“材料科学与工程基础”第三章习题.doc

第三章习题 一、教课书上习题（旧版P 522，新版P184） 3-26(3-1)、3-27(3-2) 3-28(3-3)、3-29(3-4)、3-30(3-5)、3-31(3-6)、3-32(3-7)、3-38、3-39。 3-38 一退火黄铜加热到平均尺寸为1mm。同样黄铜的另一试样先冷加工5%，然后再加热，并在同样的温度下保温相同时间，它的平均晶粒尺寸是10mm。第三个试样冷加工20%，经同样的热处理，其晶粒尺寸为3mm，试对这些结果解释之。 当变形度很小时，晶格畸变能小，不能发生再结晶，晶粒保持原。当达到%-10@的时候，再结晶退后后晶粒增大，这是为临界变形度，当变形超过临界变形度时，金属组织破碎，形成较多的均匀晶核，再结晶后形成较细的晶粒。 3-39 高形变的铜（冷加工率80%），其再结晶温度要比低形变的铜（冷加工率20%）低，为什么？ 变形度越大，的扭曲和破碎程度，使系统的自由能增加，因此再结晶的温度低退火根据不同的钢种，选择不同的温度区间。对于含碳量大于0.25%的亚共析钢，一般选择A3以上20-30摄氏度，称为完全退火。对于共析钢及过共析钢 一般选用A1以上20-30摄氏度，称为球化退火。也有去应力退火，温度区间在500-650摄氏度之间，主要为消除残余应力。 三、钢铁可以通过热处理来改善性能，铝合金只能通过时效处理（热处理中的一种）来提高强度，而黄铜则不能通过热处理提高强度，为什么？ 热心网友 最快回答 热处理只能改变灰铸铁的基体组织，不能改变石墨的形状和分布。因此，灰铸铁经热处理后产生的强化效果不如钢和球墨铸铁那样显著。到目前为止，灰铸铁热处理的目的主要局限于消除内应力和改变铸件硬度两方面。这是由于灰铸铁中的石墨呈片状分布，破坏了铸铁基体组织的连续性，同时，石墨端部易引起应力集中，致使灰铸铁热处理后基体组织的强度和塑性、韧性不能充分发挥作用。所以，灰铸铁的热处理主要是退火、正火和表面热处理，其他热处理的应用很少。 四、在α—Fe中，碳占据八面体间隙，试计算当碳含量为0.0218%时碳原子所占据八面体间隙的分数值，并回答为何α—Fe中碳的溶解度为什么这么低？ 六、请计算室温莱氏体中渗碳体的相对量，其中共晶渗碳体、二次渗碳体、共析渗碳体、(不考虑三次渗碳体)各为多少？ 七、试比较各类材料的膨胀系数，指出材料发生热胀冷缩的原因。 八、何谓材料的耐热性和热稳定性？并指出工业上测定材料耐热性的方法。 五、名词解释 1、晶胞和晶系 2、一级相变和二级相变 3、相图和相律 相图：表示材料相的状态和温度成分关系的综合图形。 描述系统组元数、平衡的相数以及自由度之间的法则。 4、费米能级和费米面 金属在热时最高的填充能级 6、耐热性和热稳定性 7、白口铸铁和灰口铸铁 答：白口铸铁：碳以渗碳体的形式而存在的铸铁，断面为。 铸铁：碳大部分以游离态的石墨析出，凝固后呈灰色。 8、固溶体和中间相 答：固溶体：外来组分 9 拐点分解和上坡扩散 答：拐点分解：随着温度的下降，液相（）两种互不相容的液体（）它是不需要成核的相变，通过上坡扩散的。扩散：物质从高浓度向低浓度扩散的现象,扩散的结果导致浓度梯度的减小,使成份趋于均匀 10、相和机械混合物 答：： 由纯金属、固溶体、金属化合物这些合金的基本相按照固定比例构成的组织称为机械混合物。