3-7 选择题

1．结晶实质上是原子由（ A ）。

A.近程有序转变为长程有序的过程 B．长程有序转变为近程有序的过程 C．长程有序状态的过程 D．近程有序状态的过程 2．同一物质在固态时发生晶格类型的转变，称为（ A ）。

A.同素异构转变 B.同素异构 C．同分异构 D．同分异构转变 3-8 判断题

1．一般来说，液态物质的冷却速度越大，过冷度也越大，实际结晶温度就越低。（ √ ） 2．相对晶态而言，非晶态是一种短程无序、长程有序的混合结构。（ X ）

3．通常金属是由许多外形不规则、位向不同、大小不同的晶粒组成的多晶体。（√ ） 4．在实际金属合金中，白发形核比非自发形核更重要，往往起优先和主导的作用。（ X ）

5．金属的结晶过程是晶核不断形成、长大的过程。（ √ ）

4-1 在常温下为什么细晶粒金属强度高，且塑性、韧性也好？试用多晶体塑性变形的特点予

以解释。

答：晶粒细小而均匀，不仅常温下强度较高，而且塑性和韧性也较好，即强韧性好。原因是：

（1）强度高：Hall-Petch公式。晶界越多，越难滑移。

（2）塑性好：晶粒越多，变形均匀而分散，减少应力集中。 （3）韧性好：晶粒越细，晶界越曲折，裂纹越不易传播。

4-2 金属铸件能否通过再结晶退火来细化晶粒？为什么？

答：不可以，因为再结晶退火必须用于经冷塑性变形加工的材料，其目的是改善冷变形后材料的组织和性能。再结晶退火的温度较低，一般都在临界点以下。若对铸件采用再结晶退火，其组织不会发生相变，也没有形成新晶核的驱动力(如冷变形储存能等)，所以不会形成新晶粒，也就不能细化晶粒。

4-3 钨在1000℃变形加工，锡在室温下变形加工，说明它们是热加工还是冷加工？（钨熔点

是3410℃，锡熔点是232℃）。

4-4简要比较液态结晶、重结晶、再结晶的异同处。

答：重结晶是将晶体溶于溶剂或熔融以后，又重新从溶液或熔体中结晶的过程。重结晶可以使不纯净的物质获得纯化，或使混合在一起的盐类彼此分离。 结晶=已融化的晶体(液态)→固态晶体，即【液态→固态】。 重结晶=晶体→溶化为液态→结晶，即【固态→液态→固态】。

4-5用一冷拉钢丝绳吊装一大型工件入炉，并随工件一起加热到700℃，加热完毕，再次吊装

5

该工件时，钢丝绳发生断裂。试分析其原因。

答：冷拉钢丝属于冷塑性变形，而这种材料在加热到700℃时，发生再结晶，导致强度极速下降，综合力

学性能也降低。

4-6用低碳钢钢板冷冲压成形的零件，冲压后发现各部位的硬度不同，为什么? 4-7选择题

1．再结晶和重结晶都有形核和长大两个过程，主要区别在于有没有（ B ）改变。 A.温度 B．晶体结构 C应力状态

2．实际生产中，碳钢的再结晶温度应选择（ ）。 A．50～800℃ B．600～700℃ C．360～450℃ 3．冷、热加工的区别在于加工后是否留下（ B ）。 A.加工硬化 B．晶格改变 C．纤维组织

4．钢在热加工后形成的纤维组织，使钢性能相应变化，即沿着纤维的方向上，具有较高

的（ ），在垂直纤维的方向上，具有较高的（ ）。

A、抗拉强度 B．抗弯强度 C．抗剪强度 4-8 判断题

1.一般来说，晶体内滑移面和滑移方向越多，则金属的塑性越好。（ ） 2．实际上滑移是借助于位错的移动来实现的，故晶界处滑移阻力最小。（ ） 3．回复时，金属的显微组织没有变化。（ ）

4．再结晶与液体金属结晶一样，有一个固定的结晶温度。（ X ） 5．金属铸件可以用再结晶退火来细化晶粒。（ X ）

6．为保持冷变形金属的强度和硬度，应采取再结晶退火。（ X）

7．在高温状态下进行变形加工，称为热加工。（ X ）

5-1 根据Fe-Fe3C相图计算，室温下，wc分别为0.2%和1.2%的钢中组织组成物的相对量。 解：(1) Wc =0.2%

P%·0.77%=0.2% P%=26% ，F%=74% (2) Wc =1.2%

P%·0.77%+(1-P%)·6.69%=1.2% P%=92.7% ，Fe3CⅡ％=7.3%

5-2 某仓库中积压了一批退火状态的碳钢，现找一根，经金相分析后发现组织为珠光体和铁

素体，其中珠光体占75%。问此钢的碳含量大约为多少？

6

5-3 比较平衡状态下wc分别为0.45%、0.80%、1.2%的碳钢的强度、硬度、塑性和韧性的大

小。

强度由低至高的排列如下：45钢

5-4 现有两种铁碳合金，其中一种合金的显微组织中珠光体量占75%，铁素体量占25%；另

一种合金的显微组织中珠光体量占92%，二次渗碳体量8%。问这两种合金各属于哪一类合金？其碳的质量分数各为多少？

5-5 为什么绑扎物件一般用铁丝（镀锌低碳钢丝）？而起重机吊重物却用钢丝绳（用60、65、

70、75等钢制成） 5-6选择题

1．铁素体组织常用（B ）符号表示。 A．A B．F C．P D．Ld

2．含碳量为1.3％的铁碳合金，在950℃的组织为（ B）。 A．珠光体 B．奥氏体 C铁素体和珠光体 3．Fe-Fe3C合金相图上的共析线是（ C）。 A．ECF线 B．ACD线 C．PSK线 4．从奥氏体中析出的渗碳体为（ B ）。

A．一次渗碳体 B．二次渗碳体 巴共晶渗碳体

5．在共析钢的室温组织中，随着含碳量增加，则组织中的珠光体数（C ）。 A．增加 B．减少 C．不变 6．莱氏体的平均含碳量为（ C ）

7

A．0.77％ B．2.11％ C．4.3％

7．碳溶解在（ B ）中形成间隙固溶体称为奥氏体。 A．α-Fe B．γ-Fe C．δ-Fe

8．铁碳合金组织中，属于固溶体的是（ A ）。

A．奥氏体和渗碳体 B．铁素体和珠光体 C．铁素体和奥氏体 5-7判断题

1．Fe-Fe3C合金相图的纵坐标表示温度，横坐标表示时间。（ ） 2．间隙固溶体都是无限固溶体。（ ）

3．钢材轧制或锻造的温度范围必须选择在Fe-Fe3C相图的单相奥氏体区域。（ ） 4．含碳量小于6.69％的铁碳合金，从高温缓冷到727℃时都会发生共析转变。（ ） 5．铁素体和渗碳体组成的混合物称莱氏体。（ ） 6．珠光体的平均含碳量为0.77％。（ ）

7．合金固溶强化使得强度、硬度、塑性都有所提高。（ ）

8．金属化合物的性能是硬而脆，莱氏体的性能也是硬而脆，故莱氏体属于金属化合物。（ ）

工艺名称 均匀化退火 完全退火 球化退火 再结晶退火 去应力退火 加热温度/℃ Ac3+150～250 Ac3+20～30 Ac1+20～40 680～720 280～650 冷却方法 炉冷 炉冷 炉冷 空冷 炉冷至 200℃空冷 组织 F+P F+P 球化组织 等轴晶粒 无变化 应用 铸钢件 亚共析钢 过共析钢 冷塑性变形钢 铸件、锻件、焊接件、冲压件、机械加工零件 6-1如下图所示，T12钢加热至Acl以上，用图示的各种方法冷却，分析各自得到的组织。

答:

a 水中淬火 M＋Fe3C

b 分级淬火 M＋Fe3C c 油中淬火 M＋T＋Fe3C d 等温淬火 B下＋Fe3C e 正火 S＋Fe3C f 完全退火 P＋Fe3C g 等温退火 P＋Fe3C

6-2 为改善可加工性，确定下列钢件的预备热处理方法，并指出所得到的组织： （1）20钢钢板。 （2）T8钢锯条。 （3）具有片状渗碳体的T12钢钢坯。

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