东北大学15秋学期《金属学与热处理基础》在线作业2 答案
金属学及热处理习题参考答案(1-9章)
第一章金属及合金的晶体结构一、名词解释：1．晶体：原子（分子、离子或原子集团）在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质。
2．非晶体：指原子呈不规则排列的固态物质。
3．晶格：一个能反映原子排列规律的空间格架。
4．晶胞：构成晶格的最基本单元。
5．单晶体：只有一个晶粒组成的晶体。
6．多晶体：由许多取向不同，形状和大小甚至成分不同的单晶体（晶粒）通过晶界结合在一起的聚合体。
7．晶界：晶粒和晶粒之间的界面。
8．合金：是以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属特性的材料。
9．组元：组成合金最基本的、独立的物质称为组元。
10．相：金属中具有同一化学成分、同一晶格形式并以界面分开的各个均匀组成部分称为相。
11．组织：用肉眼观察到或借助于放大镜、显微镜观察到的相的形态及分布的图象统称为组织。
12．固溶体：合金组元通过溶解形成成分和性能均匀的、结构上与组元之一相同的固相。
二、填空题：1．晶体与非晶体的根本区别在于原子（分子、离子或原子集团）是否在三维空间做有规则的周期性重复排列。
2．常见金属的晶体结构有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格三种。
3．实际金属的晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。
4．根据溶质原子在溶剂晶格中占据的位置不同，固溶体可分为置换固溶体和间隙固溶体两种。
5．置换固溶体按照溶解度不同，又分为无限固溶体和有限固溶体。
6．合金相的种类繁多，根据相的晶体结构特点可将其分为固溶体和金属化合物两种。
7．同非金属相比，金属的主要特征是良好的导电性、导热性，良好的塑性，不透明，有光泽，正的电阻温度系数。
8．金属晶体中最主要的面缺陷是晶界和亚晶界。
9．位错两种基本类型是刃型位错和螺型位错，多余半原子面是刃型位错所特有的。
10．在立方晶系中，｛120｝晶面族包括(120)、(120)、(102)、(102)、(210)、 (210)、(201)、 (201)、(012)、(012)、(021)、(021)、等晶面。
东北大学15春学期《金属学与热处理基础》在线作业2
B. P
C. Fe3C
正确答案：*****
9. 在面心立方晶格中，原子线密度最大的晶向是（ ）。
A. <100>
B. <110>
C. <111>
D. <112>
正确答案：*****
10. 扩散退火的目的是（ ）。
A. 消除冷塑性变形后产生的加工硬化
B. 降低硬度以利切削加工
A. 错误
B. 正确
正确答案：*****
12. 随奥氏体中碳量的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体增多，板条状马氏体减少。（ ）
A. 错误
B. 正确
正确答案：*****
13. 置换原子的固溶强化效果比间隙原子的固溶强化效果大，因为置换原子的半径一般比间隙原子大。( )
A. 错误
B. 正确
正确答案：*****
14. 金属理想晶体的强度比实际晶体的强度高得多。（ ）
A. 错误
B. 正确
正确答案：*****
15. 结晶必须过冷，故过冷的液体必定结晶。（ ）
A. 错误
B. 正确
正确答案：*****
16. 过共析钢中有严重的网状碳化物，则应采用正火消除。（ ）
A. （410）
B. （140）
C. （120）
正确答案：*****
18. 变形金属中存在的主要内应力是( )。
A. 宏观内应力
B. 微观内应力
C. 晶格畸变内应力
正确答案：*****
19. 共晶反应是指（ ）。
A. 液相→固相Ⅰ+固相Ⅱ
东北大学《金属学与热处理基础》在线平时作业-02
学期《金属学与热处理基础》在线平时作业2
复相合金中，一相为脆性相分布在另一相基体上。
对材料的强韧性较为有利的组织形态是（）。
A:一相呈网状分布在另一相晶界上
B:一相以颗粒状弥散分布于另一相基体上
C:一相以大块状分布在另一相基体上
参考选项：B
通常利用（）淬火获得以下贝氏体为主的组织。
A:分级淬火
B:双液淬火
C:单液淬火
D:等温淬火
参考选项：D
形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的( ) 。
A:1/3
B:2/3
C:3/4
D:1/2
参考选项：B
面心立方（fcc）结构的铝晶体中，每个铝原子在本层（111）面上的原子配位数为( )。
A:12
B:6
C:4
D:3
参考选项：B
对于大型铸件，为细化其晶粒，常采用( )方法来进行处理。
A:增大过冷度
B:变质处理
C:降低冷却速度
参考选项：B
在铁碳合金中，含二次渗碳体最多的合金成分点为（）。
A:0.77%
B:2.11%
C:4.3%
参考选项：B
1。
《金属学与热处理》第二课后习题答案
金属学与热处理第一章习题1.作图表示出立方晶系（1 2 3）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、[3 4 6] 等晶向3.某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数a=b≠c，c=2/3a。
今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的截距分别是5个原子间距，2个原子间距和3个原子间距，求该晶面的晶面参数。
解：设X方向的截距为5a，Y方向的截距为2a，则Z方向截距为3c=3X2a/3=2a，取截距的倒数，分别为1/5a，1/2a，1/2a化为最小简单整数分别为2,5,5故该晶面的晶面指数为（2 5 5）4.体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的晶面间距，并指出面间距最大的晶面解：（1 0 0）面间距为a/2，（1 1 0）面间距为√2a/2，（1 1 1）面间距为√3a/3三个晶面晶面中面间距最大的晶面为（1 1 0）7.证明理想密排六方晶胞中的轴比c/a=1.633证明：理想密排六方晶格配位数为12，即晶胞上底面中心原子与其下面的3个位于晶胞内的原子相切，成正四面体，如图所示则OD=c/2，AB=BC=CA=CD=a因△ABC是等边三角形，所以有OC=2/3CE由于(BC)2=(CE)2+(BE)2则有(CD)2=(OC)2+(1/2c)2，即因此c/a=√8/3=1.6338.试证明面心立方晶格的八面体间隙半径为r=0.414R解：面心立方八面体间隙半径r=a/2-√2a/4=0.146a面心立方原子半径R=√2a/4，则a=4R/√2，代入上式有R=0.146X4R/√2=0.414R9.a）设有一刚球模型，球的直径不变，当由面心立方晶格转变为体心立方晶格时，试计算其体积膨胀。
b）经X射线测定，在912℃时γ-Fe的晶格常数为0.3633nm，α-Fe的晶格常数为0.2892nm，当由γ-Fe转化为α-Fe时，求其体积膨胀，并与a）比较，说明其差别的原因。
《金属学与热处理》课后答案完整版.docx
第一章金属的晶体结构1-1作图表示出立方晶系（ 1 2 3[-2 1 1]、[3 4 6]等晶向。
）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、答：1-2 立方晶系的 {1 1 1}晶面构成一个八面体，试作图画出该八面体，并注明各晶面的晶面指数。
答：{1 1 1} 晶面共包括（ 1 1 1 ）、（-1 1 1 ）、（1 -1 1 ）、（1 1 -1 ）四个晶面，在一个立方晶系中画出上述四个晶面。
1-3某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数为a=b≠ c,c=2/3a 。
今有一晶面在 X、Y、Z 坐标轴上的结局分别为 5 个原子间距、 2 个原子间距和 3个原子间距，求该晶面的晶面指数。
答：由题述可得： X 方向的截距为×2a/3=2a 。
取截距的倒数，分别为1/5a ，1/2a ，1/2a5a， Y 方向的截距为2a，Z 方向截距为3c=3化为最小简单整数分别为故该晶面的晶面指数为（2，5，5 255 ）1-4 体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（ 1 0 0 ）、（ 1 1 0 ）、（1 1 1 ）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。
答：H（ 1 0 0） ==a/2 H（ 1 1 0） ==√2a/2H）==√3a/6（111面间距最大的晶面为（ 1 1 0 ）1-5 面心立方晶格的晶格常数为a，试求出（ 1 0 0 ）、（ 1 1 0 ）、（1 1 1 ）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。
答：H（ 1 0 0） ==a/2H（ 1 1 0） ==√2a/4H（ 1 1 1） ==√3a/3面间距最大的晶面为（ 1 1 1 ）注意：体心立方晶格和面心立方晶格晶面间距的计算方法是：1、体心立方晶格晶面间距：当指数和为奇数是H=，当指数和为偶数时 H=2、面心立方晶格晶面间距：当指数不全为奇数是H=，当指数全为奇数是H=。
1-6 试从面心立方晶格中绘出体心正方晶胞，并求出它的晶格常数。
东北大学智慧树知到“冶金工程”《金属学与热处理基础》网课测试题答案3
东北大学智慧树知到“冶金工程”《金属学与热处理基础》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共15题)1.若钢中加入合金元素能使C曲线左移，则将使淬透性()。
A.提高B.降低C.不改变D.对小试样提高，对大试样则降低2.加工硬化是由于位错密度增加以致缠结，使金属强度提高，所以当金属中无位错存在时，强度最低。
()A、错误B、正确3.当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时，将获得由铁素体与奥氏体构成的混合组织，在平衡条件下，其中奥氏体的碳量总是大于钢的碳量。
()A、错误B、正确4.结晶必须过冷，故过冷的液体必定结晶。
()A、错误B、正确5.在实际生产条件下，金属凝固时的过冷度都很小(20℃)，其主要原因是由于非均匀形核的结果。
()A、错误B、正确6.固溶体晶粒内存在枝晶偏析，主轴与枝间成分不同，所以整个晶粒不是一个相。
()A.正确B.错误7.固溶体的晶体结构是()。
A、溶剂的晶型B、溶质的晶型C、复杂晶型D、其他晶型8.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。
()A、错误B、正确9.退火与回火都可以消除钢中的应力，所以在生产中可以通用。
()A.正确B.错误10.在实际生产条件下，金属凝固时的过冷度都很小(A.正确B.错误11.在任何温度下，液相中出现的最大结构起伏都是晶核。
()A、错误B、正确12.目前生产上，在选择淬火冷却介质时，通常是碳钢零件水淬，合金钢零件油淬。
()A、错误B、正确13.再结晶是形核-长大过程，所以也是一个相变过程。
()A、错误B、正确14.无论温度分布如何，常用纯金属生长都是呈树枝状界面。
()A、错误B、正确15.铜是()晶格的金属。
A.fccB.bccC.hcp第2卷一.综合考核(共15题)1.复相合金中，一相为脆性相分布在另一相基体上。
对材料的强韧性较为有利的组织形态是()。
A.一相呈网状分布在另一相晶界上B.一相以颗粒状弥散分布于另一相基体上C.一相以大块状分布在另一相基体上2.表面淬火既能改变钢表面的化学成分，也能改善其心部的组织与性能。
金属学与热处理课后习题答案东北大学.pdf
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。
东大15秋学期《金属学与热处理基础》在线作业1满分答案
15 秋学期《金属学与热处理基础》在线作业1
一、单选题（共20 道试题，共60 分。
）
1. 当共晶成分的合金在刚完成共晶反应后的组织组成物为（
A. α+β
B. α＋L
C. (α+β)
D. L＋(α+β)
----------------选择：C
2. —块单相多晶体包含（）。
A. 不同化学成分的几部分晶体
B. 相同化学成分，不同结构的几部分晶体
C. 相同化学成分，相同结构，不同位向的几部分晶体
----------------选择：C
3. 液态金属结晶的基本过程是（）。
A. 边形核边长大
B. 先形核后长大
C. 自发形核和非自发形核
D. 枝晶生长
----------------选择：A
4. 马氏体转变属于（）转变。
A. 扩散型
B. 半扩散型
C. 非扩散型
----------------选择：C
5. 过共析钢加热到Ac1～Accm 之间时，则（）。
A. 奥氏体中的碳量小于钢的碳量
B. 奥氏体碳量大于钢的碳量
C. 奥氏体的碳量等于钢的碳量
D. 无法判断两者碳量的关系
----------------选择：A
6. 亚共析钢的正常淬火加热温度范围为（）。
A. Accm + (30～50) ℃
B. Ac3 + (30～50) ℃
C. Ac1＋(30～50) ℃
D. D．Ac1－(30～50) ℃
----------------选择：B
7. 奥氏体是碳在γ
Fe 中形成的固溶体，它的晶体结构是（
A. bcc。
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15秋学期《金属学与热处理基础》在线作业2
单选题判断题
一、单选题（共 20 道试题，共 60 分。
）
1. 在相同变形量情况下，高纯金属比工业纯度的金属( )。
. 更易发生再结晶
. 更难发生再结晶
. 更易发生回复
. 更难发生回复
-----------------选择：
2. 拉伸单晶体时，滑移面转向（）时最易产生滑移。
. 与外力轴交成45。
. 与外力轴平行
. 与外力轴垂直
-----------------选择：
3. 在立方晶系中，若某一晶向和某一晶面的数字顺序和符号完全相同，则该晶向和该晶面之间互相（）。
. 平行
. 垂直
. 成45°夹角
-----------------选择：
4. 含碳量0.45% 的铁碳合金室温组织中珠光体的相对含量为（）。
. 57.3%
. 75.5%
. 50.5%
-----------------选择：
5. 在铁碳合金中，含二次渗碳体最多的合金成分点为（）。
. 0.77%
. 2.11%
. 4.3%
-----------------选择：
6. 金属结晶过程中（）。
. 临界晶核半径越大，形核越易
. 临界晶核形成功越大，形核越易
. 过冷度越大，形核越易
. 均质形核比非均质形核容易
-----------------选择：
7. 在体心立方晶格中的滑移面为（）。
. ｛110｝
. ｛111｝
. ｛100｝
-----------------选择：
8. 含碳4.0%的铁碳合金，室温组织全部为莱氏体，这种组织称为( )组织。
. 伪共晶
. 伪共析
. 平衡共晶
-----------------选择：
9. 共晶反应时产生的莱氏体是（）的机械混合物。
. α+ Fe3
. α+γ
. γ+Fe3
-----------------选择：
10. 为消除钢锭的偏析应进行( )处理。
. 去应力退火
. 再结晶退火
. 重结晶退火
. 扩散退火
-----------------选择：
11. 面心立方（f）结构的铝晶体中，每个铝原子在本层（111）面上的原子配位数为( )。
. 12
. 6
. 4
. 3
-----------------选择：
12. 对面心立方晶体暴露在晶体外表面最可能的晶面是（）。
. (110)
. (111)
. (100)
. (112)
-----------------选择：
13. 在面心立方晶格中，原子线密度最大的晶向是（）。
. <100>
. <110>
. <111>
. <112>
-----------------选择：
14. 当共晶成分的合金在刚完成共晶反应后的组织组成物为（）。
. α+β
. α＋L
. (α+β)
. L＋(α+β)
-----------------选择：
15. 液态金属结晶的基本过程是（）。
. 边形核边长大
. 先形核后长大
. 自发形核和非自发形核
. 枝晶生长
-----------------选择：
16. 奥氏体是碳在γ-Fe中形成的固溶体，它的晶体结构是（）。
.
. f
. hp
-----------------选择：
17. 钢经调质处理后所获得的组织是（）。
. 淬火马氏体
. 回火索氏体
. 回火屈氏体
. 索氏体
-----------------选择：
18. 符号〈u v w〉表示（）。
. 晶面族
. 晶面
. 晶向族
. 晶向
-----------------选择：
19. 钢中马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体，低碳马氏体具有（）点阵。
. f
.
. t
-----------------选择：
20. 固溶体合金非平衡凝固过程中（）。
. 合金成份愈靠近相图两端，枝晶偏析倾向愈大
. 冷却速度愈快，枝晶偏析倾向愈小
. 组元扩散能力越强，枝晶偏析倾向越小
. 相图中液固相线垂直距离越大，枝晶偏析倾向越大
-----------------选择：
15秋学期《金属学与热处理基础》在线作业2
单选题判断题
二、判断题（共 20 道试题，共 40 分。
）
1. 完全退火使钢的组织完全重结晶，获得接近平衡状态的组织，亚共析钢，过共析钢都采用此工艺。
（）
. 错误
. 正确
-----------------选择：
2. 铁碳合金中，一次渗碳体，二次渗碳体和三次渗碳体具有相同的晶体结构。
( ) . 错误
. 正确
-----------------选择：
3. 铁素体是碳在α-Fe中形成的固溶体，它的晶体结构是。
（）
. 错误
. 正确
-----------------选择：
4. 杠杆定律只能在三相区内使用。
( )
. 错误
. 正确
-----------------选择：
5. 球化退火的主要目的使钢中的碳化物球化，它主要是用于高碳钢。
（）
. 错误
. 正确
-----------------选择：
6. 无论温度分布如何，常用纯金属生长都是呈树枝状界面。
（）
. 错误
. 正确
-----------------选择：
7. 当固溶体合金结晶后出现枝晶偏析时，先结晶出的树枝干含有较多的高熔点组元。
（）. 错误
. 正确
-----------------选择：
8. 随奥氏体中碳量的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体增多，板条状马氏体减少。
（）. 错误
. 正确
-----------------选择：
9. 目前生产上，在选择淬火冷却介质时，通常是碳钢零件水淬，合金钢零件油淬。
（）. 错误
. 正确
-----------------选择：
10. 贝氏体组织是含碳过饱和的铁素体和碳化物的机械混合物。
（）
. 错误
. 正确
-----------------选择：
11. 纯铁只可能是体心立方结构，而铜只可能是面心立方结构。
( )
. 错误
. 正确
-----------------选择：
12. 贝氏体组织是由α相与碳化物组成的机械混合物。
（）
. 错误
. 正确
-----------------选择：
13. 单晶体的塑性变形方式是滑移，而多晶体的塑性变形方式只能是孪生。
（）
. 错误
. 正确
-----------------选择：
14. 间隙固溶体的晶体结构与组成它的两组元的晶体结构都不相同。
（）
. 错误
. 正确
-----------------选择：
15. 一般认为，当钢的硬度为170～250H 时，其切削性能最佳，为此，在选用预先热处理时，低碳钢应采用正火；中碳钢应采用完全退火；高碳钢应采用球化退火。
（）
. 错误
. 正确
-----------------选择：
16. 合金元素r、Mn、Si在-Fe和γ-Fe中只能形成间隙式固溶体；而、N在α-Fe和γ-Fe 中则能形成置换式固溶体。
( )
. 错误
. 正确
-----------------选择：
17. 退火与回火都可以消除钢中的应力，所以在生产中可以通用。
( )
. 错误
. 正确
-----------------选择：
18. 铁碳合金的室温显微组织由α和Fe3两种基本相组成。
（）
. 错误
. 正确
-----------------选择：
19. 在Fe-Fe3相图中，共晶反应和共析反应都是在一定浓度和恒温下进行的。
( ) . 错误
. 正确
-----------------选择：
20. 凡是碳钢的平衡结晶过程都具有共析转变，而没有共晶转变；相反，对于铸铁则只有共晶转变而没有共析转变。
（）
. 错误
. 正确
-----------------选择：。