习题1答案-机械工程材料第一章.docx

机械工程材料习题 第一章 金属的晶体结构和结晶 学号： 班级： 姓名： 评分： 机械工程系 选择题 1.体心立方晶格金属与面心立方晶格金属在塑性上的差别，主要是由于两者的（ ） A.滑移系数不同 B.滑移方向数不同 C.滑移面数不同 D.滑移面和滑移方向的指数不同 2.随冷塑性变形量增加，金属的（ ）。 A.强度下降，塑性提高 B. 强度和塑性都下降 C.强度和塑性都提高 D.强度提高，塑性下降 3．以下属于体心立方结构的金属是（ ） A. Cu B. Na C. Mg D. Zn 二、填空题 1.（ 金属液必须过冷）是纯金属结晶的必要条件，金属的结晶都要经历（形核）和（ 长大）两个过程，这两个过程是交错重叠的。 2.在实际生产中，金属实际结晶温度低于理论结晶温度的现象称为（过冷）。 3.金属晶体的特点（导电性）、(导热性)、(延展性)。 4.绝大多数金属具有（体心立方）、（ 面心立方）、（密排六方）等典型的紧密结构，其中α-Fe的晶格结构是（体心立方晶格 ）。 5.实际金属晶体的缺陷形式有（点缺陷）、（线缺陷）、（面缺陷）。 6.常见的点缺陷形式有（空位）、（间隙原子）、（ 杂质）和（溶质原子）。 7.位错是一种重要的（缺陷），晶界是一种（线缺陷）。 8.晶界处原子排列不规则，因此对金属的塑性变形起着（阻碍）作用。 9.金属铸锭由外向内依次分布着（细等轴晶离区）、（柱状晶粒区）和（中心等轴晶粒区）。 10.内部原子按一定规律排列的物质叫（晶体）。 三、名词解释 1.单晶体的各向异性 答：在晶体内由于各晶面和各晶向上的原子分布和排列紧密程度的不同，从而使晶体内在不同晶面和不同晶向上产生不同的性能，这种在不同方位上具有不同性能的现象称为晶体的各向异性。 2.负温度梯度 答：当液态金属达到一定的过冷度后开始结晶，并在晶体和液体的界面上产生结晶潜热，这样在液/固面前沿液态金属中温度T分布是随离开界面距离X的增加而降低，这种温度分布称为“负度梯度”，用0表示。 3.过冷度 答：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 4.金属键 答：使金属原子形成金属晶体的化学键。 5.结晶 答. 通常把金属从液态向固态的转变称为结晶 6.晶胞 答:构成晶体的最基本的几何单元称为晶胞。 7.单晶体 答：如果一块晶体,其内部的晶格和位向完全一致,则称这块晶体为单晶体。 8.变质处理 答：在液态金属结晶前,特意加入某些难熔固态颗粒,造成大量可以成为非自发晶核的固态质点,使结晶时的晶核数目大大增加,从而提高了形核率,细化晶粒,这种处理方法即为变质处理。 9.晶界 答：是结构相同而取向不同晶粒之间的界面。 10.晶格常数 答: 晶格常数（或称之为点阵常数）指的就是晶胞的边长，它是晶体结构的一个重要基本参数。 11.致密度 答：指晶胞中的原子所占的体积与该晶胞所占体积之比。 12.配位数 答：原子周围的配位原子个数。 13.树枝状晶体 答：是指一种能将其分枝成长过程中的某一阶段保留下来的树枝状晶体。 四、简答题 1.为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？ 答：因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。 2．金属的常见晶格有哪三种？说出名称并画图示之。 答：体心立方晶格（BCC）、而心立方晶格（FCC）或密排六方晶格。 3.金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响？答：①金属结晶的基本规律是形核和核长大。②受到过冷度的影响，随着过冷度的增大，晶核的形成率和成长率都增大，但形成率的增长比成长率的增长快；同时外来难熔杂质以及振动和搅拌的方法也会增大形核率。 4. 在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？在生产中如何应用变质处理？ 答：①采用的方法：变质处理，钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法来控制晶粒大小。②变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒。③机械振动、搅拌。