《金屬學(xué)與熱處理》(版)課后習(xí)題答案

1、第一章習(xí)題1作圖表示出立方晶系（1 2 3)、(0 -1 -2)、(4 2 1)等晶面和-1 0 2、28 / 24-2 1 1、3 4 6等晶向(421 J解：面心立方八面體間隙半徑 r=a/2-V 2a/4=0.146a面心立方原子半徑 R=y2a/4貝J a=4R/V2代入上式有R=0.146X4R/ V2=0.414R10.已知鐵和銅在室溫下的晶格常數(shù)分別為0286nm和03607nm,求 1cm3中鐵和銅的原子數(shù)。 資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途解：室溫下Fe為體心立方晶體結(jié)構(gòu)，一個晶胞中含 2個Fe原子,Cu為面心立方晶體結(jié)構(gòu),勿做商業(yè)用途一個晶胞中含有4個Cu原子 資料個人收集整

2、理,1cm3=1021 nm3令1cm3中含F(xiàn)e的原子數(shù)為N Fe，含Cu的原子數(shù)為N cu，室溫下一個Fe的晶胞題解為V Fe, 一個Cu晶胞的體積為V cu,則 資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途N Fe=1021/V Fe=1021/(0.286)3=3.5x1018N cu=1021/V cu=1021/(0.3607)3=2.8X101811一個位錯環(huán)能不能各個部分都是螺型位錯或者刃型位錯，試說明之。解：不能，因為位錯環(huán)上各點的位錯運動方向是不一樣的，而柏 氏矢量的方向是確定的。15有一正方形位錯線，其柏式矢量如圖所示，試指出圖中各段線的性能,業(yè)用途并指出任性位錯額外串排原子面所在的位置

3、。資料個人收集整理，勿做商*MAD、BC段為刃型位錯;DC、AB段為螺型位錯AD段額外半原子面垂直直面向里BC段額外半原子面垂直直面向外第二章習(xí)題1證明均勻形核時，形成臨界晶粒的 Gk與其體積V之間的關(guān)系為 G k = V/2 Gv證明：由均勻形核體系自由能的變化AG=VAGv+cjS可知，形成半徑為rk的球狀臨界晶粒，自由度變化為對（2）進行微分處理，有J(AC)呵J(47cr/G)心dn血x3 + 4n：rnx2 , 即 吁二。歲32將（3）帶入（1），有AGt-VAGv+-V= = $由于*，即3V=rkS將（5）帶入（4）中，則有WVGk-VAGv+ + AC. =SG2如果臨界晶核是

4、邊長為 a的正方形，試求其 Gk和a的關(guān)系。為什么形成立方晶核的 Gk比球形晶 核要大？資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途證明：AG=-VAG,+oS= = aAG,+6a-a上式做微分處服()=-3aAG,+12aO.貝iJo=-aAGv4W 此 AGk= aAG,+- aAGv 6= - JaG,42半形成球空晶核II勺G *二jrr aG + 4耐則令 則32AG/ =嗚占G 十4rtr * - 71 r iG323當(dāng)形成立力晶核I村G = it AG + 6Lf a 1 則有n 二勺色 貝U，4濁C +60/邑空匚=丄?t1.42液態(tài)金屈固速.O值就固;dZ不變了，所以7 =電生匚=止，則

5、有42口尸2耳代入AG/ = 一叫3(7 +網(wǎng)厲*則42AG/ =4r?AG,. , 乂AG/ =二 Jtr Afj, 1 所以3為什么金屬結(jié)晶時一定要有過冷度，影響過冷度的因素是什么，固態(tài)金屬融化時是否會出現(xiàn)過熱，為什么?答：由熱力學(xué)可知，在某種條件下，結(jié)晶能否發(fā)生，取決于固相的自由度是否低于液相的自由度，即？G二GS-GLVO;只有當(dāng)溫度低于理論結(jié)晶溫度Tm時，固態(tài)金屬的自由能才低于液態(tài)金屬的自由能, 液態(tài) 金屬才能自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)金屬，因此金屬結(jié)晶時一定要有過 冷度。影響過冷度的因素： 影響過冷度的因素：1）金屬的本性, 金屬不同，過冷度大小不同；2）金屬的純度，金屬的純度越高， 過冷度

6、越大；3)冷卻速度，冷卻速度越大，過冷度越大。固態(tài)金屬熔化時會出現(xiàn)過熱度。原因：由熱力學(xué)可知，在某種條件下，熔化能否發(fā)生，取決于液相自 固態(tài)金屬熔化時會出現(xiàn)過熱度。原因： 由度是否低于固相的自由度，即 ？G = GL-GSVO;只有當(dāng)溫度高于理論結(jié)晶溫度Tm時，液態(tài)金屬的自 由能才低于固態(tài)金屬的自由能，固態(tài)金屬才能自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)金屬，因此金屬熔化時一定要有過熱度。人收集整理，勿做商業(yè)用途資料個4試比較均勻形核和非均勻形核的異同點。相同點：均勻形核與非均勻形核具有相同的臨界晶核半徑,非均勻形核的臨界形核功也等于三分之一不同點：非均勻形核要克服的位壘比均勻形核的小得多,在相變的形核過程通常都是非均

7、勻形核優(yōu)先進行。 核心總是傾向于以使其總的表面能和應(yīng)變能最小的方式形成，因而析出物的形狀是總應(yīng)變能和總表面能綜合影響的結(jié)果。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途5說明晶體成長形狀與溫度梯度的關(guān)系(1)、在正的溫度梯度下生長的界面形態(tài):光滑界面結(jié)晶的晶體，若無其它因素干擾，大多可以成長為以密排晶面為表面的晶體，具有規(guī)則的幾何外形。粗糙界面結(jié)構(gòu)的晶體,在正的溫度梯度下成長時，其界面為平行于熔點等溫面的平直界面,與散熱方向垂直，從而使之具有平面狀的長大形態(tài)， 可將這種長大方式叫做平面長大方式。個人收集整理勿做商業(yè)用途(2)、在負的溫度梯度下生長的界面形態(tài)粗糙界面的晶體在負的溫度梯度下生長成樹枝晶體。主干叫

8、一次晶軸或一次晶枝。其它的叫二次晶或三次晶。對于光滑界面的物質(zhì)在負的溫度梯度下長大時，如 果杰克遜因子a不太大時可能生長為樹枝晶，如果杰克遜因子a很大時，即使在負的溫度梯度下，仍有可能形成規(guī)則形狀的晶體。個人收集整理勿做商業(yè)用途6簡述三晶區(qū)形成的原因及每個晶區(qū)的性能特點形成原因：1）表層細晶區(qū)：低溫模壁強烈地吸熱和散熱，使靠近模壁的薄層液體產(chǎn)生極大地過冷，加上型壁可以作為非均勻形核 的基底，在此一薄層液體中立即產(chǎn)生大量的晶核， 并同時向各個方向 生長。晶核數(shù)目多，晶核很快彼此相遇，不能繼續(xù)生長，在靠近模壁處形成薄層很細的等軸晶粒區(qū)。個人收集整理勿做商業(yè)用途2）柱狀晶區(qū)：模壁溫度升高導(dǎo)致溫度梯度

9、變得平緩； 過冷度小, 不能生成新晶核，但利于細晶區(qū)靠近液 相的某些小晶粒長大；遠離 界面的液態(tài)金屬過熱，不能形核；垂直于模壁方向散熱最快，晶體擇 優(yōu)生長。個人收集整理勿做商業(yè)用途3）中心等軸晶區(qū)：柱狀晶長到一定程度后，鑄錠中部開始形核長大-中部液體溫度大致是均勻的，每個晶粒的成長在各方向上接近致，形成等軸晶。個人收集整理勿做商業(yè)用途性能特點：1）表層細晶區(qū)：組織致密，力學(xué)性能好;2）柱狀晶區(qū)：組織較致密，存在弱面，力學(xué)性 能有方向性;3）中心等軸晶區(qū)：各晶粒枝杈搭接牢固，無弱面，力學(xué)性能無方向性。7為了得到發(fā)達的柱狀晶區(qū)應(yīng)采用什么措施，為了得到發(fā)達的等軸晶 區(qū)應(yīng)采取什么措施？其基本原理如何?

10、答：為了得到發(fā)達的柱狀晶區(qū)應(yīng)采取的措施：1）控制鑄型的冷卻能力，采用導(dǎo)熱性好與熱容量大的鑄型為了得到發(fā)達的柱狀晶區(qū) 應(yīng)采取的措施： 材料，增大鑄型的厚度，降低鑄型的溫度。2）提高澆注溫度或澆注速度。3）提高熔化溫度。 基本原理：基本原理：1）鑄型冷卻能力越大，越有利于柱狀晶的生長。2）提高澆注溫度或澆注速度，使溫度梯 度增大，有利于柱狀晶的生長。3）熔化溫度越高,液態(tài)金屬的過熱度越大，非金屬夾雜物溶解得越多,非均勻形核數(shù)目越少，減少了柱狀晶前沿液體中的形核的可能,有利于柱狀晶的生長。個人收集整理勿做商業(yè)用途為了得到發(fā)達的等軸晶區(qū)應(yīng)采取的措施：為了得到發(fā)達的等軸晶區(qū)應(yīng)采取的措施：1）控制鑄型的冷

11、卻能力，采用導(dǎo)熱性差與熱容量小的鑄型材等軸晶區(qū)應(yīng)采取的措施 料，增大鑄型的厚度，提高鑄型的溫度。2）整理勿做商業(yè)用途降低澆注溫度或澆注速度。3）降低熔化溫度。個人收集基本原理:基本原理：1）鑄型冷卻能力越小，越有利于中心等軸晶的生長。2）降低澆注溫度或澆注速度，使溫 度梯度減小，有利于等軸晶的生長。3）熔化溫度越低，液態(tài)金屬的過熱度越小，非金屬夾雜物溶解得越少，非均勻形核數(shù)目越多，增加了柱狀晶前沿液體中的形核的可能，有利于等軸晶的生長。個人收集整理勿做商業(yè)用途第二章習(xí)題1在正溫度梯度下，為什么純金屬凝固時不能呈樹枝狀生長，而固溶體合金卻能呈樹枝狀成長?純金屬凝固時，要獲得樹枝狀晶體，必需在負的

12、溫度梯度下；在 正的溫度梯度下，只能以平面狀長大。而固溶體實際凝固時，往往會 產(chǎn)生成分過冷，當(dāng)成分過冷區(qū)足夠大時，固溶體就會以樹枝狀長大。個人收集整理勿做商業(yè)用途2何謂合金平衡相圖，相圖能給出任一條件下的合金顯微組織嗎?合金平衡相圖是研究合金的工具，是研究合金中成分、溫度、組織和性能之間關(guān)系的理論基礎(chǔ)，也是制定各種熱加工工藝的依據(jù)。個人收集整理勿做商業(yè)用途合金的組成平衡狀態(tài):合金的成分、質(zhì)量份數(shù)不再隨時間而變化的一種狀態(tài)。合金的極緩其中二元合金相圖表示二元合金相圖表示在平衡狀態(tài)下， 相或組織狀態(tài)與溫度、成分、壓力之間關(guān)系的簡明圖解。慢冷卻可近似認為是平衡狀態(tài)。個人收集整理勿做商業(yè)用途三元合金相

13、圖是指獨立組分數(shù)為 3的體系，該體系最多可能有四個自由度，即溫度、壓力和兩個濃度項，用三維空間的立體模型已不足以表示這種相圖。若維持壓力不變，則自由度最多等于3,其相圖可用立體模型表示。若壓力、溫度同時固定，則自由度最多為2,可用平面圖來表示。通常在平面圖上用等邊三角形（有時也有用直角坐標(biāo)表示的）來表示各組分的濃度。個人收集整理勿做商業(yè)用途不能，相圖只能給出合金在平衡條件下存在的合金顯微組織4.何謂成分過冷？成分過冷對固溶體結(jié)晶時晶體長大方式和鑄錠組織有何影響?在固溶體合金凝固時，在正的溫度梯度下，由于固液界面前 沿液相中的成分有所差別，導(dǎo)致固液界面前沿的熔體的溫度低于實際液相線溫度，從而產(chǎn)生

14、的過冷稱為成分過冷。個人收集整理勿做商業(yè)用途這種過冷完全是由于界面前沿液相中的成分差別所引起的。溫度梯度增大，成分過冷減小。成分過冷必須具備兩個條件：第一是固液界面前沿溶質(zhì)的富集而引起成分再分配； 第二是固-液界面前方液相的實際溫度分布，或溫度分布梯度必須達到一定的值。個人收集整理勿做商業(yè)用途對合金而言，其凝固過程同時伴隨著溶質(zhì)再分配，液體的成分始 終處于變化當(dāng)中，液體中的溶質(zhì)成分的重新分配改變了相應(yīng)的固液平 衡溫度，這種關(guān)系有合金的平衡相圖所規(guī)定。利用“成分過冷”判斷 合金微觀的生長過程。個人收集整理勿做商業(yè)用途第四章習(xí)題1分析分析3 c=02%,wc=06%,wc=12%的鐵碳合金從液態(tài)平

15、衡冷卻到室溫的轉(zhuǎn)變過程。3 c=0.2%: L-L+ S - St丫（1495 度）-丫 +L- 丫 a + 丫 丫t a (727度)-a +Fe3C; (丫 =A, a =F;下同)個人收集整理勿做商業(yè)用途3 c=0.6%: L Y +L Y a + Y Y t a （727 度）a +Fe3C;3 c=1.2%: L Y +L Y Fe3C+ 丫 丫 t a （727 度）a+Fe3C;個人收集整理 勿做商業(yè)用途室溫下相組成物的相對含量：3 c=0.2%，滲碳體相對含量=(0.2-0.02)/6.67 %，余量鐵素體3 c=0.6%，滲碳體相對含量=(0.6-0.02)/6.67 %，余

16、量鐵素體3 c=1.2%滲碳體相對含量=(1.2-0.02)/6.67 %，余量鐵素體室溫下組織組成物的相對含量：3 c=0.2%，珠光體相對含量=(0.2-0.02)/0.77%,余量鐵素體3 c=0.6%，珠光體相對含量=(0.6-0.02)/0.77 %，余量鐵素體3 c=1.2%,滲碳體相對含量=(1.2-0.77)/6.67 %，余量珠光體 2分析3 c=35%、3 c=47%的鐵碳合金從液態(tài)到室溫的平衡結(jié)晶過程，畫出冷卻曲線和組織轉(zhuǎn)變示意圖， 并計算室溫下的組織組成物和 相組成物。個人收集整理勿做商業(yè)用途1700液科1538LACM.26Bt;2J 11100萊氏體SO.68C73

17、8a+77279J2900/ / / /13941300S0J7CXP*700(實紅) 屛右題實紂仃ejCi實戔) 十石星(實:0將 C4.3(L+S1495 B500,珠光體1227卜“)1.山 _L 6.06.692.0304.05,0畋%)7/A：奧氏體E； a/jr,鐵素體區(qū)；L：液相區(qū)；FeSC/Cir：滲碳體區(qū)；=固溶體區(qū) 解：下圖表示3 c=3.5%的鐵碳合金從液態(tài)到室溫的平衡結(jié)晶過程:計 |厠”-E# |Jzl c上+ Xr Lgl In Lf- =二、k*esHtc=4.7%的鐵碳合金從液態(tài)到室溫的平衡結(jié)晶過程:L1 上IFe*C,FcX.l*-1FejC.U- r Fflj

18、C Jtf 常Mg 曲丿4nisL：t+KMi-r?F 心2M2汀3計算鐵碳合金中二次滲碳體和三次滲碳體最大可能含量。答：鐵碳合金中二次滲碳體即Fe3Cn的最大可能含量產(chǎn)生在 2.11%C的鐵碳合金中，因此(FebCn) max二(2.11-0.77) / (6.69-0.77) x100%=22.64%三次滲碳體即FqC皿的可能最大含量在0.0218%C的鐵碳合金中, 因此(FCrn) max (0.0218-0.006) / (6.69-0.006) x100%=0.24%4分別計算萊氏體中共晶滲碳體、二次滲碳體、共析滲碳體的含量。解：在萊氏體中,FesC 共晶%= (4.3-2.11)

19、/ (6.69-2.11) *100%=47.8%FesCn %= (6.69-4.3) / (6.69-2.11) * (2.11-0.77) /(6.69-0.77) *100%=11.8%個人收集整理勿做商業(yè)用途Fe3C 共析%= (6.69-4.3) / (6.69-2.11) -11.8%* (0.77-0.0218) /(6.69-0.0218) *100%=4.53%個人收集整理勿做商業(yè)用途 5為了區(qū)分兩種弄混的鋼，工人分別將 A、B兩塊碳素鋼試樣加熱至 850 C保溫后緩冷，金相組織分別為：A試樣的先共析鐵素體面積為41.6%，珠光體面積為58.4% ; B試樣的二次滲碳體面積

20、為 7.3% , 珠光體面積為92.7% ;設(shè)鐵素體和滲碳體的密度相同，鐵素體的含碳 量為零， 求A、B兩種碳素鋼的含碳量。 個人收集整理勿做商業(yè)用途解：這兩個試樣處理后都是得到的平衡態(tài)組織，首先判斷A試樣為亞共析鋼，根據(jù)相圖杠桿原理列出方程如下:(0.77-X)/(0.77-0.0218)=41.6% 這樣得到 X=45.0%，大概是 45 鋼的 成分范圍。個人收集整理勿做商業(yè)用途同理 B 試樣為過共析鋼(6.69-X)/(6.69-0.77)=92.7%; X=1.2%,大概是T12鋼的范圍，當(dāng)然相應(yīng)地還可以利用杠桿的另外一端來求了。個人收集整理勿做商業(yè)用途6利用Fe-FeC3相圖說明鐵碳

21、合金的成分、組織和性能的關(guān)系。從相組成物的情況來看，鐵碳合金在室溫下的平衡組織均由鐵素 體和滲碳體組成，當(dāng)碳質(zhì)量分數(shù)為零時，合金全部由鐵素體所組成,隨著碳質(zhì)量分數(shù)的增加，鐵素體的量呈直線下降，到wc為6.69%時降為零，相反滲碳體則由零增至 100%個人收集整理勿做商業(yè)用途碳質(zhì)量分數(shù)的變化不僅引起鐵素體和滲碳體相對量的變化， 而且 兩相相互組合的形態(tài)即合金的組織也將發(fā)生變化，這是由于成分的變化引起不同性質(zhì)的結(jié)晶過程，從而使相發(fā)生變化的結(jié)果，由圖3-35可見，隨碳質(zhì)量分數(shù)的增加，鐵碳合金的組織變化順序為：個人收集整理勿做商業(yè)用途Ft F+FeC皿 T F+P P P+ FeaCn P+ FeaC

22、n+Le LeLe+ FeaCiwcvO.0218%時的合金組織全部為鐵素體，wc=0.77%時全部為珠光體，wc=4.3%時全部為萊氏體，wc=6.69%時全部為滲碳體，在上述碳質(zhì) 量分數(shù)之間則為組織組成物的混合物；而且，同一種組成相，由于生 成條件不同，雖然相的本質(zhì)未變，但其形態(tài)會有很大的差異。如滲碳 體，當(dāng)wc0.0218%時，三次滲碳體從鐵素體中析出，沿晶界呈小片 狀分布；經(jīng)共析反應(yīng)生成的共析滲碳體與鐵素體呈交替層片狀分布;從奧氏體中析出的二次滲體則以網(wǎng)狀分布于奧氏體的晶界；共晶滲碳體與奧氏體相關(guān)形成，在萊氏體中為連續(xù)的基體，比較粗大，有時呈 魚骨狀；從液相中直接析出的一次滲碳體呈規(guī)則

23、的長條狀?？梢?，成 分的變化，不僅引起相的相對量的變化，而且引起組織的變化，從而對鐵碳合金的性能產(chǎn)生很大的影響。個人收集整理勿做商業(yè)用途%El口ItI* 1fA Bl n w 1 埜奘 AS 口IOXQlt0.77111I驀審車為I申 A A fl aft K tt * 0.1100.2700.3700.4600.391-0.2620.130計算方法 T k= s cos 入 cos = F/A cos 入 cOs4.試用多晶體的塑性變形過程說明金屬晶粒越細強度越高、塑性越好的原因是什么?答：由Hall-Petch公式可知，屈服強度s與晶粒直徑平方根的 倒數(shù)d v2呈線性關(guān)系。 在多晶體中，滑

24、移能否從先塑性變形的晶粒轉(zhuǎn)移到相鄰晶粒主要取決于在已滑移晶粒晶界附近的位錯塞積群所 產(chǎn)生的應(yīng)力集中能否激發(fā)相鄰晶?；葡抵械奈诲e源，使其開動起來，從而進行協(xié)調(diào)性的多滑移。由T=nT知 塞積位錯數(shù)目n越大,應(yīng)力集中T越大。位錯數(shù)目n與引起塞積的晶界到位錯源的距離成正 比。晶粒越大，應(yīng)力集中越大，晶粒小，應(yīng)力集中小，在同樣外加應(yīng) 力下，小晶粒需要在較大的外加應(yīng) 力下才能使相鄰晶粒發(fā)生塑性變 形。在同樣變形量下，晶粒細小，變形能分散在更多晶粒內(nèi)進行,晶粒內(nèi)部和晶界附近應(yīng)變度相差較小，引起的應(yīng)力集中減小，材料 在斷裂前能承受較大變形量，故具有較大的延伸率和斷面收縮率。 另 外，晶粒 細小，晶界就曲折，

25、不利于裂紋傳播，在斷裂過程中可吸收更多能量，表現(xiàn)出較高的韌性。個人收集整理勿做商業(yè)用途6滑移和孿生有何區(qū)別，試比較它們在塑性變形過程的作用。答：區(qū)別:1）滑移：一部分晶體沿滑移面相對于另一部分晶體作切變，切變時原子移動的距離是滑移方向原 區(qū)別：區(qū)別 子間距的整數(shù)倍;孿生：一部分晶體沿孿生面相對于另一部分晶體作切變， 切變時原子 移動的距離不是 孿生方向原子間距的整數(shù)倍；個人收集整理勿做商業(yè)用途2）滑移：滑移面兩邊晶體的位向不變；孿生：孿生面兩邊的晶體的位向不同，成鏡面對稱;3）滑移：滑移所造成的臺階經(jīng)拋光后，即使再浸蝕也不會重現(xiàn);孿生：由于孿生改變 了晶體取向，因此孿生經(jīng)拋光和浸蝕后仍能重 現(xiàn)

26、；個人收集整理勿做商業(yè)用途4）滑移：滑移是一種不均勻的切變，它只集中在某些晶面上大 量的進行，而各滑移帶之間的晶體并未發(fā)生滑移；孿生：孿生是一種 均勻的切變，即在切變區(qū) 內(nèi)與孿生面平行的每一層原子面均相對于其毗鄰晶面沿孿生方向位移了一定的距離。個人收集整理勿做商業(yè)用途作用：晶體塑性變形過程主要依靠滑移機制來完成的；孿生對塑性變形的貢獻比滑移小得多，但孿生改變了部分晶體的空間取向, 使原來處于不利取向的滑移系轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌挠欣∠?，激發(fā)晶體滑移。個人收集整理勿做商業(yè)用途7.試述金屬塑性變形后組織結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，闡明加工硬化在機械零構(gòu)件生產(chǎn)和服役過程中的重要試述金屬塑性變形后組織結(jié)構(gòu)與性能之間的

27、關(guān)系，意義。個人收集整理勿做商業(yè)用途答：關(guān)系:隨著塑性變形程度的增加，位錯密度不斷增大，位錯運動阻力增 加，金屬的強度、硬度增加，而 關(guān)系：關(guān)系 塑性、韌性下降。人收集整理勿做商業(yè)用途重要意義：1）提高金屬材料的強度;2）是某些工件或半成品能夠加工成形的重要因素;3）提高零件或 構(gòu)件在使用過程中的安全性。8金屬材料經(jīng)塑性變形后為什么會保留殘留內(nèi)應(yīng)力？研究這部分殘留內(nèi)應(yīng)力有什么實際意義？ 金屬材料經(jīng)塑性變形后為什么會保留殘留內(nèi)應(yīng)力？研究這部分殘留內(nèi)應(yīng)力有什么實際意義？個人收集整理勿做商業(yè)用答：殘余內(nèi)應(yīng)力存在的原因1）塑性變形使金屬工件或材料各部分的變形不均勻，導(dǎo)致宏觀變形不均勻;2）塑性變形使晶

28、?；騺喚ЯＷ冃尾痪鶆?，導(dǎo)致微觀內(nèi)應(yīng)力;3）塑性變形使金屬內(nèi)部產(chǎn)生大量的位錯或空位，使點陣中的一部分原子偏離其平衡位置，導(dǎo)致點陣畸變途內(nèi)應(yīng)力。個人收集整理勿做商業(yè)用實際意義：可以控制材料或工件的變形、開裂、應(yīng)力腐蝕；可以 利用殘留應(yīng)力提高工件的使用壽命。9何謂脆性斷裂和塑性斷裂，若在材料中存在裂紋時，試述裂紋對脆性材料和塑性材料斷裂過程中的影響。答：塑性斷裂又稱為延性斷裂，斷裂前發(fā)生大量的宏觀塑性變形, 斷裂時承受的工程應(yīng)力大于材料的屈服強度。 在塑性和韌性好的金屬 中，通常以穿晶方式發(fā)生塑性斷裂， 在斷口附近會觀察到大齡的塑性 變形痕跡，如縮頸。個人收集整理勿做商業(yè)用途金屬脆性斷裂過程中，極少

29、或沒有宏觀塑性變形，但在局部區(qū)域 任然存在著一定的微觀塑性變形。斷裂時承受的工程應(yīng)力通常不超過 材料的屈服強度，甚至低于按宏觀強度理論確定的許用應(yīng)力，因此又稱為低應(yīng)力斷裂。個人收集整理勿做商業(yè)用途在塑性材料中，斷裂是胃口形成、擴大和連接的過程,在打的應(yīng)力作用下，基體金屬產(chǎn)生塑性變形后，在基體和非金屬夾雜物、析出 相粒子周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中，使界面拉開，或使異相顆粒折斷形成微孔。微孔擴大和鏈接也是基體金屬塑性變形的結(jié)果。當(dāng)微孔擴大到一定的 程度，相鄰微孔見的金屬產(chǎn)生較大的塑性變形后就發(fā)生微觀塑性失 穩(wěn)，就像宏觀實驗產(chǎn)生縮頸一樣，此時微孔將迅速擴大，直至細縮成 一線，最后由于金屬與金屬件的連線太少，不

30、足以承載而發(fā)生斷裂。個人收集整理勿做商業(yè)用途脆性材料中，由于斷裂前既無宏觀塑性變形，又無其他預(yù)兆， 并且一旦開裂后，裂紋擴展迅速，造成整體斷裂或河大的裂口，有時還 產(chǎn)生很多碎片，容易導(dǎo)致嚴(yán)重事故。個人收集整理勿做商業(yè)用途10何謂斷裂韌度，它在機械設(shè)計中有何作用?答：在彈塑性條件下，當(dāng)應(yīng)力場強度因子增大到某一臨界值，裂 紋便失穩(wěn)擴展而導(dǎo)致材料斷裂，這個臨界或失穩(wěn)擴展的應(yīng)力場強度因 子即斷裂韌度。它反映了材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴展即抵抗脆斷的能力, 是材料的力學(xué)性能指標(biāo)。個人收集整理勿做商業(yè)用途第七章習(xí)題1.用冷拔銅絲制成導(dǎo)線，冷拔之后應(yīng)如何處理，為什么?答：冷拔之后應(yīng)該進行退火處理。因為冷拔是在再結(jié)晶溫度以下進行加工，因此會引起加工硬化，所以要通過回復(fù)再結(jié)晶，使金屬的強度和硬度下降，提高其塑性。個人收集整理勿做商業(yè)用途2塊厚純金屬板經(jīng)冷彎并再結(jié)晶退火后,試畫出界面上的顯微組織示意圖。ttP1953.已知 W Fe、Cu的熔點分別為3399C、1538C和1083C，試估算其再結(jié)晶溫度。解：T再二 cT，其中（T =0.350.4,?。? =0.4 貝J W、Fe、Cu 的 再結(jié)晶溫度分別為 3399CX 0.4=1 3596C、1538CX 0.4=6152C