机械工程材料习题集

机械工程材料习题集

曾美琴 梁耀能 罗堪昌 李伯林 华南理工大学

2011年

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第一章 金属的晶体结构

一、

名词概念解释

1、金属键、晶体、非晶体

2、晶格、晶胞、晶格常数、致密度、配位数 3、晶面、晶向、晶面指数、晶向指数 4、晶体的各向异性、伪各向同性 5、晶体缺陷、空位、位错、柏氏矢量 6、单晶体、多晶体、晶粒、亚晶粒

7、晶界、亚晶界、相界

二、

思考题

1、常见的金属晶体结构有哪几种? 试画出晶胞简图, 说明其晶格常数特点。 2、?-Fe、?-Fe、Cu的晶格常数分别是2.066A? 、3.64A?、3.6074A?, 求 (1) ?-Fe与 ?-Fe的原子半径及致密度; (2) 1mmCu的原子数。

3、画出下列立方晶系的晶面及晶向

(1) (100)、(110)、(111)及[100]、[110]、[111] (2) (101)、(123)及[101]、[123] 4、在立方晶体结构中, 一平面通过y?试绘图表示。

5、体心立方晶格中的{110}晶面族, 包括几个原子排列相同而空间位向不同的晶面? 试绘图表示。

6、已知立方晶胞中三点A、 B、C 如图 所示, A、B是晶胞角顶, C是棱边中点, 求: (1) ABC面晶面指数; (2) ABC面的法向指数;

(3) 晶向AB.BC.CA的晶向指数。

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3

1、 Z=3并平行于x轴, 它的晶面指数是多少? 2 7、何为晶向及晶面的原子密度? 体心立方晶格中, 哪个晶面及晶向的原子密度最大? 8、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? 9、何为晶体缺陷? 金属中存在哪些晶体缺陷? 10、实际晶体与理想晶体有何区别?

11、位错的定义是什么? 了解三种基本位错的模型及其特点。 12、怎样确定位错的柏氏矢量? 柏氏矢量的物理意义是什么?

三、

填空题

1、常见的金属晶格类型有 、______、______三种, ?-Fe、Cr、W、Mo属于_______, ?-Fe、Al、Cu、Ni属于_______, 而Be、Mg、Zn、Cd属于________。

2、晶胞中原子排列的紧密程度, 可以用_______和_______两个参数来衡量。

3、面心立方晶格{100}、{110}、{111}晶面的原子密度分别是_____、_____、______; <100>、<110>、<111>晶向的原子密度分别是______、______、______。 可见, _______晶面和_______晶向的原子密度最大。 4、与理想晶体比较, 实际金属的晶体结构是___晶体, 而且存在______。 5、三种典型金属晶格中, ________、________晶格的原子排列是最紧密的。

6、晶格常数为a的面心立方晶胞, 其原子数为______, 原子半径为_____ , 配位数为_____, 致密度为_______。

7、实际金属中最常见的点缺陷是______和_____; 线缺陷是_____; 面缺陷是________。

8、如图立方晶胞中OA的晶向指数为_____, 与此晶向垂直的晶面的晶面指数是_____

9、凡金属晶格缺陷都会引起晶格____, 一般都会使金属的强度、 硬度____, 塑性、韧性___。 10、位错是_________与

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________的边界线。

11、刃型位错的柏氏矢量与位错线互相_______, 螺型位错的柏氏矢量与位错线互相_____。

12、位错的滑移面是_______和_______所构成的平面。 刃型位错的滑移面有____个; 螺型位错的滑移面有______个。

四、 选择题

1、在金属中能够完整地反映出晶格特征的最小几何单元叫( )。 A、晶胞; B、晶格; C、晶体 2、单晶体的性能特点是( )。

A、各向同性; B、各向异性; C、无规律

3、体心立方晶胞原子数、 原子半径、 致密度分别是( )。 A、2,

34a, 0.68; B、4, 34a, 0.74; C、2, 24a,0.68

4、符号{ h k l }表示 ( )。

A、晶面族; B、晶向族; C、晶面 5、立方晶系中, 晶格常数是指( )。

A、最近邻原子间距; B、最近邻原子间距的一半; C、晶胞棱边长度 6、体心立方晶格原子密度最大的晶面和晶向分别是( )。 A、{111}、<110>; B、{110}、<111>; C、{100}、<111>

7、在立方晶格中, 晶向指数 [UVW] 与晶面指数 (hkl) 满足hU + kV + lW = 0 时, 此晶面与晶向( )。

A、平行; B、垂直; C、成45?夹角

8、实际金属结晶后往往形成( ), 使性能呈无向性。 A、单晶体; B、多晶体; C、非晶体

9、实际金属中存在许多缺陷, 其中晶界属于( )。 A、点缺陷; B、线缺陷; C、面缺陷

五、 判断题

( ) 1、凡是原子具有规则排列的物质都叫晶体。 ( ) 2、密排六方晶胞共有17个原子。

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