《材料科學(xué)基礎(chǔ)》練習(xí)題集.doc

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《材料科學(xué)基礎(chǔ)》復(fù)習(xí)題 第1章 原子結(jié)構(gòu)與結(jié)合鍵 一、判斷題： 4、金屬鍵具有明顯的方向性和飽和性。 （ F） 5、共價(jià)鍵具有明顯的方向性和飽和性。 　　　 （ T） 6、組成固溶體的兩組元完全互溶的必要條件是兩組元的電負(fù)性相同。兩組元的晶體結(jié)構(gòu)相同 （ F） 7、工程材料的強(qiáng)度與結(jié)合鍵有一定的關(guān)系，結(jié)合鍵能越高的材料，通常其彈性模量、強(qiáng)度和熔點(diǎn)越低。 （F ） 8、晶體中配位數(shù)和致密度之間的關(guān)系是配位數(shù)越大，致密度越小。 （F ） 二、選擇題： 1、 具有明顯的方向性和飽和性。 A、金屬鍵 B、共價(jià)鍵 C、離子鍵 D、化學(xué)鍵 2、以下各種結(jié)合鍵中，結(jié)合鍵能最大的是 。 A、離子鍵、共價(jià)鍵 B、金屬鍵 C、分子鍵 D、化學(xué)鍵 3、以下各種結(jié)合鍵中，結(jié)合鍵能最小的是 。 A、離子鍵、共價(jià)鍵 B、金屬鍵 C、分子鍵 D、化學(xué)鍵 5、已知鋁元素的電負(fù)性為1.61，氧元素的電負(fù)性為3.44，則Al2O3中離子鍵結(jié)合的比例為 。 A、28% B、45% C、57% D、68% 6、以下關(guān)于結(jié)合鍵的性質(zhì)與材料性能的關(guān)系中， 是不正確的。P54 A、 結(jié)合鍵能是影響彈性模量的主要因素，結(jié)合鍵能越大，材料的彈性模量越大。 B、 具有同類型結(jié)合鍵的材料，結(jié)合鍵能越高，熔點(diǎn)也越高。 C、 具有離子鍵和共價(jià)鍵的材料，塑性較差。 D、 隨著溫度升高，金屬中的正離子和原子本身振動(dòng)的幅度加大，導(dǎo)電率和導(dǎo)熱率都會(huì)增加。（應(yīng)該是自由電子的定向運(yùn)動(dòng)加?。? 7、 組成固溶體的兩組元完全互溶的必要條件是 。 A、兩組元的電子濃度相同 B、兩組元的晶體結(jié)構(gòu)相同 C、兩組元的原子半徑相同 D、兩組元電負(fù)性相同 11、晶體中配位數(shù)和致密度之間的關(guān)系是 。 A、配位數(shù)越大，致密度越大 B、配位數(shù)越小，致密度越大 C、配位數(shù)越大，致密度越小 D、兩者之間無直接關(guān)系 三、填空題： 2、構(gòu)成陶瓷化合物的兩種元素的電負(fù)性差值越大，則化合物中離子鍵結(jié)合的比例 越大 。 3、體心立方結(jié)構(gòu)的晶格常數(shù)為a，單位晶胞原子數(shù)為 2 、原子半徑為 a ，配位數(shù)為 8 。 4、面心立方結(jié)構(gòu)的晶格常數(shù)為a，原子半徑為 a ，配位數(shù)為 12 。 5、通常把平衡距離下的原子間的相互作用能量定義為原子的 。 6、材料的結(jié)合鍵決定其彈性模量的高低，氧化物陶瓷材料以 離子鍵 鍵為主，結(jié)合鍵 強(qiáng) 故其彈性模量 高 ；金屬材料以 金屬 鍵為主，結(jié)合鍵 故其彈性模量 ；高分子材料的分子鏈上是 鍵，分子鏈之間是 鍵，故其彈性模量 。 第3章 晶體結(jié)構(gòu)（原子的規(guī)則排列） 一、名詞解釋： 1、陣點(diǎn) 2、晶胞 3、配位數(shù) 4、致密度 二、填空題： 1、面心立方結(jié)構(gòu)的晶格常數(shù)為a，單位晶胞原子數(shù)為 、原子半徑為 a ，配位數(shù)為 。 2、體心立方結(jié)構(gòu)的晶格常數(shù)為a，原子半徑為 a ，配位數(shù)為 。 3、下圖中表示的晶向指數(shù)是 ，晶面指數(shù)是 。 4、絕大多數(shù)金屬的晶體結(jié)構(gòu)都屬于體心立方、面心立方和密排六方三種典型的緊密結(jié)構(gòu)。 三、判斷題： 1、晶體結(jié)構(gòu)的配位數(shù)越大，致密度越大。 （T ） 2、面心立方晶體結(jié)構(gòu)的原子最密排晶向族為<110>。 （ F）T 3、面心立方晶體結(jié)構(gòu)的晶胞中的原子數(shù)為4。 （ T） 4、室溫下，純鐵的晶體結(jié)構(gòu)為體心立方晶格，純銅的晶體結(jié)構(gòu)為面心立方晶格。（T ） 純鐵在912C以上是面心立方晶格(γ)，以下是體心立方晶格（α） 5、純鐵加熱到912C時(shí)，從體心立方晶格變?yōu)槊嫘牧⒎骄Ц?，體積會(huì)膨脹。 （T）F 6、體心立方結(jié)構(gòu)的晶格常數(shù)為a，則原子半徑。 （ F） 7、面心立方晶格的配位數(shù)為8。 （F) 四、選擇題： 1、晶體中配位數(shù)和致密度之間的關(guān)系是 。 A、配位數(shù)越大，致密度越大 B、配位數(shù)越小，致密度越大 C、配位數(shù)越大，致密度越小 D、兩者之間無直接關(guān)系 2、面心立方晶體結(jié)構(gòu)的原子最密排晶向族為 D 。 A、[111] B、<111> C、[110] D、<110> 3、金屬的典型晶體結(jié)構(gòu)有面心立方、體心立方和密排六方三種，它們的晶胞中原子數(shù)分別為： A、4；2；6 B、6；2；4 C、4；4；6 D、2；4；6 4、室溫下，純鋁的晶體結(jié)構(gòu)為 晶格。 A、簡(jiǎn)單立方 B、體心立立 C、面心立方 D、密排六方 五、簡(jiǎn)答與計(jì)算題： 1、試畫出立方晶系中具有下列密勒指數(shù)的(010)、(110)、(121)、(312)晶面。 2、試畫出立方晶系中具有下列密勒指數(shù)的[111]、[123]、[110]和[211]晶向。 3、畫出立方晶系中具有下列密勒指數(shù)的晶面和晶向：、晶面和、晶向。 　　2、（6%）畫出立方晶系中具有下列密勒指數(shù)的晶面和晶向：、晶面和、晶向，并寫出下列各圖中所標(biāo)的晶面或晶向指數(shù)。 3、（6%）畫出立方晶系中具有下列密勒指數(shù)的晶面和晶向：、晶面和、晶向，并寫出下列各圖中所標(biāo)的晶面或晶向指數(shù)。 4、（6%）寫出下列各圖中所標(biāo)的晶面或晶向指數(shù)，并在圖中畫出晶面和晶向。 5、試計(jì)算面心立方（FCC）晶體的晶格致密度。 6、試計(jì)算體心立方（BCC）晶體的晶格致密度。 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 第3章 晶體缺陷（原子的不規(guī)則排列） 一、名詞解釋： 1、點(diǎn)缺陷：原子排列不規(guī)則的區(qū)域在空間三個(gè)方向尺寸都很小，主要指空位、間隙原子、置換原子等。（書：+雜質(zhì)或者溶質(zhì)原子） 2、線缺陷：原子排列的不規(guī)則區(qū)域在空間一個(gè)方向上的尺寸很大，而在其余兩個(gè)方向上的尺寸很小。如位錯(cuò)。 3、面缺陷：原子排列不規(guī)則的區(qū)域在空間兩個(gè)方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亞晶界。 4、亞晶粒：在多晶體的每一個(gè)晶粒內(nèi)，晶格位向也并非完全一致，而是存在著許多尺寸很小、位向差很小的小晶塊，它們相互鑲嵌而成晶粒，稱亞晶粒。-？ 5、亞晶界：兩相鄰亞晶粒間的邊界稱為亞晶界。 6、刃型位錯(cuò)：位錯(cuò)可認(rèn)為是晶格中一部分晶體相對(duì)于另一部分晶體的局部滑移而造成。滑移部分與未滑移部分的交界線即為位錯(cuò)線（刀刃位錯(cuò)線）。如果相對(duì)滑移的結(jié)果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的邊緣好像插入晶體中的一把刀的刃口，故稱“刃型位錯(cuò)”。 7、單晶體：如果一塊晶體，其內(nèi)部的晶格位向完全一致，則稱這塊晶體為單晶體。 8、多晶體：由多種晶粒組成的晶體結(jié)構(gòu)稱為“多晶體”。 9、柏氏矢量（上課時(shí)：反映位錯(cuò)區(qū)畸變的方向與程度。書：借助一個(gè)規(guī)定的矢量揭示位錯(cuò)的本質(zhì)P33） 10、置換固溶體：溶質(zhì)原子代替溶劑晶格結(jié)點(diǎn)上的一部分原子而組成的固溶體稱置換固溶體。（P74） 11、間隙固溶體：溶質(zhì)原子填充在溶劑晶格的間隙中形成的固溶體，即間隙固溶體。 二、判斷題： 1、位錯(cuò)的密度可以用柏氏矢量表示。 ? （ F） 2、刃型位錯(cuò)的柏氏矢量與其位錯(cuò)線垂直，螺旋位錯(cuò)的柏氏矢量與其位錯(cuò)線平行。 （T ） 3、金屬中點(diǎn)缺陷的存在使其電阻率增大。 （T ） 4、在晶體滑移過程中，由于位錯(cuò)不斷移出滑移面，位錯(cuò)密度隨形變量的增加而減少。 （ F） 5、小角度晶界的晶界能比大角度晶界的晶界能高。 （ F） 三、選擇題： 1、下圖中，2表示的點(diǎn)缺陷是 B 。 A、弗蘭克爾空位 B、肖脫基空位 C、復(fù)合空位 D、置換原子 2、在晶體滑移過程中 B 。 A、 由于位錯(cuò)不斷移出滑移面，位錯(cuò)密度隨形變量的增加而減少 B、 由于位錯(cuò)的增殖，位錯(cuò)密度隨形變量的增加而增高 C、 由于晶界不斷吸收位錯(cuò)，位錯(cuò)密度隨形變量的增加而減少 D、由于位錯(cuò)的消失（移出滑移面）和增殖的共同作用，位錯(cuò)的密度基本不變 4、位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)方向處處垂直于位錯(cuò)線，在運(yùn)動(dòng)中是可變的，晶體做相對(duì)滑動(dòng)的方向 C 。 A、 隨位錯(cuò)線運(yùn)動(dòng)方向而改變 B、始終是柏氏矢量方向 C、始終是外力的方向 D、垂直于柏氏矢量方向 5、單晶體的臨界分切應(yīng)力值與 C 有關(guān)。 A、外力相對(duì)于滑移系的取向 B、拉伸時(shí)的屈服應(yīng)力 C、晶體的類型和純度 D、拉伸時(shí)的應(yīng)變大小 6、面心立方晶體結(jié)構(gòu)的滑移系是 。 A、{111}<110> B、{110}<111> C、{110}<112> D、{110}<123> 7、體心立方晶體結(jié)構(gòu)的原子最密排晶向族為 。 A、[111] B、<111> C、[110] D、<112> 8、下圖中，5表示的點(diǎn)缺陷是 。 A、弗蘭克爾空位 B、肖脫基空位 C、復(fù)合空位 D、置換原子 9、單晶體產(chǎn)生塑性變形時(shí)，主要取決于滑移面上的 。 A、正應(yīng)力 B、切應(yīng)力 C、正應(yīng)力或切應(yīng)力 D、正應(yīng)力和切應(yīng)力 四、填空題： 1、晶體缺陷按照其幾何特征可將其分為 點(diǎn)缺陷 、面缺陷 和線缺陷 三種類型。位錯(cuò)屬于 線 缺陷，分為 螺型 位錯(cuò)、 刃型 位錯(cuò)、 混合 位錯(cuò)三種類型。 滑移 、 攀移 是位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的兩種方式。 2、金屬塑性變形的主要方式是 滑移 ，其次是 孿生 和 。滑移是沿著 滑移面 面和 滑移方向 方向進(jìn)行的。（P191） 3、對(duì)于刃型位錯(cuò)線，柏氏矢量 垂直 于位錯(cuò)線，其滑移運(yùn)動(dòng)方向 平行 于柏氏矢量，其攀移運(yùn)動(dòng)方向 于柏氏矢量，其滑移運(yùn)動(dòng)方向 于柏氏矢量；對(duì)于螺旋位錯(cuò)線，柏氏矢量 于位錯(cuò)線，其滑移運(yùn)動(dòng)方向 于柏氏矢量，其交滑移運(yùn)動(dòng)方向 于柏氏矢量；對(duì)于混合位錯(cuò)線，柏氏矢量 于位錯(cuò)線，其滑移運(yùn)動(dòng)方向 于柏氏矢量。 柏氏矢量的方向就是晶體滑移的方向。 答：垂直；平行；垂直；平行； 平行；垂直；垂直； 即不垂直也不平行；垂直； 4、面心立方晶體的一個(gè)最密排面是 （111） ，該面上的三個(gè)最密排方向分別為[111]　　 、 、 。 五、簡(jiǎn)答與計(jì)算題： 1、試寫出下圖中各種點(diǎn)缺陷的名稱。 1.6……置換原子 2……肖脫基空位 3……空位缺陷 異類原子的間隙原子 4……缺陷 空位 5……弗蘭克爾空位 5、（5%）設(shè)有兩個(gè)a相晶粒與一個(gè)b相晶粒相交于一公共晶棱，形成一三叉晶界。b相所張的二面角為90，且界面能gaa＝0.3J/m2,求a相與b相相界的界面能gab。 第5章 固體材料中的原子擴(kuò)散 一、名詞解釋： 3、穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散 4、非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散 5、反應(yīng)擴(kuò)散 7、擴(kuò)散激活能 8、柯肯達(dá)爾效應(yīng) 二、判斷題： 1、一般來說，在相同的溫度下在鐵中滲碳速度比在鐵中滲鉻的速度快。 （ ） 2、晶體結(jié)構(gòu)對(duì)擴(kuò)散有一定的影響，在致密度較大的晶體結(jié)構(gòu)中，原子的擴(kuò)散系統(tǒng)較大。 （ ） 3、原子擴(kuò)散不可能從濃度低的區(qū)域向濃度高的區(qū)域擴(kuò)散。 （ ） 4、菲克第一定律適用于穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散，菲克第二定律只適用于非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散。 （ ） 5、冷變形金屬中存在大量的空位、位錯(cuò)等晶體缺陷，這些缺陷阻礙原子的移動(dòng)，減緩擴(kuò)散過程。 （ ） 6、晶界上原子排列混亂，不存在空位，所以空位機(jī)制擴(kuò)散的原子在晶界處無法擴(kuò)散。 （ ） 7、陶瓷晶體的變形除了與結(jié)合鍵的本性有關(guān)外，還與晶體的滑移系少、位錯(cuò)的柏氏矢量大有關(guān)。 （ ） 8、滲碳處理常常在鋼的奧氏體區(qū)域進(jìn)行，是因?yàn)閵W氏體的激活能比鐵素體的激活能大，相同溫度下奧氏體的擴(kuò)散系數(shù)大比鐵素體擴(kuò)散系數(shù)大。 （ ） 9、晶體結(jié)構(gòu)對(duì)擴(kuò)散有一定的影響，在致密度較大的晶體結(jié)構(gòu)中，原子的擴(kuò)散系數(shù)較大 （ ） 4、問題：填隙型固溶體中溶質(zhì)濃度越高，則溶質(zhì)所占的間隙越多。這樣是否會(huì)導(dǎo)致供擴(kuò)散的空余間隙越少，使擴(kuò)散系數(shù)下降？ 答案：填隙型固溶體中溶質(zhì)濃度是很有限的，其數(shù)目比晶體中的間隙位置總數(shù)要小幾個(gè)數(shù)量級(jí)。在填隙原子周圍的間隙位置可看成都是空的，并不會(huì)導(dǎo)致擴(kuò)散系數(shù)下降。 二、填空題： 1、菲克第一定律 中，J為 ，D為 。 三、選擇題： 1、以下關(guān)于固體材料中的影響原子擴(kuò)散的因素?cái)⑹鲋?，不正確的是 。 A、 溫度是影響擴(kuò)散速率的最主要因素，溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快 B、 原子結(jié)合鍵能越大，擴(kuò)散激活能越高，擴(kuò)散越快 C、 晶體點(diǎn)陣的致密度越高，擴(kuò)散系數(shù)越小，912C時(shí)碳原子在a鐵中的擴(kuò)散系數(shù)比在g鐵中的大。 D、 原子沿晶界、表面、位錯(cuò)等晶體缺陷擴(kuò)散速度較完整的晶體點(diǎn)陣內(nèi)擴(kuò)散快。在溫度較低時(shí)，通常由于在完整晶體點(diǎn)陣內(nèi)的擴(kuò)散速度較慢，因此，沿晶體缺陷的短路擴(kuò)散更為明顯。 2、影響擴(kuò)散系數(shù)的變化有多種因素，以下論述中正確的是 。 A、 溶劑原子的熔點(diǎn)越高，原子鍵結(jié)合力大，擴(kuò)散系數(shù)越小 B、 溶質(zhì)原子在元素周期表中離溶劑原子越近，擴(kuò)系數(shù)越大 C、 相同溫度下，g-鐵的自擴(kuò)散系數(shù)大于a-鐵的自擴(kuò)散系數(shù) D、溫度越高，擴(kuò)散系數(shù)越小 3、固態(tài)金屬中原子擴(kuò)散的最快路徑是 。 A、晶內(nèi)擴(kuò)散 B、晶界擴(kuò)散 C、位錯(cuò)擴(kuò)散 D、表面擴(kuò)散 4、鐵可在某一相同的溫度下滲碳或滲鉻，一般來說 。 A、滲碳速度比滲鉻快 B、滲鉻速度比滲碳快 C、滲碳速度與滲鉻差不多 D、不好說 5、原子擴(kuò)散過程的驅(qū)動(dòng)力是 。 A、組元的濃度梯度 B、擴(kuò)散的時(shí)間 C、擴(kuò)散的溫度 D、擴(kuò)散的化學(xué)勢(shì)梯度 6、冷變形使金屬中產(chǎn)生大量的空位、位錯(cuò)等晶體缺陷，對(duì)置換固溶體中的擴(kuò)散過程而言，這些缺陷的存在將導(dǎo)致 。 A、阻礙原子的移動(dòng)，減慢擴(kuò)散過程 B、對(duì)擴(kuò)散過程無影響 C、有時(shí)會(huì)加速擴(kuò)散，有時(shí)會(huì)減弱擴(kuò)散 D、加速原子的擴(kuò)散過程 7、在柯肯達(dá)爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，標(biāo)記漂移主要原因是擴(kuò)散偶中 _____。 A、兩組元的原子尺寸不同 B、僅一組元的擴(kuò)散 C、兩組元的擴(kuò)散速率不同　　　D、標(biāo)記物元素的擴(kuò)散 8、在置換型固溶體中，原子擴(kuò)散的方式一般為 ___P130__。 A、原子互換機(jī)制 　B、間隙機(jī)制 　C、空位機(jī)制　　　　D、換位機(jī)制 五、簡(jiǎn)答與計(jì)算題： 1、純鐵在917C 擴(kuò)散進(jìn)行滲碳，在0.5mm 深處達(dá)到某一濃度需要10小時(shí)；在同樣的擴(kuò)散氣氛下、1000C經(jīng)16小時(shí)在1.0mm深度達(dá)到相同的濃度。試求碳原子在純鐵中的擴(kuò)散激活能。（已知：R=8.314J/mol.K，擴(kuò)散方程的解為：）。 2、1000C時(shí)鋁在硅中的擴(kuò)散系數(shù)是210-13cm2/s, 1100C時(shí)則為 210-12cm2/s,試計(jì)算： （1）鋁在硅中的擴(kuò)散常數(shù)D0和激活能Q值； （2）1200C時(shí)鋁在硅中的擴(kuò)散系數(shù)。 3、（6%）如果已測(cè)得927C和1027C碳在奧氏體中的擴(kuò)散系數(shù)分別為D927C＝1.610-11m2/s和D1027C4.7410-11m2/s，試求碳在奧氏體中擴(kuò)散的激活能Q值和960C時(shí)的擴(kuò)散系數(shù)D960C。 4、（6%）純鐵在917C 擴(kuò)散進(jìn)行滲碳，在0.5mm 深處達(dá)到某一濃度需要10小時(shí)；在同樣的擴(kuò)散氣氛下、1000C經(jīng)16小時(shí)在1.0mm深度達(dá)到相同的濃度。試求碳原子在純鐵中的擴(kuò)散激活能。（已知：R=8.314J/mol.K，擴(kuò)散方程的解為：）。 5、（5%）已知碳在奧氏體中擴(kuò)散系數(shù)D=210-5exp(-138103/RT)m2/s，問在927C時(shí)使試樣1mm處深度處碳濃度達(dá)到0.5％所需時(shí)間。已知試樣為純鐵，927C時(shí)碳在奧氏體中最大溶解度為1.3％，R=8.314J/mol.K，擴(kuò)散方程的解為：,誤差函數(shù)如表: 第4章 相平衡與相圖原理 一、名詞解釋： 1、合金：由兩種或兩種以上金屬元素；或金屬與非金屬元素熔煉、燒結(jié)或通過其方法由化學(xué)鍵組合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。 2、同素異晶轉(zhuǎn)變：在固態(tài)下，同一種元素由一種晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。 3、組元：組成合金的最基本的、獨(dú)立的物質(zhì)稱為組元。 4、相：在金屬或合金中，凡成分相同、結(jié)構(gòu)、狀態(tài)相同并與其它部分有界面分開的均勻組成部分，均稱之為相。 5、相圖：用來表示合金系中各個(gè)合金的結(jié)晶過程的簡(jiǎn)明圖解稱為相圖。 6、固溶體：合金的組元之間以不同的比例混合，混合后形成的固相的晶格結(jié)構(gòu)與組成合金的某一組元的相同，這種相稱為固溶體。 7、金屬間化合物：合金的組元間發(fā)生相互作用形成的一種具有金屬性質(zhì)的新相，稱為金屬間化合物。它的晶體結(jié)構(gòu)不同于任一組元，用分子式來表示其組成。 8、機(jī)械混合物：合金的組織由不同的相以不同的比例機(jī)械的混合在一起，稱機(jī)械混合物。 9、固溶強(qiáng)化：通過溶入某種溶質(zhì)元素形成固溶體而使金屬的強(qiáng)度、硬度升高的現(xiàn)象稱為固溶強(qiáng)化。 10、彌散強(qiáng)化：合金中以固溶體為主再有適量的金屬間化合物彌散分布，會(huì)提高合金的強(qiáng)度、硬度及耐磨性，這種強(qiáng)化方式為彌散強(qiáng)化。 11、相組成物：合金的基本組成相。 12、組織組成物：合金顯微組織中的獨(dú)立組成部分。 13、共晶反應(yīng)：指一定成分的液體合金，在一定溫度下，同時(shí)結(jié)晶出成分和晶格均不相同的兩種晶體的反應(yīng)。 14、包晶反應(yīng)：指一定成分的固相與一定成分的液相作用，形成另外一種固相的反應(yīng)過程。 15、共析反應(yīng)：由特定成分的單相固態(tài)合金，在恒定的溫度下，分解成兩個(gè)新的，具有一定晶體結(jié)構(gòu)的固相的反應(yīng)。 16、鐵素體（F）：鐵素體是碳在中形成的間隙固溶體，為體心立方晶格。由于碳在中的溶解度`很小，它的性能與純鐵相近。塑性、韌性好，強(qiáng)度、硬度低。它在鋼中一般呈塊狀或片狀。 17、奧氏體（A）：奧氏體是碳在中形成的間隙固溶體，面心立方晶格。因其晶格間隙尺寸較大，故碳在中的溶解度較大。有很好的塑性。 18、滲碳體（Fe3C）：鐵和碳相互作用形成的具有復(fù)雜晶格的間隙化合物。滲碳體具有很高的硬度，但塑性很差，延伸率接近于零。在鋼中以片狀存在或網(wǎng)絡(luò)狀存在于晶界。在萊氏體中為連續(xù)的基體，有時(shí)呈魚骨狀。 19、珠光體（P）：由鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物。鐵素體和滲碳體呈層片狀。珠光體有較高的強(qiáng)度和硬度，但塑性較差。 20、萊氏體（Ld）：由奧氏體和滲碳體組成的機(jī)械混合物。在萊氏體中，滲碳體是連續(xù)分布的相，奧氏體呈顆粒狀分布在滲碳體基體上。由于滲碳體很脆，所以萊氏體是塑性很差的組織。 21、一次滲碳體：由液相中直接析出來的滲碳體稱為一次滲碳體。 22、二次滲碳體：從A中析出的稱為二次滲碳體。 23、三次滲碳體：從中析出的稱為三次滲碳體。 24、共晶滲碳體：經(jīng)共晶反應(yīng)生成的滲碳體即萊氏體中的滲碳體稱為共晶滲碳體。 25、共析滲碳體：經(jīng)共析反應(yīng)生成的滲碳體即珠光體中的滲碳體稱為共析滲碳體。 二、判斷題 1、過共析鋼中，網(wǎng)狀滲碳體的存在使鋼的硬度和塑性均上升。 （） 2、共晶反應(yīng)就是在某一溫度時(shí)，從一定濃度的液相中同時(shí)結(jié)晶析出兩種不同的固相。 （） 3、共析反應(yīng)就是由特定成分的單相固態(tài)合金，在恒定的溫度下，分解成兩個(gè)新的，具有一定晶體結(jié)構(gòu)的固相的反應(yīng)。 （） 二、填空題 1、珠光體是 與 的機(jī)械混合物。珠光體的層片間距和力學(xué)性能與其形成溫度有關(guān)，轉(zhuǎn)變溫度越低，珠光體的層片間距越 ，硬度、強(qiáng)度越 ，塑性、韌性越 。 2、鐵碳合金中可能存在的滲碳體有五種，按照形成溫度由高到低，依次是： 滲體、 滲體、 滲體、 滲體、 滲體。 答：一次；共晶；二次；共析；三次； 3、鐵素體是碳在 -鐵中的固溶體，與純鐵相比，其強(qiáng)度和硬度 ，塑性和韌性 ，這是由于 強(qiáng)化的結(jié)果。 答：a；間隙；更高；更低；固溶； 4、三元相圖中，共晶點(diǎn)是 相平衡，自由度為 。 三、選擇題 １、從鐵碳合金相圖中可知，共析鋼所得到的室溫平衡組織為　　　。 A、鐵素體 B、珠光體 C、鐵素體+珠光體 D、鐵素體+滲碳體 2、從鐵碳合金相圖中可知，亞共析鋼所得到的室溫平衡組織為　　　。 A、鐵素體 B、珠光體 C、鐵素體+珠光體 D、鐵素體+滲碳體 3、鐵素體的機(jī)械性能特點(diǎn)是 。 A、低塑性、高強(qiáng)度 B、高塑性、高強(qiáng)度 C、高塑性、低強(qiáng)度 D、低塑性、低強(qiáng)度 4、鐵碳合金中，隨著碳質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的增加，硬度增加，塑性 。 A、增加 B、減小C、不變 D、不確定 五、相圖題： 6、（5%）試寫出T10鋼從液態(tài)平衡冷卻到室溫過程， 在下列各溫度下的組織和相組成物。 （1）T=1400C （2）T=1000C （3）T=750C （4）T=720C 7、（5%）試45鋼平衡冷卻到在727C時(shí)，試用杠桿定律計(jì)算 (1)共析相變后組織中的先共析鐵素體和珠光體各占多少； (2)共析相變后鐵素體相和滲碳體相各占多少。 9、（7%））說明含碳兩為2.11%的鐵碳合金自液態(tài)緩慢冷卻至室溫的結(jié)晶過程（不要求說明具體溫度，但經(jīng)過相圖上的每條線時(shí)都要說明變化）并計(jì)算室溫時(shí)各組織組成物所占的百分含量。 　　 13、（3%）已知某鐵碳合金室溫時(shí)的相組成物為鐵素體和滲碳體，鐵素體占80%，試求該合金的含碳量和組織組成物的相對(duì)量。 15、Fe-Fe3C合金相圖 （1）Fe-Fe3C合金相圖，標(biāo)明重要點(diǎn)的成分和溫度，并填出各相區(qū)的組織組成物。 （2）分析含0.45%C鐵碳合金的平衡凝固過程，畫出冷卻曲線及室溫下顯微組織示意圖。 （3）計(jì)算停含0.45C鐵碳合金的室溫時(shí)相組成物和組織組成物的相對(duì)含量。 a) b) 2 根據(jù)所給出的鐵碳合金相圖，請(qǐng)寫出圖中所標(biāo)1 2 3 4 5 6 7 8各相區(qū)的相，并寫出9與 10兩條水平線上所發(fā)生的相變反應(yīng)名稱及反應(yīng)式，并說明所得組織類型和性能特點(diǎn)。（10分） 8 1 1148?C 727?C 4.30 0.77 2.11 1495?C 10 9 6 3 2 6.69 橫坐標(biāo)為碳含量 縱坐標(biāo)為溫度 5 4 7 16、（2%）試讀出三元相圖中x點(diǎn)A、B、C三個(gè)組元的成分組成，并在畫出合金成分為： 的合金。 17、（3%）在下圖所示的成分三角形中，試問定用10kg的P成分合與與10kg的S成分合合熔化后的成分中A、B、C的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)各為多少？請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出表示M成分的點(diǎn)。 18、（6%）在下圖所示的成分三角形中， (1)試確定合金S、P、Q的成分； (2)試問將S、P、Q按1kg:1kg:2kg的比列混合熔化后得到合金M中的A、B、C的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)各為多少？請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出表示M成分的點(diǎn)。 19、（4%）試用相律說明為什么三元合金可以出現(xiàn)四相平衡。以下Al-Cu-Mg相圖中，有幾個(gè)四相平衡轉(zhuǎn)變點(diǎn)？分別發(fā)生了什么轉(zhuǎn)變？ 3、（4%）已知三元共晶相圖中三個(gè)組元在液態(tài)時(shí)無限互溶，在固態(tài)時(shí)完全不互溶， 且，試畫出下述等溫截面投影圖。 (1) (2) (3) (4) 21、（3%）下圖一個(gè)由固態(tài)完全不相溶、且具有共晶轉(zhuǎn)變的A、B、C三組元組成的三元相圖的水平投影圖，已知。試畫出下述等溫截面投影圖 (1) (2) (3) 16