工程材料作业(一)-金属材料结构.doc

工程材料平时作业（一):金属材料结构部分
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一、 名词解释(20分）
1。铸造性能
在铸造生产过程中,铸造成形的难易程度容易获得正确的外形、内部又健全的铸件,其铸造性能就好．
２。共晶反应
由一种液晶在恒温下同时结晶出两种固相的反应叫共晶反应
3。同素异构转变
一些金属,在固态下随温度或压力的改变，还会发生晶体结构变化，即由一种晶格变为另一种晶格的变化,称为同素异构转变．
4。珠光体
珠光体是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物,用符号P表示。在缓慢冷却条件下,珠光体的碳质量分数为0。77％
5.枝晶偏析
固溶体合金在结晶过程中，只有在及其缓慢的冷却条件下原子具有充分扩散的能力,固相的成分才能沿固相线均匀变化。但实际生产条件下，冷却速度较快，原子扩散来不及充分进行，导致先后结晶出的固溶体成分存在差异,这种晶粒内部化学成分不均匀现象称为晶内偏析,又称枝晶偏析。

二、 填空题（1０分）
1．按价键结构，可以将材料分为_金属材料＿_、_无机非金属材料_和_高分子材料____。
2.体心立方结构的密排面为_｛1１0}，密排方向为〈11１>__。
3.晶体与非晶体结构上最大的区别是__晶体结构中原子排列有序存在晶胞,非晶体结构中原子排列无序不存在晶胞＿_。
４．同非金属相比,金属的主要特性是_良好的导电、导热性能、良好的塑性变形能力、不透明，呈现金属光泽、电阻随温度升高而增大__＿___。
5．在立方晶系中,{11０｝晶面族包括＿{110｝、{101｝、{0１1}__等晶面。
6．实际晶体的面缺陷有___晶界____和_＿＿亚晶界____等。线缺陷是_＿_二维尺度很小，而另一维尺度很大的缺陷___＿__.
7.γ-Fe的一个晶胞内的原子数为_＿４_＿＿。理想状态下，其晶胞原子填充率是_＿0。74____.
8.根据固溶体中溶质原子所在的位置可以将固溶体分为_置换固溶体_和间隙固溶体.
９．含碳量处于０.０21８%~2。11%的铁碳合金称为__钢_＿___，含碳量为2。11％～６。6９％的铁碳合金称为__铁__＿__。
10．奥氏体是碳溶于＿__γ—Fe____中形成的间隙固溶体, __1148___＿℃时奥氏体含碳量可达到最大值__2。11___＿_%。

三、 判断题,给出错误理由(20分）
（错）1。固溶体的晶体结构与溶剂相同,其强度、硬度塑性和导电性相对溶剂都有提高.
固溶体相对溶剂塑性没有明显降低也没有明显提高,而导电性下降。
（对)2。含碳量为0。77％至6.69％的铁碳合金在结晶过程中都能发生共晶转变。

(错)3。晶体缺陷使材料的强度降低,塑性升高。
晶体缺陷使材料强度增大,塑性降低
(错）4。金属固态一定是晶体，不存在非晶态金属。
无序结构非晶态金属可以从液体状态直接冷却得到，又称为玻璃态,故非晶态金属又称为“金属玻璃"
（错)5。亚共析钢结晶的过程是:L-→L+Ａ-→Ａ—→A＋Fe3C-→P+Fｅ3C.
L-→L+A－→A—→A＋F—→P+F
(对)6.金属间化合物一般硬度较高,塑性较差。

（错)7。金属共晶组织都呈层片状结构。
呈片、棒、球等形状
(对)８。共析钢从奥氏体转变为珠光体组织后,在随后的降温过程中不再发生变化.

（错)９。材料的性能由其成分完全确定.
还有结构因素
（错）10。二元合金在固态时不可能无限互溶。比如铁和碳.
四、 综合题(50分）
1. 画图示意并阐述金属的结晶过程，如何获得细小的晶粒尺寸？(1０分）

2. 画出面心立方晶格中原子的最密的晶面和晶向,并计算其晶胞原子填充率。(１0分)

3. 分析碳含量为0.７７ wt. %的铁碳合金由液态冷却到室温的变化过程(要求画出冷却曲线，说明各阶段的组织组成)。(１０分）

4. 画出Fｅ—Fe3Ｃ平衡相图，标出各区域的相组成，并计算含碳量为0．45％的碳素钢从奥氏体缓慢冷却到室温后的相组成和组织组成(质量百分比）。(20分）

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