一饲窿、名詞解釋
1．晶體
晶體是指其組成微粒(原子倔约、離子或分子)呈規(guī)則排列的物質(zhì)啥刻。
2．晶格
抽象地用于描述原子在晶體中排列形式的空間幾何格子奸鸯，稱為晶格。
3.晶胞
組成晶格的最小幾何單元稱為晶胞可帽。
4.單晶體
如果一塊晶體內(nèi)部的晶格位向(即原子排列的方向)完全一致娄涩，稱這塊晶體為單晶體。
5.多晶體
由許多晶粒組成的晶體稱為多晶體映跟。
6.晶界
將任何兩個(gè)晶體學(xué)位向不同的晶粒隔開的那個(gè)內(nèi)界面稱為晶界蓄拣。
7.晶粒
多晶體材料內(nèi)部以晶界分開的、晶體學(xué)位向相同的晶體稱為晶粒努隙。
8.結(jié)晶
通過(guò)凝固形成晶體的過(guò)程稱為結(jié)晶球恤。
9.變質(zhì)處理
變質(zhì)處理就是在澆注前辜昵，將少量固體材料加入熔融金屬液中，促進(jìn)金屬液形核咽斧，以改善其組織和性能的方法堪置。
10.合金
合金是指兩種或兩種以上的金屬元素或金屬與非金屬元素組成的金屬材料。
11.組元
組成合金最基本的糯锦、獨(dú)立的物質(zhì)稱為組元攒陋。
12.相
相是指在一個(gè)合金系統(tǒng)中具有相同的物理性能和化學(xué)性能，并與該系統(tǒng)的其余部分以界面分開值膝。
13.組織
組織是指用金相觀察方法筒煌，在金屬及其合金內(nèi)部看到的涉及晶體或晶粒的大小、方向欺垛、形狀拱宗、排列狀況等組成關(guān)系的構(gòu)造情況。
14.定向結(jié)晶
定向結(jié)晶是通過(guò)控制冷卻方式隆鹤，使鑄件沿軸向形成一定的溫度梯度菜盒，從而可使鑄件從一端開始凝固，并按一定方向逐步向另一端結(jié)晶的過(guò)程聪痢。
15.滑移
單晶體塑性變形時(shí)赶馍，在切應(yīng)力作用下，晶體內(nèi)部上下兩部分原子會(huì)沿著某一特定的晶面產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)翼袒，這種現(xiàn)象稱為滑移摘甜。
16.焊縫
焊縫是焊件經(jīng)焊接后所形成的結(jié)合部分。
二玄柏、填空題
1.晶體與非晶體的根本區(qū)別在于   原子排列是否規(guī)則       襟衰。
2.金屬晶格的基本類型有  體心立方晶格  、  面心立方晶格 與  密排六方晶格 三種粪摘。
3.實(shí)際金屬的晶體缺陷有  點(diǎn)缺陷  瀑晒、  線缺陷  、  面缺陷  三類徘意。
4.金屬結(jié)晶包括：  晶核形成  和  晶核長(zhǎng)大  兩個(gè)過(guò)程苔悦。 
5.金屬結(jié)晶的必要條件是  過(guò)冷  ，金屬的實(shí)際結(jié)晶溫度  不  是一個(gè)恒定值椎咧。
6．金屬結(jié)晶時(shí)  冷卻速度  越大玖详，過(guò)冷度越大，金屬的實(shí)際   結(jié)晶   溫度越低勤讽。
7．金屬的晶粒愈細(xì)小蟋座，其強(qiáng)度、硬度  越高  ，塑性向臀、韌性  也越好   巢墅。
8．合金的晶體結(jié)構(gòu)分為  固溶體  、  金屬化合物  與  機(jī)械混合物  三種隆文。
9．根據(jù)溶質(zhì)原子在溶劑晶格中所占據(jù)的位置不同美卒，固溶體可分為  間隙固溶體  和 置換固溶體 兩類。
10.在大多數(shù)情況下症妻，溶質(zhì)在溶劑中的溶解度隨著溫度升高而  提高  节婶。
11．在金屬鑄錠中，除存在組織不均勻外追临，還常有 縮孔 、 氣孔 边久、 偏析 及 夾雜 等缺陷蘑弊。
12．金屬鑄錠分為  鋼錠模鑄錠  和  連續(xù)鑄錠  。
13．單晶體的變形方式有  滑移  和  孿晶  兩種遏治。
14．低碳鋼熔焊接頭的熱影響區(qū)分為 過(guò)熱 區(qū)掘缭、 正火 區(qū)和 部分相變 區(qū)。
三鸵安、判斷題
1．純鐵在780℃時(shí)為面心立方結(jié)構(gòu)的γ-Fe觅冈。 (錯(cuò))
2．實(shí)際金屬的晶體結(jié)構(gòu)不僅是多晶體，而且還存在著多種缺陷昵慌。(對(duì))
3．純金屬的結(jié)晶過(guò)程是一個(gè)恒溫過(guò)程假夺。(對(duì))
4．固溶體的晶格仍然保持溶劑的晶格。(對(duì))
5．間隙固溶體只能為有限固溶體斋攀，置換固溶體可以是無(wú)限固溶體已卷。(對(duì))
6．金屬鑄錠中其柱狀晶粒區(qū)的出現(xiàn)主要是因?yàn)榻饘勹T錠受垂直于模壁散熱方向的影響。（對(duì)）
7．單晶體在性能上沒(méi)有明顯的方向性淳蔼。（錯(cuò)）
8．再結(jié)晶是一個(gè)相變過(guò)程侧蘸，有恒定的轉(zhuǎn)變溫度，發(fā)生晶格類型變化鹉梨。（錯(cuò)）
9．冷變形金屬經(jīng)過(guò)再結(jié)晶后讳癌，金屬的強(qiáng)度、硬度顯著降低存皂，而塑性和韌性大大提高晌坤，所有力學(xué)性能和物理性能全部恢復(fù)到冷變形以前的狀態(tài)。（對(duì)）
10．熔合區(qū)在焊接過(guò)程中始終處于半熔化狀態(tài)艰垂，該區(qū)域晶粒粗大泡仗，塑性和韌性很差，化學(xué)成分不均勻，容易產(chǎn)生裂紋裁愉，是焊接接頭組織中驳辖，力學(xué)性能最差的區(qū)域。（對(duì)）
四属缚、簡(jiǎn)答題
1．常見(jiàn)的金屬晶格類型有哪幾種?試?yán)L圖說(shuō)明体咽。
    答：常見(jiàn)的金屬晶格類型有：體心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三個(gè)類型隧鸠。
2．實(shí)際金屬晶體中存在哪些晶體缺陷?對(duì)性能有何影響?
    答：實(shí)際金屬晶體中存在點(diǎn)缺陷飒迅、線缺陷和面缺陷。金屬晶體中存在的各種缺陷懊玖，使金屬晶體處于畸變狀態(tài)泌弧，對(duì)金屬塑性變形有阻礙作用，從而使金屬材料的強(qiáng)度和硬度提高力鹰。
3．什么是過(guò)冷現(xiàn)象和過(guò)冷度?過(guò)冷度與冷卻速度有什么關(guān)系?
    答：金屬在實(shí)際結(jié)晶過(guò)程中翻框，從液態(tài)必須冷卻到理論結(jié)晶溫度 (T0)以下才開始結(jié)晶，這種現(xiàn)象稱為過(guò)冷腺首。理論結(jié)晶溫度T0和實(shí)際結(jié)晶溫度T1之差△T信粮，稱為過(guò)冷度。金屬結(jié)晶時(shí)的過(guò)冷度并不是一個(gè)恒定值趁啸，而是與冷卻速度有關(guān)强缘，冷卻速度越大，過(guò)冷度就越大不傅，金屬的實(shí)際結(jié)晶溫度也就越低旅掂。
4．金屬的結(jié)晶是怎樣進(jìn)行的?
    答：液態(tài)金屬在達(dá)到結(jié)晶溫度時(shí)，首先形成一些極細(xì)小的微晶體蛤签，稱為晶核辞友。隨著時(shí)間的推移，已形成的晶核不斷長(zhǎng)大震肮。與此同時(shí)称龙，又有新的晶核形成、長(zhǎng)大戳晌，直至液態(tài)金屬全部凝固鲫尊。
5．金屬在結(jié)晶時(shí)，影響晶粒大小的主要因素是什么?
答：(1)加快液態(tài)金屬的冷卻速度沦偎，如降低澆注溫度模博。采用蓄熱大和散熱快的金屬鑄型；局部加冷鐵以及采用水冷鑄型等鹤仲。
(2)變質(zhì)處理攘调。所謂變質(zhì)處理就是在澆注前剥讼，將少量固體材料加入熔融金屬液中，促進(jìn)金屬液形核拾哈，以改善其組織和性能的方法乞芳。加入的少量固體材料可起晶核的作用，從而達(dá)到細(xì)化晶粒的效果染痊。
(3)采用機(jī)械振動(dòng)细抠、超聲波振動(dòng)和電磁振動(dòng)等，可使生長(zhǎng)中的枝晶破碎组救，使晶核數(shù)增多喧丛，從而細(xì)化晶粒。
6．何為金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變?試畫出純鐵的結(jié)晶冷卻曲線和晶體結(jié)構(gòu)變化圖辰车。
    答：金屬在固態(tài)下由一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格的轉(zhuǎn)變過(guò)程缔直，稱為同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變或稱同素異晶轉(zhuǎn)變。
7．什么是固溶體?什么是金屬化合物? 它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能特點(diǎn)是什么?
答：合金在固態(tài)下一種組元的晶格內(nèi)溶解了另一種原子而形成的晶體相博其，稱為固溶體俩滥。固溶體的晶格類型與溶劑相同，大多數(shù)合金只能有限固溶贺奠，且溶解度隨著溫度的升高而增加。無(wú)論是置換固溶體错忱，還是間隙固溶體儡率，異類原子的插入都將使固溶體晶格發(fā)生畸變，增加位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力以清，使固溶體的強(qiáng)度儿普、硬度提高。只要適當(dāng)控制固溶體中溶質(zhì)的含量掷倔，就能在顯著提高金屬材料強(qiáng)度的同時(shí)仍然使其保持較高的塑性和韌性眉孩。
金屬化合物是指合金中各組元間原子按一定整數(shù)比結(jié)合而形成的晶體相。例如勒葱，鐵碳合金中的滲碳體就是鐵和碳組成的化合物Fe3C浪汪，金屬化合物具有與其構(gòu)成組元晶格截然不同的特殊晶格，熔點(diǎn)高凛虽，硬而脆书吗。合金中出現(xiàn)金屬化合物時(shí)，通常能顯著地提高合金的強(qiáng)度礁懂、硬度和耐磨性女践，但塑性和韌性也會(huì)明顯地降低。
8．與純金屬結(jié)晶過(guò)程相比锣石，合金的結(jié)晶過(guò)程有何特點(diǎn)?
答：(1)純金屬結(jié)晶是在恒溫下進(jìn)行盹斟，只有一個(gè)臨界點(diǎn)(或結(jié)晶溫度)。而合金則絕大多數(shù)是在一個(gè)溫度范圍內(nèi)進(jìn)行結(jié)晶，結(jié)晶的開始溫度與終止溫度不相同焰垄，有兩個(gè)臨界點(diǎn)(或結(jié)晶溫度)提钟。
    (2)合金在結(jié)晶過(guò)程中，在局部范圍內(nèi)相的化學(xué)成分（即濃度）有變化删舀，當(dāng)結(jié)晶終止后蟀符，整個(gè)晶體的平均化學(xué)成分與原合金的化學(xué)成分相同。
(3)合金結(jié)晶后不是單相梭狱，一般有三種情況：?jiǎn)蜗喙倘荏w拍随；單相金屬化合物或同時(shí)結(jié)晶出兩相機(jī)械混合物(如共晶體)；結(jié)晶開始形成單相固溶體(或單相化合物)猾瘸，剩余液體又同時(shí)結(jié)晶出兩相機(jī)械混合物(如共晶體)界赔。
9．金屬鑄錠呈現(xiàn)幾個(gè)不同的晶粒區(qū)？各區(qū)有何特點(diǎn)牵触？
答：金屬鑄錠呈現(xiàn)三個(gè)不同外形的晶粒區(qū)淮悼，即表面細(xì)晶粒區(qū)、柱狀晶粒區(qū)和等軸晶粒區(qū)揽思。
表面細(xì)晶粒區(qū)的組織特點(diǎn)是：晶粒細(xì)長(zhǎng)袜腥，區(qū)域厚度較小，組織致密钉汗，成分均勻羹令，力學(xué)性能較好。
在柱狀晶粒區(qū)损痰，兩排柱狀晶粒相遇的接合面上存在著脆弱區(qū)福侈，此區(qū)域常有低熔點(diǎn)雜質(zhì)及非金屬夾雜物積聚，使金屬材料的強(qiáng)度和塑性降低卢未。
等軸晶粒區(qū)的組織特點(diǎn)是：晶粒粗大肪凛，組織疏松，力學(xué)性能較差躏宗。
10．什么是冷變形強(qiáng)化邦霸？金屬經(jīng)過(guò)冷變形后，其組織和性能會(huì)發(fā)生哪些變化撼腹？
答：隨著金屬材料冷變形程度的增加瘪棱，金屬材料的強(qiáng)度和硬度都有所提高，但塑性有所下降瓦腋，這種現(xiàn)象稱為冷變形強(qiáng)化窒兼。
塑性變形后金屬材料的晶格嚴(yán)重畸變，變形金屬材料的晶粒被壓扁或拉長(zhǎng)妙旅，形成纖維組織军裂，此時(shí)金屬材料的位錯(cuò)密度提高蹋烂，變形阻力加大，強(qiáng)度威沙、硬度隨變形程度的增大而增加苹动，塑性、韌性則明顯下降攘活，而且冷變形強(qiáng)化使金屬材料繼續(xù)進(jìn)行壓力加工的性能惡化蠢涝。
    五、研討與交流
通過(guò)學(xué)習(xí)與查閱資料阅懦，相互探討一下材料的宏觀表現(xiàn)與微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系和二。
答：材料的宏觀表現(xiàn)與微觀結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系《ィ可以說(shuō)惯吕，材料的微觀結(jié)構(gòu)決定其宏觀性能表現(xiàn)，如活性碳怕午、石墨废登、金剛石都是由碳原子組成，但其微觀晶體結(jié)構(gòu)不同郁惜，所以表現(xiàn)出的宏觀性能截然不同堡距。另外，即使是同一材料兆蕉，其微觀組織不同吏颖，也會(huì)導(dǎo)致其宏觀性能的不同。

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