沿晶体中原子排列最紧密的晶面和该晶面上原子排列最紧密的晶向进行的。这是因为最密晶面间的面间距和最密晶向间的原子间距最大,因而原子结合力最弱,故在较小切应力作用下便能引起它们之间的相对 3 3
金属学与热处理第五章 金属及合金的塑性变形
第五章金属及合金的塑性变形 (一)填空题 1. 硬位向是指,其含义是 2.从刃型位错的结构模型分析,滑移的实质是 3.由于位错的性质,所以金属才能产生滑移变形,而使其实际强度值大大的低于理论强度值。 4. 加工硬化现象是指,加工硬化的结果使金属对塑性变形的抗力, 造成加工硬化的根本原因是。 5.影响多晶体塑性变形的两个主要因素是、。 6..金属塑性变形的基本方式是和,冷变形后金属的强度,塑性。 7.常温下使用的金属材料以晶粒为好,而高温下使用的金属材料以晶粒为好。 8.面心立方结构的金属有滑移系,它们是。 9.体心立方结构的金属有滑移系,它们是。 10.密排六方结构的金属有滑移系,它们是。 11.单晶体金属的塑性变形都是作用下发生的,常沿着晶体中和发生。 12 金属经冷塑性变形后,其组织和性能会发生变化,如、、、等等。 13.拉伸变形时,晶体转动的方向是转到。 14.位错密度的定义是,单位为。 15 晶体的理论屈服强度约为实际屈服强度的倍。 16.内应力是指,它分为、、、三种。 17 滑移系是指,面心立方晶格的滑移面为,滑移系方向 为,构成个滑移系。 (二)判断题 1 金属在均匀塑性变形时,若外力与滑移面相平行,则意味着不可能进行塑性变形。 2 在体心立方晶格中,滑移面为{111}×6,滑移方向为〈110〉×2,所以其滑移系有12个 3.滑移变形不会引起晶体结构的变化。 4 因为体心立方与面心立方晶格具有相同的滑移系数目,所以它们的塑性变形能力也相 同。() 5.在晶体中,原子排列最密集的晶面间的距离最小,所以滑移最困难。()6 孪生变形所需要的切应力要比滑移变形所需要的切应力小得多。()7.金属的加工硬化是指金属冷塑性变形后强度和塑性提高的现象。() 8 单晶体主要变形的方式是滑移,其次是孪生。() 9.细晶粒金属的强度高,塑性也好。() 10.反复弯折铁丝,铁丝会越来越硬,最后会断裂。() 11.喷丸处理及表面辊压能显著提高材料的疲劳强度。() 12.晶体滑移所需的临界分切应力实测值比理论值小得多。() 13.晶界处滑移的阻力最大。( ) 14.滑移变形的同时伴随有晶体的转动,因此,随变形度的增加,不仅晶格位向要发生变化,而且晶格类型也要发生变化。( ) 15.滑移变形不会引起晶格位向的改变,而孪生变形则要引起晶格位向的改变。( ) 16.面心立方晶格一般不会产生孪生变形;密排六方晶格金属因滑移系少,主要以孪生方式产生变形。( )
金属学与热处理章节重点总结
金属学与热处理章节重点总 结 -标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
第1章金属和合金的晶体结构 1.1金属原子的结构特点:最外层的电子数很少,一般为1~2个,不超过3个。 金属键的特点:没有饱和性和方向性 结合力:当原子靠近到一定程度时,原子间会产生较强的作用力。结合力=吸引力+排斥力结合能=吸引能+排斥能(课本图1.2) 吸引力:正离子与负离子(电子云)间静电引力,长程力 排斥力:正离子间,电子间的作用力,短程力 固态金属原子趋于规则排列的原因:当大量金属原子结合成固体时,为使固态金属具有最低的能量,以保持其稳定状态,原子间也必须保持一定的平衡距离。 1.2晶体:基元在三维空间呈规律性排列。晶体结构:晶体中原子的具体排列情况, 也就是晶体中的这些质点在三维空间有规律的周期性的重复排列方式。 晶格:将阵点用直线连接起来形成空间格子。晶胞:保持点阵几何特征的基本单元 三种典型的金属晶体结构(要会画晶项指数,晶面指数) 共带面:平行或相交于同一直线的一组晶面组成一个晶带,这一组晶面叫做共带面 晶带轴:同一晶带中所有晶面的交线互相平行,其中通过坐标原点的那条直线。 多晶型转变或同素异构转变:当外部的温度和压强改变时,有些金属会由一种晶体结构向另一种晶体结构转变。 1.3合金:两种或两种以上金属元素,或金属元素与非金属元素,经熔炼、烧结或其它方法组合而成并具有金属特性的物质。组元:组成合金最基本的独立的物质,通常组元就是组成合金的元素。相:是合金中具有同一聚集状态、相同晶体结构,成分和性能均一,并以界面相互分开的组成部分。固溶体:合金的组元通过溶解形成一种成分及性能均匀的、且结构与组元之一相同的固相,称为固溶体。与固溶体结构相同的组元为溶剂,另一组元为溶质。 固溶体的分类:按溶质原子在溶剂晶格中的位置:置换固溶体与间隙固溶体。按溶质原子在固体中的溶解度:分为有限固溶体和无限固溶体。按溶质原子在固溶体内分布规则:分为有序固溶体和无序固溶体 固溶强化:在固体溶液中,随着溶质浓度的增加,固溶体的强度、硬度提高,塑性韧性下降。 间隙相:当非金属原子半径与金属原子半径的比值小于0.59时,将形成具有简单晶体结构的金属间化合物。间隙化合物:与间隙相相反(比值大于0.59)。 1.4点缺陷:⑴空位⑵间隙原子⑶置换原子。线缺陷:线缺陷就是各种类型的位错。它是指晶体中的原子发生了有规律的错排现象。(刃型位错、螺型位错、混合型位错)滑移矢量:表示位错的性质,晶格畸变的大小的物理量(刃型位错的柏氏矢量与其位错线相垂直;螺形位错的柏氏矢量与其位错线平行。)。 面缺陷:晶体的面缺陷包括晶体的外表面(表面或自由界面)和内界面两类,其中的内界面又有晶界、亚晶界、 小角度晶界、大角度晶界:两相邻晶粒位向差小于或大于10° 相界面的结构有三类:共格界面、半共格界面、非共格界面 习题3 、5做一下 第2章纯金属的结晶 2.1结晶:结晶是指从原子不规则排列的液态转变为原子规则排列的晶体状态的过程。 同素异构转变:金属从一种固态过渡为另一种固体晶态的转变 过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度之差。过冷是结晶的必要条件。(金属不同过冷度也不同,金属纯度越高过冷度越大。过冷度的速度取决于,冷却速度越大过冷度越大实际洁净无度越低,反之) 金属结晶:孕育—出现晶核—长大—金属单晶体 2.2从液体向固体的转变使自由能下降.液态金属结晶时,结晶过程的推动力是
金属学与热处理第六章 回复与再结晶
第六章回复与再结晶 (一)填空题 1. 金属再结晶概念的前提是,它与重结晶的主要区别是。 2. 金属的最低再结晶温度是指,它与熔点的大致关系是。 3 钢在常温下的变形加工称,铅在常温下的变形加工称。 4.回复是,再结晶是。 5.临界变形量的定义是,通常临界变形量约在范围内。 6 金属板材深冲压时形成制耳是由于造成的。 7.根据经验公式得知,纯铁的最低再结晶温度为。 (二)判断题 1.金属的预先变形越大,其开始再结晶的温度越高。() 2.变形金属的再结晶退火温度越高,退火后得到的晶粒越粗大。() 3.金属的热加工是指在室温以上的塑性变形过程。() 4.金属铸件不能通过再结晶退火来细化晶粒。() 5.再结晶过程是形核和核长大过程,所以再结晶过程也是相变过程。(); 6 从金属学的观点看,凡是加热以后的变形为热加工,反之不加热的变形为冷加工。 () 7 在一定范围内增加冷变形金属的变形量,会使再结晶温度下降。( ) 8.凡是重要的结构零件一般都应进行锻造加工。() 9.在冷拔钢丝时,如果总变形量很大,中间需安排几次退火工序。( ) 10.从本质上讲,热加工变形不产生加工硬化现象,而冷加工变形会产生加工硬化现象。这是两者的主要区别。( ) (三)选择题 1.变形金属在加热时发生的再结晶过程是一个新晶粒代替旧晶粒的过程,这种新晶粒的晶型( )。 A.与变形前的金属相同 B 与变形后的金属相同 C 与再结晶前的金属相同D.形成新的晶型 2.金属的再结晶温度是( ) A.一个确定的温度值B.一个温度范围 C 一个临界点D.一个最高的温度值 3.为了提高大跨距铜导线的强度,可以采取适当的( )。 A.冷塑变形加去应力退火 B 冷塑变形加再结晶退火 C 热处理强化D.热加工强化 4 下面制造齿轮的方法中,较为理想的方法是( )。 A.用厚钢板切出圆饼再加工成齿轮B用粗钢棒切下圆饼再加工成齿轮 C 由圆钢棒热锻成圆饼再加工成齿轮D.由钢液浇注成圆饼再加工成齿轮 5.下面说法正确的是( )。 A.冷加工钨在1 000℃发生再结晶 B 钢的再结晶退火温度为450℃ C 冷加工铅在0℃也会发生再结晶D.冷加工铝的T再≈0.4Tm=0.4X660℃=264℃ 6 下列工艺操作正确的是( ) 。 A.用冷拉强化的弹簧丝绳吊装大型零件淬火加热时入炉和出炉 B 用冷拉强化的弹簧钢丝作沙发弹簧 C 室温可以将保险丝拉成细丝而不采取中间退火 D.铅的铸锭在室温多次轧制成为薄板,中间应进行再结晶退火 7 冷加工金属回复时,位错( )。 A.增加B.大量消失C.重排 D 不变 8在相同变形量情况下,高纯金属比工业纯度的金属( )。 A.更易发生再结晶B.更难发生再结晶