习题二金属与合金晶体结构和相图.doc

习题二 金属与合金晶体结构和相图1、 计算面心立方晶格的致密度。2、 铁的原子半径为0.124nm，试计算体心立方和面心立方的晶格常数。3、 已知的原子直径为2.56，求的晶格常数，并计算1mm中的原子数。4、 填空题：（1）晶体与非晶体结构上的最根本的区别是（ ）。（2）-Fe的一个晶胞内的原子数为（ ）。（3）结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，它们是（ ）和（ ）。5、选择题（1）晶体中的位错属于 a. 体缺陷 b.面缺陷 c.线缺陷 （2）金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将a. 越高 b.越低 c.越接近理论结晶温度 （3）为了细化晶粒，可采取的措施是a. 快速浇注 b.加变质剂 c.以砂型代替金属型 6、 什么是过冷度？过冷度与冷速有何关系？过冷度对金属结晶后晶粒大小有何影响？7、 液态金属发生结晶的必要条件是什么？8、 晶粒大小对力学性能有何影响？为什么？简述在凝固阶段细化晶粒的途径？9、 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？10、如果其他条件相同，试比较下列铸造条件下，铸件晶粒大小：（1）金属模浇注与砂模浇注（2）铸成薄件与铸成厚件（3）浇注时采用震动和不采用震动11、什么是固溶体？固溶体有何晶格特性和性能特点？何谓固溶强化？12、试述固溶强化、加工硬化和弥散强化的强化原理，并说明三者的区别。13、什么是金属化合物？金属化合物有何晶格特征和性能特点？何谓弥散强化？14、判断下列情况是否有相变：液态金属结晶，同素异晶转变15、已知熔点600与熔点500在液态无限互溶；在固态300时溶于的最大溶解度为30%，室温时为10%，但不溶于，在300时，含40%的液态合金发生共晶反应，求：（）作出合金相图（）分析20%，45%和80%等合金的结晶过程，并确定室温下的组织组成物和相组成物的相对量。16、一个二元共晶反应如下：（75%）（15%）（95%）（）含50%的合金完全凝固时：（）初晶与共晶（）的重量百分数（）相和相的重量百分数（）共晶体中相和相的重量百分数（）若显微组织中测出初晶与（）共晶各占一半，求该合金成分17、有形状、尺寸相同的两个合金铸件，一个含，一个含，铸造后自然冷却，问哪个铸件的偏析比较严重。18、现有A、B两组元，其熔点BA，组成二元匀晶相图，试分析以下说法是否正确？（1）A、B两组元的晶格类型可以不同，但原子大小一定要相等（2）其中任一合金K，在结晶过程中由于固相成分沿固相线变化，故结晶出来的固溶体中的含B量始终高于原液相中的含B量。（3）固溶体合金按匀晶相图平衡结晶时，由于不同温度下结晶出来的固溶体成分和剩余液相成分都不相同，所以固溶体的成分是不均匀的。19、何谓同素异晶转变？试画出纯铁的结晶冷却曲线和晶体结构变化图？20、默画铁碳相图，并标注其关键点、线的成分和温度，标注各相区的相组成和组织组成物。写出共晶和共析反应式，并指出共晶和共析的异同点。21、何谓碳素钢？何谓白口铁？两者的成分、组织和性能有何差别？22、为何铸造合金常选用接近共晶成分的合金？为何要进行压力加工的合金常选用单相固溶体合金？23、比较下列名词的异同：（）-Fe，相与铁素体，-Fe，相与奥氏体；（）FeC，FeC，FeC，FeC共晶，FeC共析（3）相成分与组织组分，高温萊氏体和变态萊氏体24、默画出铁碳相图。填出各区域的相组分和组织组分。分析碳的质量分数分别为0.4%，0.77%，1.2%的结晶过程。指出这三种钢在1400、1100和800时奥氏体中的碳的质量分数。25、说明含碳量分别为3.2%，4.3%和4.7%的铁碳合金的结晶过程和室温组织。26、设珠光体的硬度为200HBS，伸张率20%，铁素体硬度80HBS，伸张率50%，计算c0.45%碳钢的延伸率与硬度。27、依据铁碳相图，解释下列现象：（1）在室温下，c0.8%的碳钢比c0.4%的碳钢硬度高，比c1.2%的碳钢强度高。（2）钢铆钉一般用低碳钢制造（3）绑扎物件一般用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机吊重物时都用钢丝绳（用60，65钢制造）（4）在1000时，c0.4%的钢能进行锻造，而c4.0%的铸铁不能锻造。（5）钳工锯削T8，T10，T12等退火钢料比锯削10，20钢费力，且锯条易磨钝。（6）钢适合压力加工成形，而铸铁适合铸造成形。（7）变态莱氏体的塑性比珠光体差28、依据铁碳相图计算，（1）室温下，含碳0.6%的钢中珠光体和铁素体各占多少？（2）室温下，含碳1.2%的钢中珠光体和二次渗碳体各占多少？（3）铁碳合金中，二次渗碳体和三次渗碳体的最大百分含量？（4）用杠杆定理计算珠光体、莱氏体在其共析温度、共晶温度时相组成物的相对量。29、某工厂仓库有许多碳钢钢材（退火态），由于钢材混杂，不知道化学成分，现将其中一根，经金相分析，发现其组织为珠光体+铁素体，其中铁素体占80%，问此钢含碳量大约为多少？30、对某退火碳素钢进行金相分析，其组织的相组成物为铁素体+渗碳体（粒状），其中渗碳体占18%，问此钢含碳量大约是多少？31、对某退火碳素钢进行金相分析，其组织的相组成物为铁素体+渗碳体（网状），其中珠光体占93%，问此钢含碳量大约是多少？32、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%，另一种合金显微组织中珠光体占92%，二次渗碳体量占8%，求出两类合金中碳的含量。33、同样形状和大小的两块铁碳合金，其中一块是低碳钢，一块是白口铸铁，用什么简单的方法可迅速将它们区分开来？34、在平衡条件下，45、T8、T12钢的硬度、塑性和强度孰大孰小？35、铸钢和铸铁的含碳量一般在什么范围？它们在应用上有何区别？36、判断题（1）铁素体的本质是碳在-Fe中的间隙相。（ ）（2）20钢比T12钢的碳质量分数高。（ ）（3）发生共析反应的铁碳合金，其含碳量必须是0.77%。37、填空题（1）珠光体的本质是（ ）。（2）在铁碳合金室温平衡组织中，含最多的合金成分点为（ ），含低温莱氏体最多的合金成分点（ ）。38、选择题（1）奥氏体是（）a.碳-Fe中的间隙固溶体 b.碳-中的间隙固溶体 c.碳-Fe中的有限固溶体（2）珠光体是一种（ ）a.单相固溶体 b.两相混合物 c.Fe与C的化合物（3）T10钢的碳的质量分数（ ）a.0.1% b.1.0%