材料学中的相和组织的区别
金属工艺学课后答案
⾦属⼯艺学课后答案1、说明σS 、σ0.2 、σb、σ－1 、δ％、αk、45-50HRC、300HBS的名称含义答案：见教材。
45-50HRC表⽰洛⽒硬度为45-50；300HBS表⽰布⽒硬度为300.2、解释应⼒与应变的概念答：应⼒：物体由于外因(受⼒、湿度变化等)⽽变形时，在物体内各部分之间产⽣相互作⽤的内⼒，以抵抗这种外因的作⽤，并⼒图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。
在所考察的截⾯某⼀点单位⾯积上的内⼒称为应⼒。
应变：物体受⼒产⽣变形时，体内各点处变形程度⼀般并不相同。
⽤以描述⼀点处变形的程度的⼒学量是该点的应变。
为此可在该点处到⼀单元体，⽐较变形前后单元体⼤⼩和形状的变化。
1、说明晶粒粗细对⼒学性能的影响。
⼀般情况下，晶粒越细⼩，⾦属材料的强度和硬度越⾼，塑性和韧性越好。
因为晶粒越⼩，晶界越多。
晶界处的晶体排列是⾮常不规则的，晶⾯⽝⽛交错，互相咬合，因⽽加强了⾦属间的结合⼒。
⼯业中常⽤细化晶粒的⽅法来提⾼⾦属材料的机械性能，称为细晶强化。
晶粒的⼤⼩与过冷度和变质处理密切相关：过冷度：过冷度越⼤，产⽣的晶核越多，导致晶粒越细⼩。
通常采⽤改变浇注温度和冷却条件的办法来细化晶粒。
变质处理：也叫孕育处理。
⾦属液中晶核多，则晶粒细⼩。
通常采⽤浇注前添加变质剂的办法来促进晶核产⽣，以拟制晶粒长⼤。
2、你如何理解相与组织，指出Fe -C状态图中的相与组织。
相与组织相是指材料中结构相同、化学成分及性能同⼀的组成部分，相与相之间有界⾯分开。
“相”是合⾦中具有同⼀原⼦聚集状态，既可能是⼀单相固溶体也可能是⼀化合物；组织⼀般系指⽤⾁眼或在显微镜下所观察到的材料内部所具有的某种形态特征或形貌图像，实质上它是⼀种或多种相按⼀定⽅式相互结合所构成的整体的总称。
因此，相与组织的区别就是结构与组织的区别，结构描述的是原⼦尺度，⽽组织则指的是显微尺度。
合⾦的组织是由相组成的，可由单相固溶体或化合物组成，也可由⼀个固溶体和⼀个化合物或两个固溶体和两个化合物等组成。
大学材料科学基础 第五章材料的相结构和相图(1)
弗兰克尔空位
肖脱基空位
2) 为了保持电中性，离子间数量不等的置换会 在晶体内部形成点缺陷。 如：2Ca2+→Zr4+ ，形成氧离子空缺。 3) 陶瓷化合物中存在变价离子，当其电价改变 时，也会在晶体中产生空位。 如：方铁矿中，部分Fe2+被氧化为Fe3+时， 2FeO+O → Fe2O3中，产生阳离子空缺。 同理，TiO2中，部分Ti4+被还原为Ti3+时，产 生阴离子空缺。 这种由于维持电中性而出现的空位，可以 当作电子空穴。欠缺或多出的电子具有一定的 自由活动性，因而降低了化合物的电阻。这种 现象在材料的电性能方面有重要意义。
3．陶瓷材料中的固溶方式
陶瓷材料——一般不具备金属特性，属无机非金属。 无机非金属化合物可以置换或间隙固溶的方式溶入其 它元素而形成固溶体，甚至无限固溶体，但是一般形 成有限固溶体。 如：Mg[CO3] → (Mg,Fe)[CO3] →(Fe,Mg)[CO3] →Fe[CO3] 菱镁矿 含铁菱镁矿 含镁菱铁矿 菱铁矿 不改变原来的晶格类型，晶格常数略有改变。
(3) 多为金属间或金属与类金属间的化合物， 以金属键为主，具有金属性，所以也称金属 间化合物。 (4) 晶体结构复杂。 (5) 在材料中是少数相，分布在固溶体基体 上，起到改善材料性能、强化基体的作用。 中间相可分为以下几类： 正常价化合物；电子化合物；间隙相；间隙 化合物；拓扑密堆相。
1. 正常价化合物 • 通常是由金属元素与周期表中第Ⅳ、Ⅴ、 Ⅵ族元素形成，它们具有严格的化合比， 成分固定不变，符合化合价规律，常具有 AB、AB2、A2B3分子式。 • 它的结构与相应分子式的离子化合物晶体 结构相同，如分子式具有AB型的正常价化 合物其晶体结构为NaCl型。正常价化合物 常见于陶瓷材料，多为离子化合物。如 Mg2Si、Mg2Pb、MgS、AuAl2等。 • 在合金材料中，起弥散强化的作用。
华科工程材料学习题(含答案)
工程材料学习题绪论、第一章一．填空题1.纳米材料是指尺寸在0.1—100nm之间的超细微粒,与传统固体材料具有一些特殊的效应，例如表面与界面效应、尺寸效应和量子尺寸效应。
（体积效应、宏观量子隧道效应）2.固体物质按其原子(离子、分子)聚集的组态来讲,可以分为晶体和非晶体两大类。
3.工程材料上常用的硬度表示有布氏硬度（HB)、洛氏硬度（HR）、维氏硬度（HV）、肖氏硬度（HS）以及显微硬度等.4.在工程材料上按照材料的化学成分、结合键的特点将工程材料分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料以及复合材料等几大类.5.结合键是指在晶体中使原子稳定结合在一起的力及其结合方式.6.材料的性能主要包括力学性能、物理化学性能和工艺性能三个方面。
7.金属晶体比离子晶体具有较强的导电能力。
8.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、弹塑性变形和断裂三个阶段。
9.金属塑性的指标主要有伸长率和断面收缩率两种。
二．选择题1.金属键的特点是B:A．具有饱和性B。
没有饱和性 C. 具有各向异性D。
具有方向性2.共价晶体具有A：A。
高强度B。
低熔点 C. 不稳定结构D。
高导电性3.决定晶体结构和性能最本质的因素是A：A。
原子间的结合力 B. 原子间的距离C。
原子的大小 D. 原子的电负性4.在原子的聚合体中，若原子间距为平衡距离时，作规则排列，并处于稳定状态，则其对应的能量分布为：BA. 最高B。
最低 C. 居中 D. 不确定5.稀土金属属于B：A。
黑色金属 B. 有色金属 C. 易熔金属 D. 难熔金属6.洛氏硬度的符号是B：A．HB B。
HR C。
HV D.HS7. 表示金属材料屈服强度的符号是B。
A. σe B. σs C。
σB。
D. σ—1 8。
下列不属于材料的物理性能的是D：A. 热膨胀性B。
电性能 C. 磁性能 D. 抗氧化性三．判断题1。
物质的状态反映了原子或分子之间的相互作用和他们的热运动.√2。
用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。
金相简答——精选推荐
填空题（初级）计量技术知识金属学基础1.晶体与非晶体区别在什么地方？答：晶体具有点阵结构。
2.简述金属加工硬化的现象。
答：在外力作用下使金属发生塑性变形，其强度、硬度升高，塑性、韧性降低的现象。
3.三种典型的金属晶格类型是什么？答：三种典型的金属晶格类型是体心立方、面心立方和密排六方晶格类型。
4.金属具有哪些特性?答:金属具有良好的导电性、导热性，有一定的硬度和塑性并有一定的光泽。
5.什么是强度?单位如何表示?答:金属抵杭塑性变形或断裂的能力。
其大小用应力表示，应力单位是N/mm2或MPa。
6.何谓弹性变形、塑性变形?答:物体在受外力作用时产生变形，除去外力后能恢复原尺寸的称为弹性变形，除去外力后不能恢复原尺寸称为塑性变形。
7.简述应力、应变的定义。
答:物体受外力作用后导致物体内部之间产生的相互作用力称为应力，而相应引起的原始尺寸单位长度或单位弧度变化称为应变。
8.硬度通常可分为哪几种?答:肖氏(HS)、布氏(HB)、洛氏(HR)、维氏(HV)等。
9.什么是加工硬度？答：在外力作用下使金属发生塑性变形，其强度、硬度升高，塑性、韧性降低的现象。
10.解答细晶粒强度高的原因？答：晶界与取向差的作用大，塞积群中的位错数少，应力集中弱，难以促发相邻晶粒变形；同时进行多系滑移的区域越多，交割越严重，阻力增大，强度高。
11.再结晶是相变吗？为什么？答：不是相变，无确定的温度。
再结晶：没有点阵类型改变，变形金属加热到较高温度时，由于原子扩散能力增加，在晶格畸变较严重处形成一些位向与变形晶粒不同内部缺陷减少的等轴晶粒，没有畸变，等轴晶粒取代畸变晶粒的过程。
12.相与组织的区别?答：相：指金属组织中化学成分，晶体结构，物理性能相同的区域。
组织：泛指用金相方法看到的由形态，尺寸不同和分布方式不同的一种或多种相构成的总体。
13.固溶体结晶的结构特点?答：①结晶是在一个温度范围，每一温度下只能完成一部分结晶②结晶中L,α的成分不同，形核需要成分起伏，需溶质溶剂原子充分扩散，结晶较困难，过冷度较大。
《材料科学基础》试题大全
《材料科学基础》试题库一、名词解释1、铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体、莱氏体2、共晶转变、共析转变、包晶转变、包析转变3、晶面族、晶向族4、有限固溶体、无限固溶体5、晶胞6、二次渗碳体7、回复、再结晶、二次再结晶8、晶体结构、空间点阵9、相、组织10、伪共晶、离异共晶11、临界变形度12、淬透性、淬硬性13、固溶体14、均匀形核、非均匀形核15、成分过冷16、间隙固溶体17、临界晶核18、枝晶偏析19、钢的退火，正火，淬火，回火20、反应扩散21、临界分切应力22、调幅分解23、二次硬化24、上坡扩散25、负温度梯度26、正常价化合物27、加聚反应28、缩聚反应29、30、二、选择1、在柯肯达尔效应中，标记漂移主要原因是扩散偶中_____。
A、两组元的原子尺寸不同B、仅一组元的扩散C、两组元的扩散速率不同2、在二元系合金相图中，计算两相相对量的杠杆法则只能用于_____。
A、单相区中B、两相区中C、三相平衡水平线上3、铸铁与碳钢的区别在于有无_____。
A、莱氏体B、珠光体C、铁素体4、原子扩散的驱动力是_____。
A、组元的浓度梯度B、组元的化学势梯度C、温度梯度5、在置换型固溶体中，原子扩散的方式一般为_____。
A、原子互换机制B、间隙机制C、空位机制6、在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子，这样的缺陷称为_____。
A、肖脱基缺陷B、弗兰克尔缺陷C、线缺陷7、理想密排六方结构金属的c/a为_____。
A、1.6B、2×√(2/3)C、√(2/3)8、在三元系相图中，三相区的等温截面都是一个连接的三角形，其顶点触及_____。
A、单相区B、两相区C、三相区9、有效分配系数Ke表示液相的混合程度，其值范围是_____。
（其中Ko是平衡分配系数）A、1<Ke<K0B、Ko<Ke<1C、Ke<K0<110、面心立方晶体的孪晶面是_____。
A、{112}B、{110}C、{111}11、形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的_____。
材料学中的相和组织的区别
相与组织的概念一、相的概念在金属或合金中,凡化学成分相同、晶体结构相同并有界面与其它部分分开的均匀组成部分叫做相。
液态物质为液相,固态物质为固相。
固态合金中有两类基本相：固溶体和金属化合物1。
固溶体合金组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的、且结构与组元之一相同的固相称为固溶体。
与固溶体晶格相同的组元为溶剂，一般在合金中含量较多；另一组元为溶质，含量较少。
固溶体用α、β、γ等符号表示。
A、B组元组成的固溶体也可表示为A(B）, 其中A为溶剂， B为溶质。
例如铜锌合金中锌溶入铜中形成的固溶体一般用α表示, 亦可表示为Cu（Zn)。
2。
金属化合物合金组元相互作用形成的晶格类型和特性完全不同于任一组元的新相即为金属化合物, 或称中间相。
金属化合物一般熔点较高, 硬度高，脆性大。
合金中含有金属化合物时, 强度、硬度和耐磨性提高，而塑性和韧性降低。
二、组织的概念将一小块金属材料用金相砂纸磨光后进行抛光，然后用侵蚀剂侵蚀，即获得一块金相样品.在金相显微镜下观察，可以看到金属材料内部的微观形貌。
这种微观形貌称做显微组织（简称组织).组织由数量、形态、大小和分布方式不同的各种相组成。
金属材料的组织可以由单相组成,也可以由多相组成.例如，图(a）为纯铁的室温平衡组织。
这种组织叫铁素体，由颗粒状的单相α相（也称铁素体相）组成.图（c)是碳质量分数为0.77％的铁碳合金的室温平衡组织，叫珠光体。
它是由粗片状的α相和细片状的Fe3C相两相相间所组成.(a） 0.01％C 铁素体500倍(b) 0.45%C铁素体+珠光体500倍(c) 0。
77％C珠光体500倍(d) 1.2％C珠光体+二次渗碳体500倍三、相与组织的区别相:是指合金中具有同一聚集状态、同一晶体结构和性质并以界面相互隔开的均匀组成部分;组织：是指合金中有若干相以一定的数量、形状、尺寸组合而成的并且具有独特形态的部分。
铁渗碳体相图中所有的物质都是由渗碳体和铁素体构成的,这两个是相,但由于结晶方式的不同，它们两个的形态，相对数量会有所不同，造成宏观上形貌的不同，即构成不同的组织了。
工程材料及成形技术基础考试复习题库
（1）一、区别下列名词（每题4分，4分×6= 24分）1、强度与塑性：强度：材料在力的作用下抵抗永久变形和断裂的能力塑性：材料在力的作用下发生永久变形而不致引起破坏的性能2、固溶体与化合物：固溶体：合金在固态下由组元间相互溶解而形成的均匀相化合物：合金间发生相互作用而形成的晶格类型和特性完全不同于任一组元且具有金属特性的新相3、淬透性与淬硬性：淬透性：钢在淬火时所得到的淬硬层（马氏体组织占50%处）的深度淬硬性：钢在淬火时所能达到的最高硬度，主要取决于M的含碳量：4、过冷A与A残过冷A：在临界点A1线（727度）以下尚未发生转变的不稳定奥氏体A残：过冷A在连续冷却过程中向M转变，由于某些原因一般不能进行到底，总有一部分A残留下来，称其为A残5、白口铸铁与灰口铸铁：白口铸铁：除少量碳固溶于铁素体中，绝大部分碳以渗碳体形态存在的铸铁灰口铸铁：碳全部或大部分以游离石墨形式存在断口为暗灰色6、落料与冲孔：落料与冲孔都是冲压的基本工序落料：落料时，冲的部分为成品，而余料为废料冲孔：冲孔是为了获得带孔的冲裁件，而冲落部分是废料，二、选择题（每题1分，1分×15= 15分）1、洛氏硬度与布氏硬度相比的优点是（C）。
A、不标单位B、数值较准确C、压痕小D、不宜测太薄、太硬的材料2、面心立方晶格的晶胞中独立原子数为（D）。
A、1B、2C、3D、43、合金固溶强化的原因是（C ）。
A、晶格类型的改变B、晶粒细化C、晶格发生畸变D、发生了化学反应4、珠光体是一种（C）。
A、固溶体B、金属化合物C、机械混合物D、单相组织金属5、在平衡状态下，45钢的室温组织是（ C ）。
A、FB、PC、P+FD、P+ Fe3C6、钢的质量等级的分类是按钢的（ C ）区分的。
A、力学性能B、含碳量C、杂质S、P含量D、有益的Mn、Si7、加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得（B）。
A、均匀的基体组织B、均匀的A体组织C、均匀的P体组织D、均匀的M体组织8、完全退火主要用于（A）。
金属材料热处理习题
第1章习题精选一、名词解释刚度、弹性极限、屈服强度、抗拉强度、冲击韧性、硬度、疲劳、金属键、晶体、晶格、晶胞、致密度、配位数、位错、晶界、合金、相、固溶体、金属化合物、玻璃相、单体、链节、陶瓷、玻璃相。
二、填空题1.金属材料的强度是指在载荷作用下其抵抗（）或（）的能力。
2.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、（）和（）三个阶段。
3.材料的工艺性能是指________ 性、________ 性、________ 性和________ 性。
4.表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是________ ，其单位是________ 。
5.工程材料的结合键有________、________、________、________ 四种。
6.体心立方晶格和面心立方晶格晶胞内的原子数分别为________ 和________ ，其致密度分别为________ 和________ 。
7.实际金属中存在有________、________ 和________ 三类缺陷。
位错是________ 缺陷，晶界是________ 缺陷。
金属的晶粒越小，晶界总面积就越________ ，金属的强度也越________ ，冲击韧性。
8.已知银（Ag）的原子半径为0.144nm，则其晶格常数为________ nm。
（银的晶体结构为面心立方晶格）9.陶瓷中玻璃相的作用是_____ 、_____ 、_____ 、_____、_____。
三、选择题1.在设计拖拉机缸盖螺钉时应选用的强度指标是（）。
A．σb B．σs C．σ0.2 D．σp2.有一碳钢支架刚性不足，解决的办法是（）。
A.通过热处理强化B.选用合金钢C.增加横截面积D.在冷加工状态下使用3.材料的使用温度（）。
A.应在其韧脆转变温度以上B. 应在其韧脆转变温度以下C.应与其韧脆转变温度相等D. 与其韧脆转变温度无关4.在做材料的疲劳试验时，试样承受的载荷为______ 。
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相与组织的概念
一、相的概念
在金属或合金中，凡化学成分相同、晶体结构相同并有界面与其它部分分开的均匀组成部分叫做相。
液态物质为液相，固态物质为固相。
固态合金中有两类基本相：固溶体和金属化合物
1.固溶体
合金组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的、且结构与组元之一相同的固相称为固溶体。
与固溶体晶格相同的组元为溶剂，一般在合金中含量较多；另一组元为溶质，含量较少。
固溶体用α、β、γ等符号表示。
A、B组元组成的固溶体也可表示为A(B), 其中A 为溶剂, B为溶质。
例如铜锌合金中锌溶入铜中形成的固溶体一般用α表示, 亦可表示为Cu(Zn)。
2.金属化合物
合金组元相互作用形成的晶格类型和特性完全不同于任一组元的新相即为金属化合物, 或称中间相。
金属化合物一般熔点较高, 硬度高, 脆性大。
合金中含有金属化合物时, 强度、硬度和耐磨性提高, 而塑性和韧性降低。
二、组织的概念
将一小块金属材料用金相砂纸磨光后进行抛光, 然后用侵蚀剂侵蚀, 即获得一块金相样品。
在金相显微镜下观察，可以看到金属材料内部的微观形貌。
这种微观形貌称做显微组织(简称组织)。
组织由数量、形态、大小和分布方式不同的各种相组成。
金属材料的组织可以由单相组成，也可以由多相组成。
例如, 图(a)为纯铁的室温平衡组织。
这种组织叫铁素体，由颗粒状的单相α相(也称铁素体相)组成。
图(c)是碳质量分数为0.77%的铁碳合金的室温平衡组织, 叫珠光体。
它是由粗片状的α相和细片状的Fe3C相两相相间所组成。
(a) 0.01%C 铁素体500倍
(b) 0.45%C
铁素体+珠光体
500倍
(c) 0.77%C
珠光体
500倍
(d) 1.2%C
珠光体+二次渗碳体
500倍
三、相与组织的区别
相：是指合金中具有同一聚集状态、同一晶体结构和性质并以界面相互隔开的均匀组成部分；
组织：是指合金中有若干相以一定的数量、形状、尺寸组合而成的并且具有独特形态的部分。
铁渗碳体相图中所有的物质都是由渗碳体和铁素体构成的，这两个是相，但由于结晶方式的不同，它们两个的形态，相对数量会有所不同，造成宏观上形貌的不同，即构成不同的组织了。
如珠光体和莱氏体，它们本质都是由两种相构成，但是比例不同，当然形貌不同，它们就是不同的组织。
铁碳合金相图中的相有：铁素体、奥氏体、渗碳体三种。
铁碳合金相图中的组织有：铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体、索氏体、托氏体、贝氏体、马氏体、回火马氏体、魏氏组织。
其中铁素体、奥氏体、渗碳体三种既是相也是组织，具有双重身份，其他的都是混合物。
如何区分？
1、根据含碳量：铁素体含碳0~0.0218%，奥氏体0~2.11%，渗碳体6.69%，
2、根据冷却速度：珠光体、索氏体、托氏体、贝氏体、马氏体一个比一个冷速快。
3、根据相变反应：珠光体是共析转变产物、莱氏体是共晶转变产物。
4、根据金相分析，这是最主要的区分方法：不同的组织形态不同，有很大区别，比如：
珠光体、索氏体、托氏体都是层片状且一个比一个细，贝氏体是黑色针状或羽毛状、马氏体是板条状或片状，魏氏组织是分布着针状物质等等。
铁素体、渗碳体、奥氏体都是碳钢的基本相，是单一组织，可以独立存在，因此也是铁碳合金中的组织。
而珠光体、莱氏体不是单一相，是属于多相组成的机械混合物，因此，只能是铁碳合金的组织。
所以，铁素体是相，因其有时独立存在于碳钢，因此也属于组织。