材料科学基础课后习题(6)

6．什么是单滑移、多滑移、交滑移?三者滑移线的形貌各有何特征?

]滑移系的临界切应力rc为1 MPa，问；

7．已知纯铜的{111}[

(1) 要使(应力?

)面上产生[101)方向的滑移，则在[001]方向上应施加多大的

(2) 要使(

)面上产生[110]方向的滑移呢?

8．证明体心立方金属产生孪生变形时，孪晶面沿孪生方向的切应变为0.707。

9．试比较晶体滑移和孪生变形的异同点。

10． 用金相分析如何区分“滑移带”、“机械孪晶”、“退火孪晶”。

11． 试用位错理论解释低碳钢的屈服。举例说明吕德斯带对工业生产的影响及

防止办法。

12． 纤维组织及织构是怎样形成的?它们有何不同?对金属的性能有什么影响?

13． 简要分析加工硬化、细晶强化、固熔强化及弥散强化在本质上有何异同。

14． 钨丝中气泡密度(单位面积内的气泡个数)由100个/cm2增至400个/cm2时，

拉伸强度可以提高1倍左右，这是因为气泡可以阻碍位错运动。试分析气泡阻碍位错运动的机制和确定切应力的增值?r。 15． 陶瓷晶体塑性变形有何特点?

16． 为什么陶瓷实际的抗拉强度低于理论的屈服强度，而陶瓷的压缩强度总是

高于抗拉 17． 强度?

18． 已知烧结氧化铝的孔隙度为5％时，其弹性模量为370 GPa，若另一烧结

氧化铝的弹性模量为270 GPa，试求其孔隙度。

19． 为什么高聚物在冷拉过程中细颈截面积保持基本不变?将已冷拉高聚物加

热到它的玻理化转变温度以上时，冷拉中产生的形变是否能回复?

20． 银纹与裂纹有什么区别?

1．设计一种实验方法，确定在一定温度( T )下再结晶形核率N和长大线速度G （若N和G都随时间而变）。

2．金属铸件能否通过再结晶退火来细化晶粒?

3．固态下无相变的金属及合金，如不重熔，能否改变其晶粒大小?用什么方法可以改变?

4．说明金属在冷变形、回复、再结晶及晶粒长大各阶段晶体缺陷的行为与表现，并说明各阶段促使这些晶体缺陷运动的驱动力是什么。

5．将一锲型铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制，如图7—4所示。

(1) 画出此铜片经完全再结晶后晶粒大小沿片长方向变化的示意图； (2) 如果在较低温度退火，何处先发生再结晶?为什么?

6．图7—5示出。—黄铜在再结晶终了的晶粒尺寸和再结晶前的冷加工量之间的关系。图中曲线表明，三种不同的退火温度对晶粒大小影响不大。这一现象与通常所说的“退火温度越高，退火后晶粒越大”是否有矛盾?该如何解释?

7．假定再结晶温度被定义为在1 h内完成95％再结晶的温度，按阿累尼乌斯

(Arrhenius)方程，N＝N0exp(温度将是G和向的函数。

)，G＝G0exp()可以知道，再结晶

(1) 确定再结晶温度与G0，N0，Qg，Qn的函数关系； (2) 说明N0，G0，Qg，Q0的意义及其影响因素。

8．为细化某纯铝件晶粒，将其冷变形5％后于650℃退火1 h，组织反而粗化；增大冷变形量至80％，再于650℃退火1 h，仍然得到粗大晶粒。试分析其原因，指出上述工艺不合理处，并制定一种合理的晶粒细化工艺。

9．冷拉铜导线在用作架空导线时(要求一定的强度)和电灯花导线(要求韧性好)时，应分别采用什么样的最终热处理工艺才合适?

10． 试比较去应力退火过程与动态回复过程位错运动有何不同。从显微组织上如何区分动、静态回复和动、静态再结晶?

11． 某低碳钢零件要求各向同性，但在热加工后形成比较明显的带状组织。请提出几种具体方法来减轻或消除在热加工中形成带状组织的因素。

12． 为何金属材料经热加工后机械性能较铸造状态为佳?

13． 灯泡中的钨丝在非常高的温度下工作，故会发生显著的晶粒长大。当形成横跨灯丝的大晶粒时，灯丝在某些情况下就变得很脆，并会在因加热与冷却时的热膨胀所造成的应力下发生破断。试找出一种能延长钨丝寿命的方法。

14． Fe-Si钢(Wsi为0.03)中，测量得到MnS粒子的直径为0.4?m，每1 mm2内的粒子数为2×105个。计算MnS对这种钢正常热处理时奥氏体晶粒长大的影响(即计算奥氏体晶粒尺寸)。

15． 判断下列看法是否正确。

(1) 采用适当的再结晶退火，可以细化金属铸件的晶粒。

(2) 动态再结晶仅发生在热变形状态，因此，室温下变形的金属不会发生

动态再结晶。

(3) 多边化使分散分布的位错集中在一起形成位错墙，因位错应力场的叠

加，使点阵畸变增大。 (4) 凡是经过冷变形后再结晶退火的金属，晶粒都可得到细化。 (5) 某铝合金的再结晶温度为320℃，说明此合金在320℃以下只能发生回

复，而在320℃以上一定发生再结晶。 (6) 20#钢的熔点比纯铁的低，故其再结晶温度也比纯铁的低。 (7) 回复、再结晶及晶粒长大三个过程均是形核及核长大过程，其驱动力

均为储存能。 (8) 金属的变形量越大，越容易出现晶界弓出形核机制的再结晶方式。 (9) 晶粒正常长大是大晶粒吞食小晶粒，反常长大是小晶粒吞食大晶粒。 (10) 合金中的第二相粒子一般可阻碍再结晶，但促进晶粒长大。 (11) 再结晶织构是再结晶过程中被保留下来的变形织构。

(12) 当变形量较大、变形较均匀时，再结晶后晶粒易发生正常长大，反之

易发生反常长大。 (13) 再结晶是形核—长大过程，所以也是一个相变过程。

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