工程材料与机械制造基础答案
工程材料与机械制造基础习题及答案(doc 28页)
工程材料与机械制造基础习题及答案(doc 28页)第一章材料的种类与性能1．强度：强度是指在外力作用下，材料抵抗变形和断裂的能力。
2．屈服强度：材料在外力作用下开始发生塑性变形的最低应力值。
3．弹性极限：产生的变形是可以恢复的变形的点对应的弹性变形阶段最大应力称为弹性极限。
4．弹性模量：材料在弹性变形范围内的应力与应变的比值称为弹性模量。
5．抗拉强度：抗拉强度是试样拉断前所能承受的最大应力值。
6．塑性：断裂前材料产生的塑性变形的能力称为塑料和胶黏剂。
6工程材料的性能分为使用性能和工艺性能。
7．工程材料的使用性能包括力学性能、物理性能和化学性能。
8．金属材料常用的力学性能指标有：бb 表示抗拉强度；бs 表示屈服强度；H 表示硬度；伸长率δ和断面收缩率φ表示塑性；αk 表示冲击韧性。
三、判断题。
1．布氏硬度试验的优点氏压痕面积大，数据稳定，因而适用于成品及薄壁件检验。
（×）2．压头为硬质合金球时，用HBW表示布氏硬度。
（√）3．压头为硬质合金球时，用HBS表示布氏硬度。
（×）4．洛氏硬度的测定操作迅速，简便，压痕面积小，数据波动大，适用于半成品检验。
（×）四、问答题：见教材、习题集及补充题。
第二章材料的组织结构1．晶体：晶体是原子或分子在三维空间做有规律的周期性重复排列的固体。
2．晶格：为便于理解和描述，常用一些假想的连线将各原子的中心连接起来，把原子看做一个点，这样形成的几何图形称为晶格。
3．各向同性：4．各向异性：5．晶胞：晶格中的一个基本单元。
6．晶向：晶格中各原子列的位向。
7．单晶体：由原子排列位向或方式完全一致的晶格组成的称为单晶体。
8．晶体缺陷：偏离晶体完整性的微观区域称为晶体缺陷。
9．空位：是指未被原子占据的晶格节点。
10．间隙原子：是指位于晶格间隙中的原子。
11．晶面：在晶格中由一系列原子组成的平面。
12．位错线：是指在晶体中，某处有一列或若干列原子发生了某种有规律的错排现象。
工程材料与机械制造基础答案word版本
`第一章金属材料的力学性能1、在测定强度上σs和σ0.2有什么不同？答：σs用于测定有明显屈服现象的材料，σ0.2用于测定无明显屈服现象的材料。
2、什么是应力？什么是应变？它们的符号和单位各是什么？答：试样单位截面上的拉力称为应力，用符号σ表示，单位是MPa。
试样单位长度上的伸长量称为应变，用符号ε表示，应变没有单位。
3、画出低碳钢拉伸曲线图，并指出缩颈现象发生在拉伸图上哪一点？断裂发生在哪一点？若没有出现缩颈现象，是否表示试样没有发生塑性变形？答：b点发生缩颈现象，k点发生断裂。
若没有出现缩颈现象，试样并不是没有发生塑形性变，而是没有产生明显的塑性变形。
4、将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判断它的变形性质？答：将钟表发条拉直是弹性变形，因为当时钟停止时，钟表发条恢复了原状，故属弹性变形。
5、在机械设计时采用哪两种强度指标？为什么？答：（1）屈服强度。
因为大多数机械零件产生塑性变形时即告失效。
（2）抗拉强度。
因为它的数据易准确测定，也容易在手册中查到，用于一般对塑性变形要求不严格的零件。
6、设计刚度好的零件，应根据何种指标选择材料？采用何种材料为宜？材料的E值愈大，其塑性愈差，这种说法是否正确？为什么？答：应根据弹性模量选择材料。
要求刚度好的零件，应选用弹性模量大的金属材料。
金属材料弹性模量的大小，主要取决于原子间结合力（键力）的强弱，与其内部组织关系不大，而材料的塑性是指其承受永久变形而不被破坏的能力，与其内部组织有密切关系。
两者无直接关系。
故题中说法不对。
7、常用的硬度测定方法有几种？其应用范围如何？这些方法测出的硬度值能否进行比较？答：工业上常用的硬度测定方法有：布氏硬度法、洛氏硬度法、维氏硬度法。
其应用范围：布氏硬度法应用于硬度值HB小于450的毛坯材料。
洛氏硬度法应用于一般淬火件、调质件。
维氏硬度法应用于薄板、淬硬表层。
采用不同方法测定出的硬度值不能直接比较，但可以通过经验公式换算成同一硬度后，再进行比较。
工程材料与机械制造基础第二版课后练习题含答案
工程材料与机械制造基础第二版课后练习题含答案第一章金属材料选择题1.金属的基本结构单位是（）。
A. 原子 B. 分子 C. 离子 D. 高分子2.金属的导电性好，是因为（）。
A. 金属原子共用周围电子形成了一个电子云 B. 金属原子之间的原子序数很大 C. 金属原子之间的距离很远D. 金属原子的原子半径很大3.现代材料科学的研究表明，金属的显微结构主要包括（）两种结构。
A. 晶体和非晶体B. 多晶和单晶C. 非晶体和薄层结构D. 单晶和二晶轴4.在常温下铁、钨属于（）。
A. 非晶态材料 B. 晶态材料 C. 二相材料 D. 单晶体材料5.劈铅试验所测试的是材料（）。
A. 塑性 B. 韧性 C. 硬度 D. 强度简答题1.什么是金属材料？金属材料具有哪些特点？2.金属的结晶状态有哪些？请简述它们的特点。
3.介绍一下金属断裂的过程。
4.解释一下热处理和强化的含义。
答案选择题：1. A 2. A 3. B 4. B 5. D简答题：1.金属材料是一类以金属元素为主要组成成分的工程材料，具有一系列特点，如：密度大，强度高，塑性良好，导电导热性好等。
同时，也具有一些不足之处，如：易受腐蚀，疲劳寿命相对较短等。
2.金属的结晶状态主要有三种，分别为单晶、多晶以及非晶态。
单晶指的是具有完整晶格结构的材料，其具有优异的物理性能，但制造成本较高。
而多晶则指晶粒较小、有多个晶粒构成的材料。
这类材料具有低成本、高韧性等特点。
非晶态指材料的内部没有固定的原子排列方式，呈无序状态。
这类材料具有高强度、低应力腐蚀等特点。
3.金属断裂的过程主要包括两个阶段，分别为起始裂纹形成阶段和扩展裂纹阶段。
在起始裂纹形成阶段，由于外力作用，材料内部会出现微小的损伤，如缺陷、气孔等，这些损伤会在外力作用下产生应力集中。
当应力集中超过材料强度极限时，就会出现一条裂纹。
在扩展裂纹阶段，裂纹会不断扩大，细微损伤逐渐聚集，最终导致材料破裂。
工程材料及机械制造基础习题及答案1
第一章材料的种类与性能1．强度：强度是指在外力作用下，材料抵抗变形和断裂的能力。
2．屈服强度：材料在外力作用下开始发生塑性变形的最低应力值。
3．弹性极限：产生的变形是可以恢复的变形的点对应的弹性变形阶段最大应力称为弹性极限。
4．弹性模量：材料在弹性变形范围内的应力与应变的比值称为弹性模量。
5．抗拉强度：抗拉强度是试样拉断前所能承受的最大应力值。
6．塑性：断裂前材料产生的塑性变形的能力称为塑性。
7．硬度：硬度是材料抵抗硬物压入其表面的能力。
8．冲击韧度：冲击韧度是材料抵抗冲击载荷的能力。
9．断裂韧度：断裂韧度是材料抵抗裂纹扩展的能力。
10．疲劳强度：疲劳强度是用来表征材料抵抗疲劳的能力。
11．黏着磨损：黏着磨损又称咬合磨损，其实质是接触面在接触压力作用下局部发生黏着，在相对运动时黏着处又分离，使接触面上有小颗粒被拉拽出来，反复进行造成黏着磨损。
12．磨粒磨损：磨粒磨损是当摩擦副一方的硬度比另一方大的多时，或者在接触面之间存在着硬质粒子是所产生的磨损。
13．腐蚀磨损：腐蚀磨损是由于外界环境引起金属表面的腐蚀物剥落，与金属表面之间的机械磨损相结合而出现的磨损。
14．功能材料：是具有某种特殊的物理性能，化学性能，生物性能以及某些功能之间可以相互转化的材料。
15．使用性能：是指在正常使用条件下能保证安全可靠工作所必备的性能，包括材料的力学性能，物理性能，化学性能等。
16．工艺性能：是指材料的可加工性，包括可锻性，铸造性能，焊接性，热处理性能及切削加工性。
17．交变载荷：大小，方向随时间呈周期性变化的载荷作用。
18．疲劳：是机械零件在循环或交变载荷作用下，经过较长时间的工作而发生断裂的现象。
20．蠕变：固体材料在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。
21．脆断：在拉应力状态下没有出现塑性变形而突然发生脆性断裂的现象。
22．应力松弛：是指承受弹性应变的零件在工作过程中总变形量保持不变，但随时间的延长，工作应力自行逐渐衰减的现象。
《工程材料与机械制造基础1》2卷评分标准与参考答案.doc
《工程材料与机械制造基础1》考试（A 卷）参考答案及评分标准_、填空题（每空1分，共1 8分） 1. 42. 形核与长人3. 冲击韧性4.金属化合物727°C 、珠光体小间、糊状（体积） 变形抗力过热区 焊芯特种铸造 二、选择题_（何题1分，共10分）三、判断题（正确的在题后括号内标“厂，错误的标“X”）（每题1分，共10分）1. J2. X3. X4. V5. X6. J7. J& X 9. V5. 过饱和6. 0.77% 、7.逐层 、 8. 塑性、 9. 熔合区 、10. 药皮、 11.砂型铸造、 1・5、ACAB B 6・10、DCD CA12. 0.7四、名词解释（每题3分，共12分）1 •同素异构转变高温状态下的晶体，在冷却过程屮晶格结构发生改变的现象，称为同素异构转变2.加工硬化随着塑性变形的增加，金属的强度、映度迅速增加；塑性、韧性迅速下降的现象。
3.淬透性所谓钢的淬透性就是指钢在淬火时能够获得马氏体的能力，可川淬透层深度來衡量。
4.胎模锻造：是在白由锻设备上使用可移动模具生产模锻件的一种锻造方法。
五、简答题，每题5分，共20分）1.金属晶粒大小对金属的性能冇何影响?说明铸造时细化晶粒的方法及其原理.答：金属晶粒越细，金属的强度越高，赠性和韧性也越好，反之力学性能越差。
铸造时细化品粒的方法有：（1）增加过冷度：当过冷度增大时，液态金属的结晶能力增强，形核率对大大增加，阳长人速度增加较少，因而可使晶粒细化。
（2）变质处理：在液态金属结晶前，加入一些细小的变质剂，使金属结晶时形核率N增加, 因而可使晶粒细化。
（3）振动处理：在金属结品时，対液态金属附加机械振动、超声波振动或电磁振动等措施使已牛长的晶粒因破碎而细化，同时破碎的晶粒尖端也起净核作川，增加了形核率，使晶粒细化。
2.解釋下列现象：1）在含碳量相同的悄况下，含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具冇较高的回火稳定性；2）高速钢在热锻或热轧后，经空冷获得马氏体组织。
工程材料与机械制造基础复习题(参考)
工程材料与机械制造基础复习题（参考）《机械制造基础》复习题1.材料的塑性是什么？塑性的两个指标是什么？如何用公式表示？试着描述塑性的两个功能。
答：塑性是指金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致引起断裂的性能。
指标：伸长率δ和断面收缩率ψ。
公式表示δ=(l1-l0)/l0*100%ψ=(f0-f1)/f0*100%式中l0―试样原始长度l1―试样拉断后的长度f0―试样原始横截面积f1试样拉断后的横截面积作用：1、方便加工2、提高材料的可靠性2.描述以下机械性能指标的名称、单位和含义：？Bs0.2,?? 1.k、指出哪些指标是动载荷下的力学性能，哪些指标是静载荷下的力学性能。
答：δb抗拉强度，单位mpa，指金属材料拉断前所能承受的最大应力。
δs屈服极限单位mpa，指出现明显塑性变形时的应力。
δδ零点二条件屈服强度单位mpa，指试样产生0.2%残余塑性变形时的应力值。
-1疲劳强度单位mpa，指最大应变力δmax低于某一值时，曲线与横坐标平线表示循环n可达到无穷大且试样仍未发生疲劳断裂时的交变应力值。
δ伸长单位：无δ=（l1-l0/l0）*100%，其中l1表示断裂后样品的长度，l0表示样品的原始长度ak冲击韧性单位j/cm指金属材料在冲击载荷作用下，抵抗断裂的能力。
动载荷下的力学性能：δ-1，ak静载荷下的机械性能：δb，δs，δ0.2二,δ3.从压头材料、形状、载荷大小、硬度值计算方法和应用等方面简要说明布氏硬度、洛氏硬度和显微硬度测量方法的特点。
答：布氏硬度：压头材料：淬火钢球或硬质合金球、形状：球形、载荷大小：3000kgf、硬度值计算方法：载荷除以压痕表面积的值、应用：铸铁、有色金属、低合金结构钢等毛坯材料。
洛氏硬度：压头材料：顶角120°的金刚石锥形压头，形状：锥形，载荷大小：75kg或150kg，硬度值计算方法：HRC=130-k/0.002，用途：淬火钢、调质钢等成品。
维氏硬度：压头材料：锥面夹角为136°的金刚石四棱锥体压头、形状：四棱锥体、载荷大小：一定载荷、硬度值计算方法：载荷除以压痕表面积的值、应用：从极软到极硬的薄片金属材料、表面淬硬层、渗碳层等。
工程材料与机械制造基础答案
`第一章金属材料的力学性能1、在测定强度上σs和σ0.2有什么不同？答：σs用于测定有明显屈服现象的材料，σ0.2用于测定无明显屈服现象的材料。
2、什么是应力？什么是应变？它们的符号和单位各是什么？答：试样单位截面上的拉力称为应力，用符号σ表示，单位是MPa。
试样单位长度上的伸长量称为应变，用符号ε表示，应变没有单位。
3、画出低碳钢拉伸曲线图，并指出缩颈现象发生在拉伸图上哪一点？断裂发生在哪一点？若没有出现缩颈现象，是否表示试样没有发生塑性变形？答：b点发生缩颈现象，k点发生断裂。
若没有出现缩颈现象，试样并不是没有发生塑形性变，而是没有产生明显的塑性变形。
4、将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判断它的变形性质？答：将钟表发条拉直是弹性变形，因为当时钟停止时，钟表发条恢复了原状，故属弹性变形。
5、在机械设计时采用哪两种强度指标？为什么？答：（1）屈服强度。
因为大多数机械零件产生塑性变形时即告失效。
（2）抗拉强度。
因为它的数据易准确测定，也容易在手册中查到，用于一般对塑性变形要求不严格的零件。
6、设计刚度好的零件，应根据何种指标选择材料？采用何种材料为宜？材料的E值愈大，其塑性愈差，这种说法是否正确？为什么？答：应根据弹性模量选择材料。
要求刚度好的零件，应选用弹性模量大的金属材料。
金属材料弹性模量的大小，主要取决于原子间结合力（键力）的强弱，与其内部组织关系不大，而材料的塑性是指其承受永久变形而不被破坏的能力，与其内部组织有密切关系。
两者无直接关系。
故题中说法不对。
7、常用的硬度测定方法有几种？其应用范围如何？这些方法测出的硬度值能否进行比较？答：工业上常用的硬度测定方法有：布氏硬度法、洛氏硬度法、维氏硬度法。
其应用范围：布氏硬度法应用于硬度值HB小于450的毛坯材料。
洛氏硬度法应用于一般淬火件、调质件。
维氏硬度法应用于薄板、淬硬表层。
采用不同方法测定出的硬度值不能直接比较，但可以通过经验公式换算成同一硬度后，再进行比较。
工程材料与机械制造基础第二版答案
工程材料与机械制造基础第二版答案第一章：工程材料的概述1.定义：工程材料是指用于制造各种工程产品和构件的原料，包括金属材料、非金属材料和合成材料。
2.金属材料分类：金属材料按照基本组织可分为晶体、多晶体和非晶体。
按照化学成分可分为金属元素和合金。
按照制备方式可分为熔炼和粉末冶金方法。
3.非金属材料分类：非金属材料包括陶瓷材料、高分子材料和复合材料。
陶瓷材料可分为无机非金属材料和有机非金属材料。
高分子材料是由高分子化合物制成的材料。
复合材料由两种或以上的基础材料组成。
4.合成材料分类：合成材料指人工合成的新材料，包括金属基复合材料、陶瓷基复合材料和高分子基复合材料。
第二章：金属材料的组织和性能1.金属的晶体结构：金属的晶体结构可分为体心立方结构、面心立方结构和六方最密堆积结构。
2.晶体缺陷：晶体缺陷包括点缺陷、线缺陷和面缺陷。
点缺陷包括金属原子的不可替代缺陷和可替代缺陷。
线缺陷包括位错和抱线。
3.金属的力学性能：金属的力学性能包括强度、硬度、韧性、可塑性和延展性等。
4.金属的热学性能：金属的热学性能包括热膨胀系数、热导率和比热容等。
第三章：金属材料的制备与加工1.金属的提炼和精炼：金属的提炼过程包括冶炼和精炼。
冶炼是将矿石中的金属氧化物还原为金属的过程。
精炼是去除金属中的杂质，提高金属纯度的过程。
2.金属的凝固：金属的凝固过程包括液相凝固、凝固过程中的晶体生长和固相变形。
3.金属的成形加工：金属的成形加工包括锻造、压力加工、热处理和冷加工等。
4.金属的热处理：金属的热处理包括退火、淬火、回火和时效等。
第四章：非金属材料的组织和性能1.陶瓷材料的组织和性能：陶瓷材料的组织包括晶体和非晶体结构，性能包括强度、硬度和热稳定性等。
2.高分子材料的组织和性能：高分子材料的组织包括聚合物链和结晶结构，性能包括高分子材料的强度、弹性和耐热性等。
3.复合材料的组织和性能：复合材料的组织包括增强相和基体相，性能包括强度、刚度和耐热性等。
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工程材料与机械制造基础答案1、在测定强度上σs和σ0.2有什么不同？答：σs用于测定有明显屈服现象的材料，σ0.2用于测定无明显屈服现象的材料。
2、什么是应力？什么是应变？它们的符号和单位各是什么？答：试样单位截面上的拉力称为应力，用符号σ表示，单位是MPa。
试样单位长度上的伸长量称为应变，用符号ε表示，应变没有单位。
3、画出低碳钢拉伸曲线图，并指出缩颈现象发生在拉伸图上哪一点？断裂发生在哪一点？假设没有显现缩颈现象，是否表示试样没有发生塑性变形？答：假设没有显现缩颈现象，试样并不是没有发生塑形性变，而是没有产生明显的塑性变形。
0 ε4、将钟表发条拉直是弹性变形依旧塑性变形？如何样判定它的变形性质？答：将钟表发条拉直是弹性变形，因为当时钟停止时，钟表发条复原了原状，故属弹性变形。
5、在机械设计时采纳哪两种强度指标？什么缘故？答：〔1〕屈服强度。
因为大多数机械零件产生塑性变形时即告失效。
〔2〕抗拉强度。
因为它的数据易准确测定，也容易在手册中查到，用于一样对塑性变形要求不严格的零件。
6、设计刚度好的零件，应依照何种指标选择材料？采纳何种材料为宜？材料的E值愈大，其塑性愈差，这种说法是否正确？什么缘故？答：应依照弹性模量选择材料。
要求刚度好的零件，应选用弹性模量大的金属材料。
金属材料弹性模量的大小，要紧取决于原子间结合力〔键力〕的强弱，与其内部组织关系不大，而材料的塑性是指其承担永久变形而不被破坏的能力，与其内部组织有紧密关系。
两者无直截了当关系。
故题中说法不对。
7、常用的硬度测定方法有几种？其应用范畴如何？这些方法测出的硬度值能否进行比较？答：工业上常用的硬度测定方法有：布氏硬度法、洛氏硬度法、维氏硬度法。
其应用范畴：布氏硬度法应用于硬度值HB小于450的毛坯材料。
洛氏硬度法应用于一样淬火件、调质件。
维氏硬度法应用于薄板、淬硬表层。
采纳不同方法测定出的硬度值不能直截了当比较，但能够通过体会公式换算成同一硬度后，再进行比较。
8、布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？各适用于何种场合。
以下情形应采纳哪种硬度法测定其硬度？答：布氏硬度法：〔1〕优点：压痕面积大，硬度值比较稳固，故测试数据重复性好，准确度较洛氏硬度法高。
〔2〕缺点：测试费时，且压痕较大，不适于成品、小件检验。
〔3〕应用：硬度值HB小于450的毛坯材料。
洛氏硬度法：〔1〕优点：设备简单，测试简单、迅速，并不损坏被测零件。
〔2〕缺点：测得的硬度值重复性较差，对组织偏析材料尤为明显。
〔3〕应用：一样淬火件，调质件。
库存钢材—布氏硬度；锻件—布氏硬度；锉刀—布氏硬度台虎钳钳口—洛氏硬度；硬质合金刀头—洛氏硬度黄铜轴套——布氏硬度供应状态的各种碳钢钢材——布氏硬度硬质合金刀片——洛氏硬度9、疲劳破坏是如何样形成的？提高零件疲劳寿命的方法有哪些？什么缘故表面粗糙和零件尺寸增大能使材料的疲劳强度值减小？什么缘故疲劳断裂对机械零件潜在着专门大的危险性？交变应力和重复应力区别何在？答：由于材料表面或内部有缺陷，这些缺陷处的局部应力大于屈服强度，从而产生局部塑性变形而断裂。
这些微裂纹随应力循环次数的增加而逐步扩展，使承载的有效面积减少，以致不能承担所加载荷而突然断裂。
提高疲劳寿命的方法，确实是排除或减少疲劳源及延缓疲劳裂纹的扩展。
一样在结构上幸免应力集中；制定合理的工艺；使材料得到韧性组织，减少内部缺陷；降低表面粗糙度，幸免表面不划伤、腐蚀；强化表面，在材料表面形成压应力。
表面粗糙易形成疲劳源。
零件尺寸增大，其内部组织不易平均，也易存在夹杂物等各种缺陷，这些易形成疲劳源，并加快疲劳裂纹的扩展。
因为材料在受到远低于屈服应力的外力作用下，在没有明显塑性变形的条件下，产生的突然断裂，属低应力脆断。
重复应力曲线图12、试画出疲劳曲线，并说明疲劳曲线所表示的含义。
答：疲劳曲线说明，金属材料承担的交变应力越大，那么材料断裂时应力循环次数越少。
反之，应力循环次数越大。
13、拉伸试样的原标距为50mm ，直径为10mm ，拉伸试验后，将已断裂的试样对接起来测量，假设断后的标距为79mm ，缩颈区的最小直径为4.9mm ，求该材料的伸长率和断面收缩率的值。
答： ％％＝58100505079=⨯-δ ％76545.25222=⨯⨯-⨯=πππψ第二章 材料凝固与结晶1、求出体心和面心立方晶格的致密度。
74.04214.334433=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=⨯=a a 单个晶胞的体积单个原子的体积原子数面心立方晶格的致密度2、什么是过冷度？它对结晶过程和晶粒度的阻碍规律如何？答：过冷度确实是理论结晶温度和实际结晶温度相差的度数。
在一样冷却条件下，过冷度愈大，结晶过程进行的愈快。
过冷度增加，形核率和长大速度同时增加，但形核率增加的更快，因此随着过冷度的增加，晶粒细化。
3、什么是同素异晶转变？试画出纯铁的冷却曲线，并指出室温顺1100℃时的纯铁晶格有什么不同？分析曲线中显现〝平台〞的缘故。
答：随温度的改变，固态金属晶格也随之改变的现象，称为同素异晶转变。
纯铁的冷却曲线：室温纯铁晶格：体心立方体晶格 1100℃纯铁晶格：面心立方晶格1538℃铁发生了结晶，1394℃和912℃铁发生了重结晶，结晶放出的热量与冷却散失的热量相等，使冷却曲线上显现了水平线。
4、简述实际金属晶体和理想晶体在结构和性能上的要紧差异。
答：结构上：实际金属晶体为多晶体，理想晶体为单晶体。
性能上：实际金属晶体表现为各向同性，理想晶体表现为各向异性。
T5、常见的金属晶体结构有哪些？它们的原子排列和晶格常数各有什么特点？α-Fe、γ-Fe Al、Cu、Ni、Cr、V、Zn 各属于何种晶体结构？答：常用的晶体结构有：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。
体心立方晶格:立方体中心和立方体结点各占有一个原子，a=b=c，α＝β＝γ＝90°面心立方晶格:立方体六个表面中心和立方体结点各占有一个原子。
a=b=c ，α＝β＝γ＝90°密排六方晶格:六方晶格的上、下底面中心和六方柱体的结点各占有一个原子,六方柱体中心有三个原子构成等边三角形。
晶格常数a=b≠c ，α＝β＝120°，γ＝90°。
α-Fe、Cr、V属于体心立方晶体；γ-Fe、Al、Cu、Ni属于面心立方晶格；Mg、Zn属于密排六方晶格。
6、液态金属结晶时，细化晶粒的方法有哪些？晶粒大小对材料的力学性能有何阻碍？答：液态金属结晶时，细化晶粒的方法有：〔1〕加快冷却速度，增加过冷度；〔2〕变质处理；〔3〕附加振动。
晶粒愈细小，材料的强度、硬度、塑性、韧性愈高；反之愈低。
7、实际金属晶体中存在哪些缺陷？对性能有什么阻碍？答：实际金属晶体中有点、线、面三类缺陷。
晶体缺陷使晶体的连续性受到破坏，因此实际晶体的强度仅是理想晶体运算强度的万分之几。
但在实际晶体中存在缺陷是不可幸免的，而且缺陷使晶格畸变，使材料强度提高，塑性有所下降，同时还使材料的电阻增加、耐蚀性降低。
8、形核有几种？何为变质处理？答：形核有自发形核和非自发形核两种。
变质处理又称非自发形核，即在液态金属中加一定量的难熔金属或合金，以增加形核率，达到细化晶粒的目的。
加入的物质称变质剂。
9、金属同素异构转变与液态金属结晶有何异同之处？答：相同点：发生了结晶，产生了相变，晶格结构发生了改变。
不同点：液态金属结晶由液态转变成固态，金属同素异构转变由固态转变成固态。
10、判定以下情形下是否有相变：〔1〕液态金属结晶〔2〕晶粒粗细的变化〔3〕同素异构转变答：液态金属结晶、同素异构转变产生了相变；晶粒粗细的变化没有相变的产生。
第三章铁碳合金1、间隙固溶体和间隙相在晶体结构和性能上的差别是什么？答：间隙固溶体的晶格与溶剂的晶格相同，溶质原子的含量可在一定范畴内变化；间隙相晶格类型简单，与任一组元的晶格均不相同，组元的成分比例确定。
间隙固溶体是固溶体，具有综合力学性能；间隙相是金属间化合物，具有极高的硬度、熔点和脆性。
2、什么是共析转变和共晶转变？试以铁碳合金为例，说明这两种转变过程及其显微组织的特点。
答：合金的共析转变是一定成分的固相，在一定温度下，同时析出两种或两种以上一定成分的新固相的转变。
关于铁碳合金，共析转变是碳含量为0.77％的奥氏体在727℃同时析出一定成分的铁素体和渗碳体的转变。
反应式为：()C Fe F A p ℃s 3727+−−→−显微组织的特点：由于铁素体和渗碳体在恒温下同时析出，两相互相制约生长，因此，形成铁素体和渗碳体层片交替排列的细密的机械混合物——珠光体。
合金的共晶转变是一定成分的液相在一定温度下同时析出两种或两种以上一定成分的不同固相的转变。
关于铁碳合金，共晶转变是碳含量为4.3％的液相在1148℃同时析出碳含量为2.11％的奥氏体和渗碳体的转变。
反应式为： ()C Fe A L E ℃C 31148+−−→−显微组织的特点：由于奥氏体和渗碳体在恒温下同时形成，因此，形成在渗碳体基体上弥散分布奥氏体的鱼骨状机械混合物——莱氏体。
3、合金中相组分与组织组分区别何在？指出亚共析钢与亚共晶白口铸铁中的相组分与组织组分。
指出碳钢与白口铸铁在常温固态下相组分的异同之处。
答：合金中的相组分是指成分相同、结构相同，并与其他部分以界面分开的平均组成部分；合金中的组织是指相的组合。
亚共析钢的相组分是：F 和Fe 3C ； 组织组分是：F 和P 。
亚共晶白口铸铁中的相组分是：F 和 Fe 3C ；′组织组分是：P 、 Fe 3C Ⅱ和L e ′相同点：在常温固态下，碳钢与白口铸铁的相组分差不多上F 和Fe 3C 。
不同点：形成Fe 3C 的母相不同，形状不同。
4、画出简化的Fe-Fe 3C 相图中的钢部分相图，标出各特性点的符号，并进行以下分析： 〔1〕标注出相图中空白区域的组织组分和相组分；〔2〕分析特性点P 、S 、E 、C 的含义；〔3〕分析碳含量为0.4％的亚共析钢的结晶过程，并运算其在室温下的组织组分和相组分的相对量；〔4〕指出碳含量为0.2％、0.6％、1.2％的钢在1400℃、1100℃、800℃时奥氏体中碳的质量分数。
答：〔2〕P 点：727℃，碳含量为0.0218％，碳在铁素体中达到的最大溶解度点，也是共析转变时析出的铁素体成分点；S 点：727℃，碳含量为0.77％，共析转变点；E 点：1148℃，碳含量为2.11％，碳在奥氏体中达到的最大溶解度点，也是共晶转变时结晶的奥氏体成分点；C 点：1148℃，碳含量为4.34％，共晶转变点。
〔3〕碳含量为0.4％的亚共析钢的结晶过程为：L →L+A →A →F+A →P+F碳含量为0.4％的亚共析钢在室温下的组织是P+F ，其相对量为：％％F 481000218.077.040.077.0≈⨯--= ％％P 521000218.077.00218.040.0≈⨯--= 或： P = 1- F = 1- 48％ = 52％ 碳含量为0.4％的亚共析钢在室温下的相是F+Fe 3C ，其相对量为：1 2 3 4 T/℃％％F 941000218.069.640.069.6≈⨯--= ％％C Fe 61000218.069.60218.040.03≈⨯--= 或： Fe 3C = 1- F = 1- 94％ = 6％6、现有两种铁碳合金，其中一种合金的显微组织中珠光体量占75％，铁素体体量占25％； 另一种合金的显微组织中珠光体量占92％，二次渗碳体量占8％。