第五章习题

答案 有一70MPa应力作用在fcc晶体的[001]方向上，求作用在（111） 滑移系上的分切应力。 和（111） 矢量数性积 a?b=?a???b? ? = a?b ?a???b? 滑移系： 正号） （负号不影响切应力大小，故取 滑移系：

8-9

2. Zn单晶在拉伸之前的滑移方向与拉伸轴的夹角为45?，拉伸后滑移方向与拉伸轴的夹角为 30?，求拉伸后的延伸率。 答 案

如图所示，AC和A’C’分别为拉伸前后晶体中两相邻滑移面之间的距离。因为拉伸前后滑移面间距不变，即AC=A’C’

故

3.

已知平均晶粒直径为1mm和0.0625mm的?-Fe的屈服强度分别为112.7MPa和196MPa,

问平均晶粒直径为0.0196mm的纯铁的屈服强度为多少？

答案

解得

4. 答案

∴

铁的回复激活能为88.9 kJ/mol，如果经冷变形的铁在400℃进行回复处理，使其残留加工

硬化为60%需160分钟，问在450℃回复处理至同样效果需要多少时间？

5. 答案

（分）

已知H70黄铜（30%Zn）在400℃的恒温下完成再结晶需要1小时，而在390℃完成再结

晶需要2小时，试计算在420℃恒温下完成再结晶需要多少时间？

再结晶是一热激活过程，故再结晶速率：

结晶速率和产生某一体积分数所需时间t成反比，即

8-10

，而再∝ ∴

在两个不同的恒定温度产生同样程度的再结晶时，

两边取对数 ；同样

故得 。 代入相应数据，得到 t3 = 0.26 h。

6．—黄铜在再结晶终了的晶粒尺寸和再结晶前的冷加工量之间的关系。图中曲线表明，三种不同的退火温度对晶粒大小影响不大。这一现象与通常所说的“退火温度越高，退火后晶粒越大”是否有矛盾?该如何解释?

(1)铜片经完全再结晶后晶粒大小沿片长方向变化示意图如附图2.22所示。由于铜片宽度不同，退火后晶粒大小也不同。最窄的一端基本无变形，退火后仍保持原始晶粒尺寸；在较宽处，处于临界变形范围，再结晶后晶粒粗大；随宽度增大，变形度增大，退火后晶粒变细，最后达到稳定值。在最宽处，变形量很大，在局部地区形成变形织构，退火后形成异常大晶粒。 (2)变形越大，冷变形储存能越高，越容易再结晶。因此，在较低温度退火，在较宽处先发生再结晶。

15． 判断下列看法是否正确。

(1) 采用适当的再结晶退火，可以细化金属铸件的晶粒。

(2) 动态再结晶仅发生在热变形状态，因此，室温下变形的金属不会发生动态再结晶。

(3) 多边化使分散分布的位错集中在一起形成位错墙，因位错应力场的叠加，使点阵畸变增大。

(4) 凡是经过冷变形后再结晶退火的金属，晶粒都可得到细化。

8-1

1

(5) 某铝合金的再结晶温度为320℃，说明此合金在320℃以下只能发生回复，而在320℃以上一定发生再结晶。

(6) 20#钢的熔点比纯铁的低，故其再结晶温度也比纯铁的低。

(7) 回复、再结晶及晶粒长大三个过程均是形核及核长大过程，其驱动力均为储存能。

(8) 金属的变形量越大，越容易出现晶界弓出形核机制的再结晶方式。 (9) 晶粒正常长大是大晶粒吞食小晶粒，反常长大是小晶粒吞食大晶粒。 (10) 合金中的第二相粒子一般可阻碍再结晶，但促进晶粒长大。 (11) 再结晶织构是再结晶过程中被保留下来的变形织构。

(12) 当变形量较大、变形较均匀时，再结晶后晶粒易发生正常长大，反之易发生反常长大。

(13) 再结晶是形核—长大过程，所以也是一个相变过程。

15．(1)不对。对于冷变形(较大变形量)后的金属，才能通过适当的再结晶退火细化晶粒。

(2) 不对。有些金属的再结晶温度低于室温，因此在室温下的变形也是热变形，也会发

生动态再结晶。

(3) 不对。多边化过程中，空位浓度下降、位错重新组合，致使异号位错互相抵消，位错

密度下降，使点阵畸变减轻。

(4) 不对。如果在临界变形度下变形的金属，再结晶退火后，晶粒反而粗化。 (5) 不对。再结晶不是相变。因此，它可以在一个较宽的温度范围内变化。

(6) 不对。微量熔质原子的存在(20#钢中WC＝0.002)，会阻碍金属的再结晶，从而提高其

再结晶温度。

(7) 不对。只有再结晶过程才是形核及核长大过程，其驱动力是储存能。

(8) 不对。金属的冷变形度较小时，相邻晶粒中才易于出现变形不均匀的情况，即位错密

度不同，越容易出现晶界弓出形核机制。

8-12