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

向较多，因而塑性最好。

3．说明滑移变形与孪生变形的主要区别。

（略，详见教材P93）。

4．为什么细晶粒钢强度高，塑性、韧性也好？

回答要点：1）晶粒越细，强度硬度逾高，这是因为晶粒越小，单位面积上晶粒的数量越多，晶界的总面积越大，因晶界变形的抗力较大，所以整个金属的强度水平较高；2）晶粒越细，塑性韧性逾好，这是因为晶粒数愈多，金属的总变形量可分布在更多的晶粒内，晶粒间的变形不均匀性减小，使塑性较好；晶界的影响较大，晶粒内部和晶界附近的变形量差减小，晶粒变形也较均匀，所以减小了应力集中，推迟了裂纹的形成和发展，使金属在断裂之前可发生较大的塑性变形。

3）由于细晶粒金属的强度较高，塑性较好，所以断裂时需要消耗较大的功，所以韧性较好。

5．用低碳钢板冷冲压形成的零件，冲压后发现各部位的硬度不同，为什么？如何解决？

回答要点：变形较大的地方硬度高，因产生了加工硬化现象，可用再结晶退火的方法解决。

6．阐述多相合金的塑形变形的机理。

提示：按第二相粒子可变形与否，分别以绕过和切过两种机制讨论之。