金屬結晶過程

1、2.12.1 純純金屬的結晶金屬的結晶2.22.2 合金的結晶合金的結晶2.32.3 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 表面技術表面技術第第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.純金屬的結晶條件2.純金屬的結晶過程3.同素異構轉變4.細化鑄態(tài)金屬晶粒的措施2.1 純金屬的結晶純金屬的結晶1.1.純金屬的結晶條件純金屬的結晶條件晶體液體液體結晶結晶結晶： 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理論結晶溫度開

2、始結晶溫度 TT= T0 - Tn純金屬結晶的條件就是應當有一定的過冷度（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.純金屬的結晶過程純金屬的結晶過程液態(tài)金屬液態(tài)金屬形核形核晶核長大晶核長大完全結晶完全結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)形核由液體金屬內部原子聚集尺寸超過臨界晶核尺寸后形成由液體金屬內部原子聚集尺寸超過臨界晶核尺寸后形成的結晶核心。的結晶核心。非自發(fā)形核非自發(fā)形核 是依附于外來雜質上生成的晶核。是依附于外來雜質上生成的晶核。（1

3、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)形核由液體金屬內部原子聚集尺寸超過臨界晶核尺寸后形成由液體金屬內部原子聚集尺寸超過臨界晶核尺寸后形成的結晶核心。的結晶核心。非自發(fā)形核非自發(fā)形核 是依附于外來雜質上生成的晶核。是依附于外來雜質上生成的晶核。（2 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)。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

4、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.變質處理變質處理3.3.振動結晶振動結晶（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 的關系的關系TG，NGN（2 2）變質處理）變質處理在液體金屬中加入在液體金屬中加入變質劑變質劑( (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。在鋁合金液體中加入鈦、鋯；鋼水中加在鋁合金液體中加入鈦、鋯；鋼水中

5、加入鈦、釩、鋁，鑄鐵中加入硅鐵、硅鈣、硅鈣鋇合入鈦、釩、鋁，鑄鐵中加入硅鐵、硅鈣、硅鈣鋇合金，都可使晶粒細化。金，都可使晶粒細化。 變質劑的作用變質劑的作用：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）振動結晶）振動結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。（4 4）電磁攪拌電磁攪拌 將正在結晶的金屬置于一個交變電磁場中，由于電磁感將正在結晶的金屬置于一個交變電磁場中，由于電磁感應現(xiàn)象，液態(tài)金屬會翻滾起來，沖斷正在結晶的樹枝狀

6、晶體的應現(xiàn)象，液態(tài)金屬會翻滾起來，沖斷正在結晶的樹枝狀晶體的晶，增加結晶核心，從而可細化晶粒。晶，增加結晶核心，從而可細化晶粒。3 3同素異構轉變同素異構轉變金屬在固態(tài)下晶體結構隨溫度的改變而發(fā)生變化的現(xiàn)象。金屬在固態(tài)下晶體結構隨溫度的改變而發(fā)生變化的現(xiàn)象。純鐵的同素異構轉變純鐵的同素異構轉變-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鐵磁性五金屬鑄錠的組織特點細等軸晶區(qū)液體金屬注入錠模時，由于錠模溫度

7、不高，傳熱快，外層金屬受到激冷，過冷度大，生成大量的晶核。同時模壁也能起非自發(fā)晶核的作用。結果，在金屬的表層形成一層厚度不大、晶粒很細的細晶區(qū)。(1)細等軸晶區(qū)； (2)柱狀晶區(qū)； (3)粗等軸晶區(qū)鑄錠結構五金屬鑄錠的組織特點柱狀晶區(qū)細晶區(qū)形成的同時，錠模溫度升高，液體金屬的冷卻速度降低，過冷度減小，生核速率降低，但此時長大速度受到的影響較小。結晶時，優(yōu)先長大方向（即一次晶軸方向）與散熱最快方向（一般為往外垂直模壁的方向）的反方向一致的晶核向液體內部平行長大，結果形成柱狀晶區(qū)。(1)細等軸晶區(qū)； (2)柱狀晶區(qū)； (3)粗等軸晶區(qū)鑄錠結構五金屬鑄錠的組織特點粗等軸晶區(qū)隨著柱狀晶區(qū)的發(fā)展，液體金

8、屬的冷卻速度很快降低，過冷度大大減小，溫度差不斷降低，趨于均勻化；散熱逐漸失去方向性，所以在某個時候，剩余液體中被推來和漂浮來的、以及從柱狀晶上被沖下的二次晶枝的碎塊，可能成為晶核，向各個方向均勻長大，最后形成一個粗大的等軸晶區(qū)。(1)細等軸晶區(qū)； (2)柱狀晶區(qū)； (3)粗等軸晶區(qū)鑄錠結構單晶的制取演示2.2.1.二元合金的結晶2.2.2合金的性能與相圖的關系2.2.3鐵碳合金的結晶2.2 合金合金的結晶的結晶1 1勻晶相圖勻晶相圖2 2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

9、件下，合金的相狀態(tài)與溫度、成份間關系的圖形。平衡條件下，合金的相狀態(tài)與溫度、成份間關系的圖形。 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)液固兩相區(qū)勻晶合金的結晶過程勻晶合金的結晶過程abcdT,CtL L L勻晶轉變 L 冷卻曲線CuNiNi%T,C2040608010010001100120013

10、001400150010831455L 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)內進行結晶。而是在液、固相線劃定的溫區(qū)內進行結晶。杠桿定律杠桿定律CuNiNi%T,C2040608010010001100120013001400150010831455L L+ 12acba1b1c1T1T21. 1. 在兩相區(qū)內，對在兩相區(qū)內，對應每一確定的溫度，應每一確定的溫度，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

11、化。杠桿定律杠桿定律：在兩相區(qū)內，對應每一確定的溫度T1，兩相質量的比值是確定的。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，對應溫度相區(qū)內，對應溫度T1T1時兩相在合金時兩相在合金b b中的相中的相對質量各為對質量各為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,C20406080100100011001200

12、13001400150010831455L L+ ac30a1b1c11280 C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 固溶線固溶線共晶轉變分析共晶轉變分析PbSnT, CL + L + L + 共晶反應線共晶反應線表示從表示從c點到點到e點點范圍的合金，在范圍的合金，在該溫度上

13、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。共晶反應。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)生完全的共晶轉變。晶轉變。dLd c + e共晶反應要點共晶反應要點PbSnT, CL + L + L + 183ced 共晶轉變在恒溫下進行。共晶轉變在恒溫下進行。 轉變結果是從一種液相中結晶出兩個不同的固相。轉變結果是從一種液相中結晶出兩個不同的固相。 存在一個確定的共晶點。在該點凝固溫度最低。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)歷共晶轉變。成分在共晶線范圍的合金都要經(jīng)歷共晶轉變。X1合金結晶過程

14、分析合金結晶過程分析cefgX1T, CtL L LL+ 冷卻曲線冷卻曲線 + 1234PbSnT, CL + L + L + 183cedX1合金結晶特點合金結晶特點T, CtL L LL+ 冷卻曲線冷卻曲線 + 1.沒有共晶反應過程，沒有共晶反應過程，而是經(jīng)過勻晶反應形成而是經(jīng)過勻晶反應形成單相單相 固相。固相。2.要經(jīng)過脫溶反應，要經(jīng)過脫溶反應，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，由一定的相構成的，具有一定形態(tài)特征的組成部分。X2合金結晶過程分析合金結晶過程分析（共晶合金共晶合金）X2T, CtL( + )L( + )LL( + ) 共晶體共晶體冷卻曲線冷

15、卻曲線( + )PbSnT, CL + L + L + 183cedX3合金結晶過程分析合金結晶過程分析（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變包晶轉變： Ld + c ePtAgAg%T, C鉑-銀合金包晶相圖L + L + L + cedfgT, CtLL + L + + 4. 4. 共析相圖共析相圖共析轉變共析轉變： ( + ) 共析體共析體ABT, C + + + cedL + L2.2.2相圖與性能的

16、關系合金的使用性能與相圖的關系合金的使用性能與相圖的關系 固溶體中溶質濃度固溶體中溶質濃度 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系合金的工藝性能與相圖的關系 鑄造性能鑄造性能液固相線距離愈小，結晶溫度范圍愈小（如接近共晶成分的合金），液固相線距離愈小，結晶溫度范圍愈?。ㄈ缃咏簿С煞值暮辖穑瑒t流動性好，不易形成分散縮孔。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

17、裂。1 1鐵碳相圖鐵碳相圖2 2結晶過程結晶過程3 3成分成分- -組織組織- -性能關系性能關系 4 4Fe-FeFe-Fe3 3 C C相圖的應用相圖的應用2.2.3鐵碳合金的結晶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、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) (

18、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） 復雜晶體結構復雜晶體結構 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）固溶體固溶體一、鐵素體一、鐵素體碳原子溶入-Fe中形成的間隙固溶體，稱做鐵素體。由于體心立方格的-Fe的晶體格間隙半徑只有0.036nm，而碳原子半徑為0.077nm，所以鐵素體對碳的溶解度很小。在727時最大固溶度為0.02

19、%,而在室溫時固溶度幾乎降為零。鐵素體的力學性能與純鐵相近，其數(shù)值如下：抗拉強度Rm250Mpa，屈服強度RE140Mpa斷后延伸率A11.340%-50%沖擊韌性K200J/cm2布氏硬度HBS80由此可見，鐵素體有優(yōu)良的由此可見，鐵素體有優(yōu)良的塑性和韌性，但強度，硬度塑性和韌性，但強度，硬度較低，在鐵碳合金中是軟韌較低，在鐵碳合金中是軟韌相。鐵素體是相。鐵素體是912912以下的平以下的平衡相，也稱做常溫相，在鐵衡相，也稱做常溫相，在鐵碳相圖中用符號碳相圖中用符號F F表示。表示。二、奧氏體二、奧氏體 碳原子溶入-Fe中形成的間隙固溶體，稱做奧氏體。具有面心立方格的-Fe的間隙半徑為0.0

20、52nm，比-Fe的間隙稍大，在1148時碳原子在其中的最大固溶度為2.11%。隨著溫度的降低，碳在-Fe中的固溶度下降，在727時是0.77%。 奧氏體是727以上的平衡相，也稱高溫相。在高溫下，面心立方格晶體的奧氏體具有極好是塑性，所以碳鋼具有良好的軋、鍛等熱加工工藝性能。在鐵碳相圖中，奧氏體通常用符號A表示。三、滲碳體三、滲碳體滲碳體是鐵與碳原子結合形成的具有金屬性質的復雜間隙化合物。它的晶體結構復雜，屬于復雜八面體結構，分子式為Fe3C，含碳量6.69%。滲碳體的硬度很高，HV800，但極脆，塑性和韌性幾乎是零，強度Rm=30Mpa左右。在鐵碳合金中，它是硬脆相，是碳鋼的主要強化相。滲

21、碳體在碳鋼中的含量和形態(tài)對鋼的性能有很大影響。它在鐵碳合金中可以呈片狀、粒狀、網(wǎng)狀和板狀形態(tài)存在。在高溫時，鋼和鑄鐵中的滲碳體在一定時間會發(fā)生下面的分解反應，析出石墨態(tài)的碳。Fe3C3Fe+C（石墨）(3) (3) 相圖中重要的點和線相圖中重要的點和線液相線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鐵碳合金的平衡結晶過程鐵碳合金的平衡結晶過程Fe-C 合金分類合金分類工業(yè)純鐵工業(yè)純鐵

22、 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 % 0.77 %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 %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 % 0.02

23、18 % )結晶過程結晶過程室溫組織室溫組織F F + + FeFe3 3C C (微量)500500(2)(2)共析鋼共析鋼 ( C % = 0.77 % )結晶過程結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 % )結晶過程結晶過程室

24、溫組織室溫組織: : F F + + P P，500500各組織組成物的相對量：P % = ( 0.4 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 % )結晶過程結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：Fe

25、3CII % 1.2 / 6.69 = 18 %F % 1 18 % = 82 %(5)(5)共晶白口鐵共晶白口鐵 ( ( C % C % = = 4.3 % 4.3 % ) )結晶過程結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 % ) )結晶過程結晶過程室溫組織室溫組織: :LeLe+ + P P + + FeFe3C CII 2 20

26、000( () )過共晶白口鐵過共晶白口鐵 ( ( C % C % = = 3 % 3 % ) )結晶過程結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- -性能關系性能關系含碳量與相的相對量關系含碳量與相的相對量關系：C C %F%F %，F(xiàn)eFe3 3C C %含碳量與組織關系：含碳量與組織關系：圖（圖（a a）和（和（b b）含碳量與性能關系含碳量與性能關系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

27、：隨塑性、韌性：隨C%C%而而4 4鐵碳相圖的應用鐵碳相圖的應用鋼鐵選材鋼鐵選材：相圖相圖性能性能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復習復習 相相與與組織組織相：相：有一定的有一定的化學成分化學成分和和晶體結構晶體結構的均勻組成部分。的均勻組成部分。合金中有兩類基本相合金中有兩類基本相 固溶體固溶體 和和 化合物化合物組織：組織：材料內部的微觀形貌，體現(xiàn)相的形態(tài)、數(shù)量、大小和分布。材料內部的微觀

28、形貌，體現(xiàn)相的形態(tài)、數(shù)量、大小和分布。金屬材料性能由組織決定，金屬材料性能由組織決定，而組織由化學成分和工藝過程決定。而組織由化學成分和工藝過程決定。過共析鋼過共析鋼 x400小結小結重點要求重點要求 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. 杠桿定律及其應用。杠桿定律及其應用。3. 3. 合金相圖與性能的關系。合金相圖與性能的關系。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. 同素異構轉變。同素異構轉變。3. 3. F F、A A、CmCm、P P、 Le Le的組織和性能特點。的組織和性能特點。4. 4. F

29、e-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系。鐵碳合金的成分、組織與性能之間的關系。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，溶質元素含量增加時，其晶體結構和性能會發(fā)生什么變化？3. 試比較共晶反應和共析反應的異同點。4. 為什么鑄造合金常選用接近共晶成分的合金，而壓力加工的合金常選用單相固溶體成分的合金? 作作 業(yè)業(yè) 2 2P 9 13week4, Sep 212.2. 1),2),4),11) 1),2),4),11)3.3. 1),2),5) 1),2),5)4

30、.4. 1),2),6),7) 1),2),6),7)5.5. 3),4) 3),4)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) 晶體與非晶體結構上的最根本

31、的區(qū)別是晶體與非晶體結構上的最根本的區(qū)別是4) 4) -Fe-Fe的一個晶胞原子數(shù)為的一個晶胞原子數(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 ) ) 熱和電的良導體熱和電的良導體 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、強韌性好晶體內原子排列是有規(guī)則、周期性的。晶體內原子排列是有規(guī)則、周期性的。4 4作業(yè)作業(yè)1 1 參考答案參考答案 P44.4. 2) 2) -Fe-Fe、AlAl、CuCu、NiNi、V

32、V、MgMg、ZnZn的晶體結構的晶體結構 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）：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)象溶質溶質原子引起晶格畸變，使變形抗力增加。原

33、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 P9-102.2. 1) 1) 結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：結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) 當對金屬液體進行變質處理時，變質劑的作用是當對金屬液體進行變質處理時，變質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

34、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。理論結晶溫度理論結晶溫度 - - 開始結晶溫度開始結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晶過程。（凡是由液體凝固成固體的過程都是結晶過程。（ ）NoNo2) 2) 室溫下，金屬晶粒越細，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。（ ）YesYes6) 6) 固溶體的晶體結構固溶體的晶體結構：a. a. 與溶劑相同與溶劑相同 b. b. 與溶質相同與溶質相同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，可采用：a. a. 快速澆注快速澆注b. b. 加加變質劑變質劑c. c. 以砂型代金屬型以砂型代金屬型4.4. 1) 1) 金屬結晶時，冷卻速度越快，其實際結晶溫度將金屬結晶時，冷卻速度越快，其實際結晶溫度將：a. a. 越高越高b. b. 越低越低