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
—1—
编
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。
—2—
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
—3—
＿＿＿＿＿＿＿＿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。
—4—
则