機械工程材料教程第2章金屬材料的組織與性能控制

1、2.12.1 純純金屬的結(jié)晶金屬的結(jié)晶2.22.2 合金的結(jié)晶合金的結(jié)晶2.3 2.3 金屬的塑性加工金屬的塑性加工2.42.4 鋼的熱處理鋼的熱處理2.52.5 鋼的合金化鋼的合金化2.6 2.6 表面技術(shù)表面技術(shù)第第2 2章章 金屬材料的金屬材料的 組織與性能控制組織與性能控制1.純金屬的結(jié)晶條件2.純金屬的結(jié)晶過程3.同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變4.細化鑄態(tài)金屬晶粒的措施2.1 純金屬的結(jié)晶純金屬的結(jié)晶1.1.純金屬的結(jié)晶條件純金屬的結(jié)晶條件晶體液體液體結(jié)晶結(jié)晶結(jié)晶： 液體液體 - - 晶體晶體凝固： 液體液體 - - 固體（晶體固體（晶體 或或 非晶體）非晶體）冷卻曲線冷卻曲線tTT0Tn理論結(jié)晶溫度

2、開始結(jié)晶溫度 TT= T0 - Tn純金屬結(jié)晶的條件就是應(yīng)當(dāng)有一定的過冷度（克服界面能）冷卻速度越大，則過冷度越大。冷卻速度越大，則過冷度越大。2.2.純金屬的結(jié)晶過程純金屬的結(jié)晶過程液態(tài)金屬液態(tài)金屬形核形核晶核長大晶核長大完全結(jié)晶完全結(jié)晶形核形核和和晶核長大晶核長大的過程的過程（1 1）形核過程）形核過程兩種形核方式兩種形核方式 自發(fā)形核自發(fā)形核 與與 非自發(fā)形核非自發(fā)形核自發(fā)形核自發(fā)形核由液體金屬內(nèi)部原子聚集尺寸超過臨界晶核尺寸后形成由液體金屬內(nèi)部原子聚集尺寸超過臨界晶核尺寸后形成的結(jié)晶核心。的結(jié)晶核心。非自發(fā)形核非自發(fā)形核 是依附于外來雜質(zhì)上生成的晶核。是依附于外來雜質(zhì)上生成的晶核。（2

3、 2）晶核長大過程）晶核長大過程兩種長大方式 平面生長平面生長 與 樹枝狀生長樹枝狀生長。平面生長樹枝狀生長3 3同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變金屬在固態(tài)下晶體結(jié)構(gòu)隨溫度的改變而發(fā)生變化的現(xiàn)象。純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變-Fe，bcc -Fe，fcc -Fe，bcc1394 C912 C -Fe，fcc -Fe，bcc912 C純鐵的冷卻曲線純鐵的冷卻曲線TFe，bcc-Fe，bcc-Fe，fccCooling curve770鐵磁性4.細化鑄態(tài)金屬晶粒的措施晶粒度晶粒度 表示晶粒大小，分表示晶粒大小，分8 8級級（p111)p111)。晶粒度晶粒度12345678單位面積晶粒數(shù)單

4、位面積晶粒數(shù)（個（個/ /mmmm2 2）1632641282565121024 2048晶粒平均直徑晶粒平均直徑（mm）2501771258862443122細晶強化細晶強化 晶粒細化使金屬機械性能提高的現(xiàn)象晶粒細化使金屬機械性能提高的現(xiàn)象比較：比較： 細晶強化細晶強化-強度、硬度、塑性、韌性強度、硬度、塑性、韌性 固溶強化固溶強化-強度、硬度強度、硬度，塑性、韌性，塑性、韌性細化晶粒的措施細化晶粒的措施1.1.提高過冷度提高過冷度2.2.變質(zhì)處理變質(zhì)處理3.3.振動結(jié)晶振動結(jié)晶（1 1）提高過冷度）提高過冷度形核率形核率N 、長大速度長大速度G 與與 過冷度過冷度T 的關(guān)系的關(guān)系TG，NG

5、N（2 2）變質(zhì)處理）變質(zhì)處理在液體金屬中加入在液體金屬中加入變質(zhì)劑變質(zhì)劑( (孕育劑孕育劑) )，以細化晶粒和改善組織，以細化晶粒和改善組織的工藝措施。的工藝措施。變質(zhì)劑的作用變質(zhì)劑的作用：作為非自發(fā)形核的核心，或阻礙晶粒長大。：作為非自發(fā)形核的核心，或阻礙晶粒長大。（3 3）振動結(jié)晶）振動結(jié)晶振動的作用振動的作用：使樹枝晶破碎，晶核數(shù)增加，晶粒細化。：使樹枝晶破碎，晶核數(shù)增加，晶粒細化。機械振動、超聲振動，或電磁攪拌等。機械振動、超聲振動，或電磁攪拌等。2.2.1.二元合金的結(jié)晶2.2.2合金的性能與相圖的關(guān)系2.2.3鐵碳合金的結(jié)晶2.2 合金合金的結(jié)晶的結(jié)晶1 1勻晶相圖勻晶相圖2 2

6、共晶相圖共晶相圖3 3包晶相圖包晶相圖4 4共析相圖共析相圖2.2.1二元合金的結(jié)晶1 1勻晶相圖勻晶相圖相圖相圖（平衡圖、狀態(tài)圖）（平衡圖、狀態(tài)圖）平衡條件下，合金的相狀態(tài)與溫度、成份間關(guān)系的圖形。平衡條件下，合金的相狀態(tài)與溫度、成份間關(guān)系的圖形。 CuNiNi%T,C2040608010010001100120013001400150010831455L L+ 銅-鎳合金勻晶相圖CuNiNi%T,C2040608010010001100120013001400150010831455L L+ 純銅純銅熔點熔點純鎳純鎳熔點熔點液相線液相線固相線固相線液相區(qū)液相區(qū)固相區(qū)固相區(qū)液固兩相區(qū)液固兩相

7、區(qū)勻晶合金的結(jié)晶過程勻晶合金的結(jié)晶過程abcdT,CtL L L勻晶轉(zhuǎn)變 L 冷卻曲線CuNiNi%T,C2040608010010001100120013001400150010831455L L+ 勻晶合金與純金屬不同，它沒有一個恒定的熔點，勻晶合金與純金屬不同，它沒有一個恒定的熔點，而是在液、固相線劃定的溫區(qū)內(nèi)進行結(jié)晶。而是在液、固相線劃定的溫區(qū)內(nèi)進行結(jié)晶。杠桿定律杠桿定律CuNiNi%T,C2040608010010001100120013001400150010831455L L+ 12acba1b1c1T1T21. 1. 在兩相區(qū)內(nèi)，對在兩相區(qū)內(nèi)，對應(yīng)每一確定的溫度，應(yīng)每一確定的溫

8、度，兩相的成分是確定的。兩相的成分是確定的。2. 2. 隨著溫度的降低，隨著溫度的降低，兩相的成分分別沿液兩相的成分分別沿液相線和固相線變化。相線和固相線變化。杠桿定律杠桿定律：在兩相區(qū)內(nèi)，對應(yīng)每一確定的溫度T1，兩相質(zhì)量的比值是確定的。即QL/Q=b1c1/a1b1杠桿定律推論：杠桿定律推論：在兩在兩相區(qū)內(nèi)，對應(yīng)溫度相區(qū)內(nèi)，對應(yīng)溫度T1T1時兩相在合金時兩相在合金b b中的相中的相對質(zhì)量各為對質(zhì)量各為Q QL L/Q/QH H=b=b1 1c c1 1/a/a1 1c c1 1Q Q /Q/QH H=a=a1 1b b1 1/a/a1 1c c1 1=1- =1- Q QL L/Q/QH H

9、例：求例：求30%30%NiNi合金在合金在1280 1280 時時 相的相對量相的相對量CuNiNi%T,C2040608010010001100120013001400150010831455L L+ ac30a1b1c11280 解：作成分線和溫度線如圖。6618根據(jù)杠桿定律推論， Q Q / / Q QH H = = a a1 1b b1 1 /a/a1 1c c1 1 =12/48=1/4=12/48=1/4答：所求合金在1280 時相的相對質(zhì)量為1/4。2 2共晶相圖共晶相圖PbSnSn%T, C鉛-錫合金共晶相圖液相線液相線L固相線固相線 + L + L + 固溶線固溶線 固溶線

10、固溶線共晶轉(zhuǎn)變分析共晶轉(zhuǎn)變分析PbSnT, CL + L + L + 共晶反應(yīng)線共晶反應(yīng)線表示從表示從c點到點到e點點范圍的合金，在范圍的合金，在該溫度上都要發(fā)該溫度上都要發(fā)生不同程度上的生不同程度上的共晶反應(yīng)。共晶反應(yīng)。ce共晶點共晶點表示表示d點成分的合點成分的合金冷卻到此溫度金冷卻到此溫度上發(fā)生完全的共上發(fā)生完全的共晶轉(zhuǎn)變。晶轉(zhuǎn)變。dLd c + e共晶反應(yīng)要點共晶反應(yīng)要點PbSnT, CL + L + L + 183ced 共晶轉(zhuǎn)變在恒溫下進行。共晶轉(zhuǎn)變在恒溫下進行。 轉(zhuǎn)變結(jié)果是從一種液相中結(jié)晶出兩個不同的固相。轉(zhuǎn)變結(jié)果是從一種液相中結(jié)晶出兩個不同的固相。 存在一個確定的共晶點。在該點

11、凝固溫度最低。存在一個確定的共晶點。在該點凝固溫度最低。 成分在共晶線范圍的合金都要經(jīng)歷共晶轉(zhuǎn)變。成分在共晶線范圍的合金都要經(jīng)歷共晶轉(zhuǎn)變。X1合金結(jié)晶過程分析合金結(jié)晶過程分析cefgX1T, CtL L LL+ 冷卻曲線冷卻曲線 + 1234PbSnT, CL + L + L + 183cedX1合金結(jié)晶特點合金結(jié)晶特點T, CtL L LL+ 冷卻曲線冷卻曲線 + 1.沒有共晶反應(yīng)過程，沒有共晶反應(yīng)過程，而是經(jīng)過勻晶反應(yīng)形成而是經(jīng)過勻晶反應(yīng)形成單相單相 固相。固相。2.要經(jīng)過脫溶反應(yīng)，要經(jīng)過脫溶反應(yīng)，室溫室溫 組織組成物組織組成物為為 + 組織組成物組織組成物組織中，由一定的相構(gòu)成的，具有一

12、定形態(tài)特征的組成部分。X2合金結(jié)晶過程分析合金結(jié)晶過程分析（共晶合金共晶合金）X2T, CtL( + )L( + )LL( + ) 共晶體共晶體冷卻曲線冷卻曲線( + )PbSnT, CL + L + L + 183cedX3合金結(jié)晶過程分析合金結(jié)晶過程分析（亞共晶合金亞共晶合金）X3T, CtLL+ ( + )+ + 12( + )+ PbSnT, CL + L + L + 183cedL+( + )+ 標注了組織組成物的相圖標注了組織組成物的相圖3 3包晶相圖包晶相圖包晶轉(zhuǎn)變包晶轉(zhuǎn)變： Ld + c ePtAgAg%T, C鉑-銀合金包晶相圖L + L + L + cedfgT, CtLL

13、 + L + + 4. 4. 共析相圖共析相圖共析轉(zhuǎn)變共析轉(zhuǎn)變： ( + ) 共析體共析體ABT, C + + + cedL + L2.2.2 相圖與性能的關(guān)系1.合金的使用性能與相圖的關(guān)系合金的使用性能與相圖的關(guān)系 固溶體中溶質(zhì)濃度固溶體中溶質(zhì)濃度 強度、硬度強度、硬度 組織組成物的形態(tài)對強度影響很大。組織越細密，強度越高。組織組成物的形態(tài)對強度影響很大。組織越細密，強度越高。2. 合金的工藝性能與相圖的關(guān)系合金的工藝性能與相圖的關(guān)系 鑄造性能鑄造性能液固相線距離愈小，結(jié)晶溫度范圍愈小（如接近共晶成分的合金），液固相線距離愈小，結(jié)晶溫度范圍愈?。ㄈ缃咏簿С煞值暮辖穑?，則流動性好，不易形成分

14、散縮孔。則流動性好，不易形成分散縮孔。 鍛造、軋制性能鍛造、軋制性能單相固溶體合金，單相固溶體合金，變形抗力小，變形均勻，變形抗力小，變形均勻，不易開裂。不易開裂。1 1鐵碳相圖鐵碳相圖2 2結(jié)晶過程結(jié)晶過程3 3成分成分- -組織組織- -性能關(guān)系性能關(guān)系 4 4Fe-FeFe-Fe3 3 C C相圖的應(yīng)用相圖的應(yīng)用2.2.3鐵碳合金的結(jié)晶1 1鐵碳相圖鐵碳相圖 ( (Fe-FeFe-Fe3 3 C C相圖相圖) )(1) (1) Fe-FeFe-Fe3 3 C C相圖的組元相圖的組元 Fe Fe FeFe、-Fe (bcc) -Fe (bcc) 和和-Fe (fcc)-Fe (fcc)強度

15、、硬度低，韌性、塑性好。強度、硬度低，韌性、塑性好。 FeFe3 3 C C 熔點高，硬而脆，塑性、韌性幾乎為零。熔點高，硬而脆，塑性、韌性幾乎為零。(2) (2) Fe-FeFe-Fe3 3 C C相圖的相相圖的相 FeFe3 3 C C （ Cem Cem， Cm Cm，滲碳體）滲碳體） 復(fù)雜晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜晶體結(jié)構(gòu) 液相液相 L L 相相 （高溫鐵素體（高溫鐵素體 ） FeFe（C C）固溶體固溶體 相（相（A A ，奧氏體）奧氏體） -Fe-Fe（C C）固溶體固溶體 相相 （F F，鐵素體）鐵素體） -Fe-Fe（C C）固溶體固溶體(3) (3) 相圖中重要的點和線相圖中重要的點和線液

16、相線ABCD固相線AHJECF包晶線 HJB，包晶點 J 共晶線 ECF，共晶點CL4.3(A2.11+Fe3C)高溫萊氏體,Le或Ld共析線 PSK，共析點SA0.77(F0.02+Fe3C)珠光體, PES線：C在A中的固溶線PQ線：C在F中的固溶線2 2鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程Fe-C 合金分類合金分類工業(yè)純鐵工業(yè)純鐵 C % 0.0218 %C % 0.0218 %鋼鋼 0.0218 % 0.0218 % C % 2.11 %C % 2.11 %亞共析鋼亞共析鋼 0.77 % 0.77 %共析鋼共析鋼 0.77 % 0.77 % 過共析鋼過共析鋼 0.77 % 0.

17、77 %白口鑄鐵白口鑄鐵 2.11 % 2.11 % C % C % 6.69 % 6.69 %亞共晶白口鐵亞共晶白口鐵 4.3 % 4.3 % 共晶白口鐵共晶白口鐵 4.3 % 4.3 % 過共晶白口鐵過共晶白口鐵 4.3 % 4.3 %類型類型亞共析鋼亞共析鋼共析鋼共析鋼過共析鋼過共析鋼鋼號鋼號204560T8T10T12碳質(zhì)量分數(shù)碳質(zhì)量分數(shù)0.200.450.600.801.001.20幾種幾種常見常見碳鋼碳鋼(1)(1)工業(yè)純鐵工業(yè)純鐵 ( ( C % 0.0218 % )C % 0.0218 % )結(jié)晶過程結(jié)晶過程室溫組織室溫組織F F + + FeFe3 3C C (微量)5005

18、00(2)(2)共析鋼共析鋼 ( C % = 0.77 % )結(jié)晶過程結(jié)晶過程室溫組織室溫組織: : 層片狀層片狀 P P ( ( F F + + 共析共析 FeFe3 3C C ) )500500 P中各相的相對量：Fe3C % = ( 0.77 xF ) / ( 6.69 xF ) 0.77 / 6.69 = 12 %F % 1 12 % = 88 %珠光體珠光體強度較高，塑性、韌性和硬度介于Fe3C 和 F 之間。(3)(3)亞共析鋼亞共析鋼 ( C % = 0.4 % )結(jié)晶過程結(jié)晶過程室溫組織室溫組織: : F F + + P P，500500各組織組成物的相對量：P % = ( 0

19、.4 0.0218 ) / ( 0.77 0.0218 ) 51 %F % 1 51 % = 49 %各相的相對量：Fe3C % 0.4 / 6.69 = 6 %F % 1 6 % = 94 %(4)(4)過共析鋼過共析鋼 ( C % = 1.2 % )結(jié)晶過程結(jié)晶過程室溫組織室溫組織: :P P + + FeFe3C CII 4 40000各組織組成物的相對量：Fe3CII % = ( 1.2 0.77 ) / ( 6.69 0.77 ) 7 %P % 1 7 % = 93 %各相的相對量：Fe3CII % 1.2 / 6.69 = 18 %F % 1 18 % = 82 %(5)(5)共晶

20、白口鐵共晶白口鐵 ( ( C % C % = = 4.3 % 4.3 % ) )結(jié)晶過程結(jié)晶過程室溫組織室溫組織: : （低溫）（低溫）萊氏體萊氏體 LeLe （P P + + FeFe3C CII + + 共晶共晶 FeFe3C C ）, , 5 50000萊氏體萊氏體 LeLe的性能：的性能：硬而脆硬而脆( () )亞共晶白口鐵亞共晶白口鐵 ( ( C % C % = = 3 % 3 % ) )結(jié)晶過程結(jié)晶過程室溫組織室溫組織: :LeLe+ + P P + + FeFe3C CII 2 20000( () )過共晶白口鐵過共晶白口鐵 ( ( C % C % = = 3 % 3 % ) )

21、結(jié)晶過程結(jié)晶過程室溫組織室溫組織: :LeLe+ + FeFe3C CI 5 50000標注了組織組成物的相圖標注了組織組成物的相圖3 3鐵碳合金的鐵碳合金的成分成分- -組織組織- -性能關(guān)系性能關(guān)系含碳量與相的相對量關(guān)系含碳量與相的相對量關(guān)系：C C %F%F %，F(xiàn)eFe3 3C C %含碳量與組織關(guān)系：含碳量與組織關(guān)系：圖（圖（a a）和（和（b b）含碳量與性能關(guān)系含碳量與性能關(guān)系HBHB：取決于相及相對量取決于相及相對量強度：強度：C%=0.9% C%=0.9% 時最大時最大塑性、韌性：隨塑性、韌性：隨C%C%而而4 4鐵碳相圖的應(yīng)用鐵碳相圖的應(yīng)用鋼鐵選材鋼鐵選材：相圖相圖性能性能

22、用途用途局限性局限性 相圖反映的是平衡狀態(tài)，與實際情況有較大差異。相圖反映的是平衡狀態(tài)，與實際情況有較大差異。鑄件選材和確定澆注溫度鑄件選材和確定澆注溫度確定鍛造溫度確定鍛造溫度( ( 在在 A A 區(qū)）區(qū)）制定熱處理工藝制定熱處理工藝小結(jié)小結(jié)重點要求重點要求 一般要求一般要求 2. 2. 勻晶相圖的分析方法。勻晶相圖的分析方法。2. 2. 杠桿定律及其應(yīng)用。杠桿定律及其應(yīng)用。3. 3. 合金相圖與性能的關(guān)系。合金相圖與性能的關(guān)系。1. 1. 過冷度的概念，晶粒度的影響因素。過冷度的概念，晶粒度的影響因素。1. 1. 同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。3. 3. F F、A A、CmCm、P P、

23、Le Le的組織和性能特點。的組織和性能特點。4. 4. Fe-FeFe-Fe3 3C C相圖中共晶、共析區(qū)域分析。相圖中共晶、共析區(qū)域分析。5. 5. 鐵碳合金的成分、組織與性能之間的關(guān)系。鐵碳合金的成分、組織與性能之間的關(guān)系。作作 業(yè)業(yè) 2 2a aP 9 13week5, Sep 282.2. 13)13)3.3. 12),12),13) )4.4. 8),9)8),9) 5.5. 6)6)作作 業(yè)業(yè) 2 2b bP 9 13week7, Oct 122.2. 14) 14) 17) 17)3.3. 14) 14) 17) 17)4.4. 10) 10) 13) 13) 作作 業(yè)業(yè) 1

24、1P 3 42.2. 1),2),4) 1),2),4)3.3. 1) 1)4.4. 2),6),7),8) 2),6),7),8)P 9 13week4, Sep 212.2. 1),2),4),11) 1),2),4),11)3.3. 1),2),5) 1),2),5)4.4. 1),2),6),7) 1),2),6),7)5.5. 3),4) 3),4)作作 業(yè)業(yè) 2 2思考題思考題1. 為什么要生產(chǎn)合金？與純金屬相比，合金有哪些優(yōu)越性？2. 固溶體中，溶質(zhì)元素含量增加時，其晶體結(jié)構(gòu)和性能會發(fā)生什么變化？3. 試比較共晶反應(yīng)和共析反應(yīng)的異同點。4. 為什么鑄造合金常選用接近共晶成分的合金

25、，而壓力加工的合金常選用單相固溶體成分的合金? 作業(yè)作業(yè)1 1 參考答案參考答案 P 32.2. 1) 1) 同非金屬相比，金屬的主要特性是同非金屬相比，金屬的主要特性是2) 2) 晶體與非晶體結(jié)構(gòu)上的最根本的區(qū)別是晶體與非晶體結(jié)構(gòu)上的最根本的區(qū)別是4) 4) -Fe的一個晶胞原子數(shù)為3.3. 1) 1)晶體中的位錯屬于：晶體中的位錯屬于：a. a. 體缺陷體缺陷 b. b. 面缺陷面缺陷c. c. 線缺陷線缺陷d. d. 點缺陷點缺陷( ( P7 P7 ) ) 熱和電的良導(dǎo)體熱和電的良導(dǎo)體 正的電阻溫度系數(shù)正的電阻溫度系數(shù) 不透明、有金屬光澤不透明、有金屬光澤 塑性高、強韌性好塑性高、強韌性

26、好晶體內(nèi)原子排列是有規(guī)則、周期性的。晶體內(nèi)原子排列是有規(guī)則、周期性的。4 4 c. c. 線缺陷線缺陷作業(yè)作業(yè)1 1 參考答案參考答案 P 44.4. 2) 2) -Fe-Fe、AlAl、CuCu、NiNi、V V、MgMg、ZnZn的晶體結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu) 體心立方：體心立方： -Fe-Fe、V V 面心立方：面心立方： AlAl、CuCu、NiNi 密排六方：密排六方： MgMg、ZnZn6) 6) 實際金屬晶體中存在：實際金屬晶體中存在：a. a. 點缺陷：點缺陷：點、線、面缺陷，引起晶格畸變。點、線、面缺陷，引起晶格畸變。b. b. 面缺陷：面缺陷：c. c. 線缺陷（位錯）：線缺陷（位錯

27、）：7) 7) 固溶強化固溶強化：固溶強化原因固溶強化原因：8) 8) 間隙固溶體：間隙固溶體：形成固溶體使金屬強度和硬度提高的現(xiàn)象形成固溶體使金屬強度和硬度提高的現(xiàn)象溶質(zhì)溶質(zhì)原子引起晶格畸變，使變形抗力增加。原子引起晶格畸變，使變形抗力增加。間隙相：間隙相：晶格類型與溶劑相同晶格類型與溶劑相同晶格類型與任一組元都不相同晶格類型與任一組元都不相同使電阻率和強度增加。使電阻率和強度增加。使塑性、強度增加。使塑性、強度增加。在冷變形時，使強度增加、塑性降低。在冷變形時，使強度增加、塑性降低。作業(yè)作業(yè)2 2 參考答案參考答案 P 9-102.2. 1) 1) 結(jié)晶過程是依靠兩個密切聯(lián)系的基本過程來實

28、現(xiàn)的，它們是：結(jié)晶過程是依靠兩個密切聯(lián)系的基本過程來實現(xiàn)的，它們是：2) 2) 當(dāng)對金屬液體進行變質(zhì)處理時，變質(zhì)劑的作用是當(dāng)對金屬液體進行變質(zhì)處理時，變質(zhì)劑的作用是形核形核和和晶核長大晶核長大4) 4) 過冷度是指為過冷度是指為：增加晶核數(shù)量，或阻礙晶粒長大。增加晶核數(shù)量，或阻礙晶粒長大。理論結(jié)晶溫度理論結(jié)晶溫度 - - 開始結(jié)晶溫度開始結(jié)晶溫度其表示符號為：其表示符號為： T T11) 11) 固溶體的強度和硬度比溶劑：固溶體的強度和硬度比溶劑： 高高3.3. 1) 1) 凡是由液體凝固成固體的過程都是結(jié)晶過程。（凡是由液體凝固成固體的過程都是結(jié)晶過程。（ ）NoNo2) 2) 室溫下，金屬

29、晶粒越細，則強度越高、塑性越低。（室溫下，金屬晶粒越細，則強度越高、塑性越低。（ ）NoNo5) 5) 晶粒度級數(shù)數(shù)值越大，晶粒越細。（晶粒度級數(shù)數(shù)值越大，晶粒越細。（ ）YesYes作業(yè)作業(yè)2 2 參考答案參考答案 P 11-136) 6) 固溶體的晶體結(jié)構(gòu)固溶體的晶體結(jié)構(gòu)：a. a. 與溶劑相同與溶劑相同 b. b. 與溶質(zhì)相同與溶質(zhì)相同c. c. 為其它晶格類型為其它晶格類型7) 7) 間隙相的性能特點是：間隙相的性能特點是：a. a. 熔點高、硬度低熔點高、硬度低b. b. 硬度高、熔點低硬度高、熔點低c. c. 硬度高、熔點高硬度高、熔點高2) 2) 為細化晶粒，可采用：為細化晶粒，

30、可采用：a. a. 快速澆注快速澆注b. b. 加加變質(zhì)劑變質(zhì)劑c. c. 以砂型代金屬型以砂型代金屬型4.4. 1) 1) 金屬結(jié)晶時，冷卻速度越快，其實際結(jié)晶溫度將金屬結(jié)晶時，冷卻速度越快，其實際結(jié)晶溫度將：a. a. 越高越高b. b. 越低越低c. c. 越接近理論結(jié)晶溫度越接近理論結(jié)晶溫度a.a. 提高過冷度提高過冷度 b. b. 變質(zhì)處理變質(zhì)處理 c. c. 振動結(jié)晶振動結(jié)晶4) 4) 如果其他條件相同，試比較下列鑄造條件下鑄件晶粒的大小如果其他條件相同，試比較下列鑄造條件下鑄件晶粒的大?。?1)(1) 金屬型與砂型澆注金屬型與砂型澆注 (2) (2) 變質(zhì)處理與不變質(zhì)處理變質(zhì)處理

31、與不變質(zhì)處理(3)(3) 鑄成薄件與厚件鑄成薄件與厚件 (4) (4) 澆注時振動與不振動澆注時振動與不振動5.5. 3) 3) 在實際應(yīng)用中，細晶粒在實際應(yīng)用中，細晶粒金屬材料往往具有較好的常溫力學(xué)性能，金屬材料往往具有較好的常溫力學(xué)性能，細化晶粒提高金屬材料使用性能的措施有哪些？細化晶粒提高金屬材料使用性能的措施有哪些？ 作業(yè)作業(yè)2 2a a 參考答案參考答案 P 9-122.2. 13) 13)共晶反應(yīng)式為：共晶反應(yīng)式為：共晶反應(yīng)的特點是：共晶反應(yīng)的特點是：L ( + )在恒溫下進行在恒溫下進行3.3. 12) 12) 平衡結(jié)晶獲得的質(zhì)量分數(shù)為20%Ni的Cu-Ni合金比質(zhì)量分數(shù)為40%

32、Ni的Cu-Ni合金的硬度和強度要高。（ ）NoNo13) 13) 一個合金的室溫組織為 + + ( + )， 它由三相組成。（ ）NoNo9) 9) 共析成分的合金在共析反應(yīng)(+)剛結(jié)束時，其組成相為：a. + b. + c. (+)4.4. 8) 8) 在發(fā)生 L(+)共晶反應(yīng)時，三相的成分：a. 相同b. 確定c. 不定作業(yè)作業(yè)2 2a a 參考答案參考答案 P 13(1)(1)兩相的化學(xué)成分：兩相的化學(xué)成分：5.5. 6) 6) 將將2020kgkg純銅和純銅和3030kgkg純鎳熔化后慢冷至純鎳熔化后慢冷至T T1 1溫度溫度，此時：此時：wL(Ni)= 50%w(Ni)= 80% (2)(2)兩相的質(zhì)量比：兩相的質(zhì)量比：QL/Q=(80-60)/(60-50)=2(3)(3)各相的質(zhì)量分數(shù)：各相的質(zhì)量分數(shù)：w(L)=2/(2+1)=2/3w()=1/3(4)(4)各相的質(zhì)量：各相的質(zhì)量：QL= 502/3 = 33.3（kg)Q= 50-33.3 = 16.7（kg)w(Ni)=30/(20+30)=60%作業(yè)作業(yè)2 2b b 參考答案參考答案 P 9-102.2. 14) 14) 珠光體的本質(zhì)是：珠光體的本質(zhì)是：15) 15) 一塊純鐵在一塊純鐵在912912發(fā)生發(fā)生- FeFe - FeFe 轉(zhuǎn)變時，體積將轉(zhuǎn)變時，體積將層片狀的共析體層片狀的共析體(