文档介绍：机械工程材料题库
简述
晶体结构
?在工业金属中有哪些晶体缺陷?
晶体中原子排列不完整、不规则的微小区域称为晶体缺陷。工业金属中的晶体缺陷有点缺陷(空位、间隙原子),线缺陷(位错),面缺陷(晶界、亚晶界)。合金
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金属结晶的必要条件是过冷,即实际结晶温度必须低于理论结晶温度。金属结晶过程是由形核、长大两个基本过程组成的,并且这两个过程是同时并进的。
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用加大冷却速度,变质处理和振动搅拌等方法,获得细晶小晶粒的铸件。
,铸钢锭中有几个晶区?各晶区中的晶粒有何特征?
典型的铸锭组织有表层细晶区、柱状晶区和中心粗晶区三个晶区。表层细晶区的晶粒呈细小等轴状,柱状晶区的晶粒为平行排列的长条状,中心粗晶区的晶粒呈粗大的等轴状。
?举例说明。
固态合金中的相有固溶体和金属化合物两种,如铁碳合金中的铁素体为固溶体,渗碳体为金属化合物。
?举例说明。
形成间隙固溶体的两组元原子直径差要大,即d质/d剂<,所以间隙固溶体的溶质元素为原子直径小的碳、氮、硼;溶剂元素为过渡族金属元素。如铁碳两元素可形成间隙固溶体。
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置换固溶体的溶解度与组元的晶体结构、原子直径差和负电性等因素有关。
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金属化合物的晶体结构是与任一组元的均不相同,其性能特点是硬度高,塑性、勧性差。
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固溶体仍保持溶剂的晶格类型。而金属化合物为新的晶格,它与任一组元均不相同。固溶体一般是塑性、韧性好,强度、硬度低;金属化合物是硬度高,塑性、韧性差。
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共晶反应发生的条件是合金液体的化学成分一定,结晶温度一定。
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相同点:都是由一定成分的相在一定温度下同时结晶出两个成分不同的相。不同点:共晶反应前的相为液相,过冷度小,组织较粗;共析反应前的相为固相,过冷度大,组织较细。
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合金相图中合金的熔点越高、结晶温度范围越大,合金的流动性越差,易形成分散缩孔,偏析严重,合金的铸造性能差:反之熔点越低、结晶范围越小,合金铸造性能越好。
塑性变形
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体心立方晶格与面心立方晶格的滑移系数目相同(6X2=12,4X3=12,),但面心立方晶格的滑移方向要多,故塑性要好。
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金属经过冷塑性变形后,其组织结构变化是金属的晶粒发生变形,晶粒破碎亚晶粒细化,位错密度增加;变形程度严重时会出现织构现象。
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回复,晶体缺陷减少,内应力降低。再结晶,畸变的晶粒变成无畸变的等轴晶粒,亚晶粒数目减少、尺寸增大,位错密度下降:加工硬化消除。晶粒合并长大,机械性能下降。
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金属再结晶后的晶粒度与再结晶温度及预先变形程度有关。
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加工硬化在工程中的应用:①强化金属;②提高零件的使用安全性;③使某些压力加工工序能顺利进行。
(轧制、锻造)后组织和机械性能的变化。
铸钢锭经热加工后组织:晶粒可细化,成分可均匀,缩松、微裂纹、气孔等可焊合,使组织致密,并形成纤维组织:其机械性能明显提高,并具有方向性。铁碳相图
、晶体结构、形成条件及组织形态上分析共析渗碳体与共晶渗碳体的异同点。
共晶渗碳体与共析渗碳体的化学成分、晶体结构是相同的。共晶渗碳体是由共晶成分的液体经共晶转变形成的,为莱氏体的基体。共析渗碳体是由共析成分的奥氏体经共析转变形成的,以片状分布在铁素体基体上。
从化学成分、晶体结构、形成条件及组织形态上分析一次渗碳体与二渗碳体的异同点。
20. 一次渗碳体与二次渗碳体的化学成分、晶体结构是相同的。一次渗碳体是从液体合金中结晶出来的,呈宽条状。二次渗碳体是由奥氏体中析出的,在钢中呈断续网状或网状在白口铁中与共晶渗碳体连为一体。
热处理
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当钢加热至Acl以上时,通过奥氏体的形核长大、(%C,体心立方晶格)+Fe3C(%C,复杂正交晶格)一A(%C,面心立方晶格).