10>面心立方晶体的挛晶面是o
A、（112}B、（110}C、（111}
11、形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的o
A、1/3B、2/3C、3/4
12、金属结晶过程中（）：
a、临界晶核半径越大，形核越易；b、临界晶核形成功越大，形核越易；
c、过冷度越大，形核越易；d、均质形核比非均质形核容易。
13、三元相图中（
）：
a、垂直截面图上可应用杠杆定律；b、垂直截面图上三相区域为直边三角形；
c、四相共晶反应平面在成份投影图上为曲边四边形；d、四相反应为等温反应。
14、
1下列对金属键描述正确的是：
A无方向性和饱和性B有方向性和饱和性
C有方向性无饱和性D无方向性有饱和性
2下列对晶体与非晶体描述正确的是：
A晶体有熔点和性能的各向异性；非晶体有熔点和性能的各向同性
B晶体有熔点和性能的笞向异性；非晶体没有熔点，性能为各向同性
C晶体没有熔点和性能的各向异性;非晶体有熔点，性能为各向同性
D晶体有熔点和性能的务向异性;非晶体也有熔点和性能的各仙异性
3金属的典型晶体结构有面心立方、体心立方和密排六方三种，它们的晶胞中原子数分别为:
A4；2；6B6；2；4C4；4；6D2；4；6
4关于间隙固溶体与间隙化合物说法正确的是：
A二者在结构方面不同B二者力学性能相近
C二者结合键相同D二者物理性能相近
5柏氏矢量是表示位错特征的矢量，但它不能用于：
A判断位错性质B表示位错的能量C判断位错反应D表示位错密度
6晶界不包括：
A大角度晶界B小角度晶界C挛晶界D表面
7下列对液一固粗糙界面描述正确的是：
A微观粗糙，宏观平整B微观粗糙，宏观粗糙
C微观平整，宏观粗糙D微观平整，宏观平整
8能得到非晶态合金的技术是：
A定向凝固技术B尖端形核技术C急冷凝固技术D柬直提拉技术
9合金与纯金属结晶的不同点是：
A需要过冷B需要能量起伏C需要成分起伏D需要结构起伏
10下列不属于Fe-Fe3C相图中的组成相是：
A铁素体B奥氏体C渗碳体D石墨
11Fe-Fe3C相图的组元是：
AFe和F&CBFe和CC铁素体和FeaCD奥氏体和FeaC
12随含碳景的提高，热轧钢力学性能的变化规律是：
A强度、硬度升高，塑性、韧性降低
B强度、硬度升高，塑性、韧性升高0强度先升后降D强度先降后升
13下列不属于铸锭中宏观偏析的是：
A正常偏析B枝晶偏析C反常偏析D比重偏析
14晶体型性变形时，不能通过刃型位错进行：
A单滑移B多滑移C交滑移D晶体转动
15晶粒大小对金属的性能有重要影响。
晶粒越小，
A金属的强度越高，槊性越好B金属的强度越高，槊性越差
C金属的强度越低，塑性越好D金属的强度越低，塑性越差
16对金属冷冲压成型时，有时会产生“制耳”，其形成原因是：
A残余应力B变形织构C加工硬化D晶格畸变
17用于降低冷变形金属中的内应力的方法是：
A低温IE火B|门|复退火C再结晶退火D高温|口|火
18在热加工过程中，一般不发生：
A动态mi复B动态再结晶C静态再结晶D加工硬化
19固态相变比液一固相变困难的主要原因是：
A固态相变的温度低B固态相变时有应变能的额外增加
C固态相变时没有扩散D固态相变时有界面日由能的升高
20用于调整低碳钢的硬度和改善其切削加T•性能的热处理工艺是：
A完全退火B球化退火C正火D|门|火
二、多项选择题（每题1分，共20分）
1下列对金属特性描述正确的是：
A有良好的延展性B有良好的导电性
C有良好的导热性D具有金属光泽
2下列对空间点阵描述正确的是：
A空间点阵中的点代表原子的中心B空间点阵中每一点周围的环境都相同
C有无限多种D可分属7个晶系
3固溶体材料中常见的组成相，下列描述正确的是：
A固溶体的结构与溶剂相同B固溶体的溶质原了只能占据溶剂的间隙位置
C固溶体中的原子可形成有序分布D溶质原子的固溶度是有限的
4空位是晶体中一种典型的点缺陷，下列说法正确的是：
A在点阵中形成拉应力场B在一定温度下没有一定的平衡浓度
C使电阻增大D可提高屈服强度
5位错是晶体中的线缺陷，实际上位错：
A是晶体滑移区与未滑移区的边界B是一个管道状缺陷区
C可以在晶体内部中止D是一神热力学平衡的缺陷
6血缺陷包括：
A表面B晶界C相界D溶质原了
7下列对金属结晶描述正确的是：
A包括形核一长大两个过程B温度低于熔点才能进行
C需要能量起伏D需要结构起伏
8细化金属铸件晶粒的方法有：
A提高过冷度B变质处理C振动和搅拌D高温慢速浇铸
9二元相图中有一些重要的几何规律，主要有：
A相邻相区的相数差1B三相平衡区是一条水平线
C相图中两条水平线之间是两相区D单相区边界线的延长线应进入相邻的两相区
10共晶系合金在快速冷却条件下，可得到：
A伪共晶组织B不平衡共晶组织
C离异共晶组织D包晶组织
11Fe~Fe3C相图中有三条水平线，它们表示的相变是：
A合晶转变B包晶转变C共晶转变D共析转变
12常见的铸锭三区包括：
A细晶区B等轴晶区C微晶区D柱状晶区
13金属型性变形的主要方式有：
A滑移B攀移C牢生D扭折
14多晶体塑性变形与单晶体塑性变形的不同之处是：
A多晶体型性变形不能以挛生的方式进行B多晶体塑性变形时有晶粒的阻碍作用
C多晶体塑性变形需要晶粒间的变形协调D多晶体的塑性变形能力较差
15金属的型性变形将使其组织和性能发生变化，如：
A晶粒被拉长B强度、硬度升高
C位错密度降低D抗蚀性下降
16为提高金属的强度，可采取下列措施：
A固溶处理B弥散处理C制造单晶D细化晶粒
17再结晶退火常用于恢复冷变形金属的变形能力，下列描述正确的是：
A再结晶可使冷变形金属恢复到变形前的状态B再结晶包括形核一长大两个过程
C再结晶使金属晶格类型发生了变化D再结晶的驱动力是变形储存能
18钢的渗碳在奥氏体中而不在铁素体中进行，是因为：
A奥氏体中的间隙大B奥氏体的温度高
C奥氏体中碳的饱和溶解度大D奥氏体的间隙总量多
19描述奥氏体化后晶粒大小的参数主要有：
A起始晶粒度B终了晶粒度C本质晶粒度D实际晶粒度20马氏体高强度高硬度的主要原因是:
A固溶强化B相变强化C时效强化D形变强化
选择题：
（每题1分）
1.当加热到A3温度，亚共析钢中的奥氏体转变为铁素体，这种转变可称为
（）O
A.同素异晶转变B.重结晶D.再结晶E.结晶
2.若面心立方晶体的晶格常数为a,则其八面体间隙（）。
A.是不对称的B.是对称的C.位于面心和棱边中点D.位于体心和棱边中点
3.在912°C（其晶格常数为0.02464nm）转变为（其晶格常数为0.0486nm）时的休积
（）。
A膨胀;B收缩;C不变;D不能确定
4.渗碳体是一种（）
A间隙相；B金属化合物；C间隙化合物D固溶体
5.六方晶系的［100］晶仙指数，若改用四坐标轴的密勒指数标定，可表示为（）。
A；B；C；D=1负210；
6.晶面（110）和（1负11）所在的晶带，其晶带轴的指数为（）
A负112B1负12C02负1D0负12
7.对于平衡状态下的亚共析钢，随着含碳量的增加，其
A.硬度，强度均升高B。
硬度下降，塑性升高
C.塑性，韧性均下降De强度塑性均不变
8.固溶体合金与共晶合金相比，固溶体合金通常具有如下特性
A.铸造性好Bo锻造性好Co焊接性好Do机械加工性好
9.含碳量1%的碳钢平衡结晶到室温，则在室温下该合金中
A相组成物为铁素体和渗碳体Bo组织组成物是铁素体和二次渗碳体
C珠光体含量为96%D铁素体总含量为85%
10为获得细小的晶粒的铝合金，可采用如下工艺
A固溶处理B变质处理C调质处理D冷变形和中间退火
11.经冷变形的金属随后加热到一定温度将会发生回复再结晶，这是一个
A低位错密度的晶粒取代高位错密度的晶粒的过程
B也是一个形核和长大的过程
C是一个典型的固态相变的过程
D也是重结晶过程
12.下贝氏体是
A含碳量饱和的单相铁素体B呈现竹叶状
0呈现羽毛状D含碳过饱和的片状铁素体和碳化物组成的复相组织
13铸铁和碳钢的主要区别在于组织中是否有
A渗碳体B珠光体C铁素体D莱氏体
14调幅分解是固溶体分解的一种特殊形式
A一种多晶形转变
B形核和长大的过程
C无形核的直接长大过程
D一种固溶体分解位成分不同而结构相同的两种固溶体
15碳渗入Y-Fe中形成间隙固溶体，成为
A铁素体B奥氏体C马氏体D索氏体
16通常情况下,随回火温度的升高，淬火钢的
A强度下降B硬度下降C塑性提高D韧性基木不变17影响固溶度的主要因素有
A溶质和溶剂原子的原子半径差
B溶质和溶剂原了的电复性差
C溶质元素的原子价
D电子浓度
18具有光滑界面的物质在负的温度梯度下长大时
A以二维晶核方式长大
B以螺旋方式长大
C以垂直方式长大
D呈现树枝状结晶
19利用三元相图的变温界面图可以
A确定三元合金平衡相的成分
B定性分析三元合金的平衡结晶过程
C确定平衡相的含量
C应用杠杆定律和重心法则
20马氏体具有高强度的原因
A固溶强化B相变强化C时效强化D细晶强化
三、判断正误（每小题1分，共10分）
正确的在括号内画“错误的画“X”
1.金属中典型的空间点阵有体心立方、面心立方和密排六方三种。
（）
2.作用在位错线上的力F的方向永远垂直于位错线并指向滑移面上的未滑移区。
（）
3.只有置换固溶体的两个组元之I'uJ才能无限互溶，间隙固溶体则不能o
（）
4.金属结晶时，原子从液相无序排列到固相有序排列，使体系墙值减小，因此是一个自发
过程。
（）
5.固溶体凝固形核的必要条件同样是△GB<0、结构起伏和能量起伏。
（）
6.三元相图垂直截面的两相区内不适用杠杆定律。
（）
7.物质的扩散方向总是与浓度梯度的方向相反。
（）
8.塑性变形时，滑移面总是晶体的密排面，滑移方向也总是密排方向o
（）
9.和液固转变一样，固态相变也有驱动力并要克服阻力，因此两种转变的难易程度相似。
（）
10.除Co以外，几乎所有溶入奥氏体中的合金元素都能使C曲线左移，从而增加钢的淬透
性。
（）
（1）在钢中，随含碳量的增加，珠光体的相对量也不断增加。
（）
（2）钢中铁素体与奥氏体的本质区别在于含碳量不同。
（）
（3）平衡状态下，在碳钢中，随含碳量的增加，强度、硬度均随之增加。
（）
（4）珠光体是单相组织。
（）
（5）亚共析钢的基木相是铁素体和珠光体。
（）
（6）扩散是原子的定向移动。
（）
（7）金属铸件可通过再结晶退火细化晶粒。
（）
（8）再结晶虽包含形核和长大过程，但它不是一个相变过程。
（）
（9）点缺陷是热力学上平衡的缺陷（）。
（10）一条弯曲位错线，其各部分的柏氏矢量都相同（）。
（11）不平衡凝固时，固界面上固、液相的平衡不符合相图所表示的平衡关系。
（）
（12）只有在负温度梯度下，合金凝固才能形成树枝状晶。
（）
（13）在多晶体的型性变形过程中，其各晶粒的变形是独立的。
（）
（14）热加工是指在高温状态下进行的加工过程。
（）
（15）材料中的晶粒越细，其强度越高，其塑性就越低。
（）
（16）原子的扩散只能由高浓度处向低浓度处进行。
（）
（17）固态相变时新相晶核往往优先在晶体缺陷处形成。
（）
（18）体心立方金属的滑移系总数比面心立方多，因而其塑性也比面心立方金属好。
（）
（19）一种材料中只能存在一种结合键。
（）
（20）可以利用三元相图的变温截面图，分析合金相和成分变化。
（）判断题:
1.过冷度越大，形核率与线长大速率的比值越大，则获得的晶粒越细小。
（）（2分）
2.金属以及合金由液态转变为固态的过程称为结晶，是一个典型的相变过程。
（）（2分）
3.金属铸件可以通过再结晶退火来达到细化晶粒的目的。
4.回复退火可以有效的消除冷变形金属的内应力。
5.几乎所有的钢都会产生第一类回火脆性，若回火后采用快冷的方式可以避免此类脆性。
（）（2分）
1.画出Fe-C相图，标明多相区的相，一次渗碳体，二次渗碳体，三次渗碳体，共
晶渗碳体，共析渗碳体形成条件，组织结构，晶体结构有什么相同点和不同点?
合金中的二次渗碳体的最大含量多少？
（15分）
2（20分）判断题
⑴属于同一种空间点阵的晶体可以具有不同的晶体结构
（2）一个位错环不可能处处都是螺位错，也不可能处处都是刃位错。
（3）致密度高的密排金属作为溶剂形成间隙固溶体时，其溶解度总比致密度低的金属小。
（4）非共晶成分的合金，经较快冷却而形成的全部共晶组织称为伪共晶。
（5）液态金属结晶时，形成临界晶核时体积|'1有能的减少只能补偿新增表面能的1/3.
（6）单晶体的临界分切应力主要取决于晶体的类型及纯度，而与外力的大小和取向无关。
（7）强化金属材料的各种手段，其出发点都在于制造无缺陷的晶体或设置位错运动的障碍。
（8）一般情况下，高纯金属比工业纯度金属更容易发生再结晶。
（9）纯金属经同素异构转变后，会产生组织和结构方面的变化。
（10）调幅分解过程中发生溶质原子的上坡扩散。
6.（15分）⑴用晶向和晶面指数的组合写出面心立方，体心立方及密排六方金属的全部滑移系。
（2）在面心立方晶体的单位晶胞中画出一个滑移系，并标出晶血晶向指数。
3.在立方晶体中画出以下晶面和晶向：
[112],[-210],（102）（11-2）
6.分别列出对纯金属和合金E能采取的强化机制。
8.850摄氏度渗碳与950摄氏度渗碳相比，优点是热处理后产品晶粒细小。
a）计算上述两个温度下碳在r-Fe4*的扩散系数，己知D0二2.0*10-5m2/sQ二140*103J/mol.。
b）850摄氏度渗碳需用多长时间才能获得950摄氏度渗碳5小时的渗层厚度（不同温度下碳在r-Fe中的溶解度的差别可忽略）
1.为什么过冷度是液态合金结晶的驱动力?
结晶过程的发生必须是液相的|'|由能高于固相的|'|由能,液相金属与固相金属I'l由能之差叩为结晶的驱动力，要获得结晶过程所必需的驱动力，一定要使实际结晶的温度低于理论结晶温度，即要有一定的过冷度，才能满足热力学条件。
1.液态合金凝固时的热过冷和成分过冷有何区别？
成分过冷对单相合金晶体生长方式有何影响？
答题要点：
热过冷——液态凝固时所需过冷完全由传热所提供。
成分过冷：
凝固时由于溶质再分配造成固液界面前沿溶质浓度变化，引起理论凝固温度的改变而在液固界面前液相内形成的过冷。
成分过冷对单相合金晶体生长方式影响：
（1）无“成分过冷”的平面生长。
当单相合金晶体生长条件符合：
界
面前方不产生成分过冷。
界面将以平向生长方式生长。
宏观平坦的界面是等温的，以恒定的平衡成分向前推进。
获得成分完全均匀的单相固溶体柱状晶甚至单晶体。
（2）窄成分过冷区的胞状生长。
当单相合金晶体生长符合条件：
时，界面前方产生一个窄成分过冷区，晶体生长以胞状晶方式生长。
（3）较宽成分过冷区的柱状树枝晶生长。
随着界面前方成分过冷区加宽，凸起晶胞将向熔体伸展更远；原来胞晶抛物状界面逐渐变得不稳定。
晶胞生长方向开始转向优先的结晶生长方向，胞晶的横向也将受晶体学因素的影响而出现凸缘结构，当成分过冷加强时，凸缘上又会出现锯齿结构即二次枝晶。
将出现二次枝晶的胞晶称为胞状树枝晶，或柱状树枝晶。
（4）宽成分过冷区的自由树枝晶生长。
当固一液界面前方液体中成分过冷的最大值大于液体中非均质生核所需要的过冷度AT异时，在柱状枝晶生长的同时，界面前方这部分液体将发生新的形核过程，导致晶体在过冷的液体中自由成核生长，并长成树枝晶，这称为自由树枝晶，此后的凝固过程便是等轴晶不断向液体内部推进的过程。
1.在晶格常数为a的面心立方晶胞中，画出（111｝晶面族的全部晶面并标出各自的晶面指数,计算面间距。
（12'）
3.含碳量为百分之3.5的铁一碳合金，在室温时由哪两个相组成？
笞占的重量百分数是多少？
并计算室温时珠光体和莱氏体的百分含量。
（12,）
1.画出面心立方体的（111）和（100）面，计算面间距和面密度。
证实晶面的间距越大，原了面密度越高。
（15z）
6.
（1）.如果不考虑畸变能，第二相粒子在晶内析出是何形态？
在晶界析出呢？
（2）如果不考虑界面能，析出物为何形态？
是否会在晶界优先析出呢？
（12'）
3.铸件典型宏观组织是由哪几部分构成的，它们的特征和形成机理如何?
答题要点:
铸件典型宏观组织是由表面细晶粒区、柱状晶区和内部等轴晶区二个部分构成的，他们的特征分别是：
表面细晶粒区。
是紧靠铸型壁的激冷组织，也称激冷区，由无规则排列的细小等轴晶所组成。
柱状晶区。
由垂直于型壁（沿热流方向）彼此平行排列的柱状晶粒所组成。
内部等轴晶区。
由各向同性的等轴晶组成。
等轴晶的尺寸比表血细晶粒区的晶粒尺寸粗大。
各区的形成机理如下：
表面细晶粒区的形成。
铸型壁附近熔体受到强烈的激冷作川而大量形核，形成无方向性的表面细等轴晶组织，也叫“激冷晶”。
此区形成的前提条件是，抑制铸件形成稳定的凝固壳层,凝固壳层形成，界面处晶粒单向散热，则晶粒逆热流方向择优生长而形成柱状晶。
柱状晶主要是从表面细晶粒区形成并发展而来的，稳定的凝固完层一旦形成，处在凝固界面前沿的晶粒在垂直于型壁的单向热流的作用下，便转而以枝晶状延伸生长。
由于各技晶主干方向互不相同，那些主干与热流方I何相平行的枝晶，较之取向不利的相邻枝晶生长得更为迅速.它们优先向内伸展并抑制相邻枝晶的生长。
在逐渐淘汰掉取向不利的晶体过程中发展成柱状晶组织。
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