工程材料第四章作業(yè)參考答案

1、1 、什么是滑移與孿生？一般條件下進行塑性變形時，為什么在鋅、鎂中易出現(xiàn)孿晶 ? 而在純銅中易產(chǎn)生滑移帶 ? 答：滑移是指晶體的一部分沿一定的晶面和晶向相對于另一部分發(fā)生滑動位移的現(xiàn)象。孿生是指晶體的一部分沿一定晶面和晶向相對于另一部分所發(fā)生的切變。密排六方晶格金屬滑移系少，常以孿生方式變形。體心立方晶格金屬只有在低溫或沖擊作用下才發(fā)生孿生變形。面心立方晶格金屬，一般不發(fā)生孿生變形，但常發(fā)現(xiàn)有孿晶存在，這是由于相變過程中原子重新排列時發(fā)生錯排而產(chǎn)生的，稱退火孿晶。 銅是面心立方，鋅、鎂是密排六方，故在鋅、鎂中易出現(xiàn)孿晶，而在純銅中易產(chǎn)生滑移帶。2 、根據(jù)純金屬及合金塑性變形的特點，可以有幾種強

2、化金屬性能的方式？ 答：通過細化晶粒來同時提高金屬的強度、硬度、塑性和韌性的方法稱細晶強化。 單相固溶體合金組織與純金屬相同，其塑性變形過程也與多晶體純金屬相似。但隨溶質(zhì)含量增加，固溶體的強度、硬度提高，塑性、韌性下降，稱固溶強化。 當在晶內(nèi)呈顆粒狀彌散分布時，第二相顆粒越細，分布越均勻，合金的強度、硬度越高，塑性、韌性略有下降，這種強化方法稱彌散強化或沉淀強化。 隨冷塑性變形量增加，金屬的強度、硬度提高，塑性、韌性下降的現(xiàn)象稱加工硬化。加工硬化是強化金屬的重要手段之一，對于不能熱處理強化的金屬和合金尤為重要。3 、用手來回彎折一根鐵絲時，開始感覺省勁，后來逐漸感到有些費勁，最后鐵絲被彎斷。試

3、解釋過程演變的原因？ 答：用手來回彎折一根鐵絲時，鐵絲會發(fā)生冷塑性變形。隨著彎折的持續(xù)，鐵絲的冷塑性變形量會增加，從而發(fā)生加工硬化，此時，鐵絲的強度、硬度提高，塑性、韌性下降，故逐漸感到有些費勁。進一步彎折時，鐵絲會因為超過疲勞強度而被彎斷。4 、什么是變形金屬的回復、再結(jié)晶？再結(jié)晶晶粒度受哪些因素的影響 ? 答：回復是指在加熱溫度較低時，由于金屬中的點缺陷及位錯近距離遷移而引起的晶內(nèi)某些變化。當變形金屬被加熱到較高溫度時，由于原子活動能力增大，晶粒的形狀開始發(fā)生變化，由破碎拉長的晶粒變?yōu)橥暾鶆虻牡容S晶粒。這種冷變形組織在加熱時重新徹底改組的過程稱再結(jié)晶。影響再結(jié)晶晶粒度的因素：1、加熱溫度

4、和保溫時間。加熱溫度越高，保溫時間越長，金屬的晶粒越粗大，加熱溫度的影響尤為顯著。2、預先變形度。預先變形度的影響，實質(zhì)上是變形均勻程度的影響。5 、當金屬繼續(xù)冷拔有困難時，可以通過什么熱處理解決？為什么 ? 答：再結(jié)晶退火。在對金屬進行冷拔時，隨冷塑性變形量的增加，金屬會發(fā)生加工硬化，金屬的強度、硬度提高，塑性、韌性下降，從而導致冷拔越來越困難。此時，若對其進行再結(jié)晶退火處理，當變形金屬被加熱到較高溫度時，由于原子活動能力增大，晶粒的形狀開始發(fā)生變化，由破碎拉長的晶粒變?yōu)橥暾鶆虻牡容S晶粒。由于再結(jié)晶后組織的復原，因而金屬的強度、硬度下降，塑性、韌性提高，加工硬化消失。此時再進行冷拔則容易的

5、多。6 、能否通過再結(jié)晶退火來消除粗大的鑄造晶粒及組織 ? 為什么？ 答：不能。鑄造是熔煉金屬、制造鑄型，并將熔融金屬澆入鑄型，凝固后獲得具有一定形狀、尺寸和性能金屬零件毛坯的成型方法。在鑄造過程中，熔融金屬因冷卻而成形，并沒有發(fā)生塑性變形。而再結(jié)晶退火是將冷變形的金屬加熱到一定溫度使其組織發(fā)生復原的一種工藝。對于沒有塑性變形的鑄造物件，是不能通過再結(jié)晶退火來消除粗大的鑄造晶粒及組織的。7 、金屬熱加工與冷加工的區(qū)別？對金屬組織和性能有何影響？答：在金屬學中，冷熱加工的界限是以再結(jié)晶溫度來劃分的。低于再結(jié)晶溫度的加工稱為冷加工，而高于再結(jié)晶溫度的加工稱為熱加工。冷加工時金屬會發(fā)生加工硬化，它的強度、硬度會提高，但塑性、韌性會下降，且伴隨有織構(gòu)現(xiàn)象。 熱加工時產(chǎn)生的加工硬化很快被再結(jié)晶產(chǎn)生的軟化所抵消，因而熱加工不會帶來加工硬化效果。 熱加工可使鑄態(tài)金屬與合金中的氣孔或疏松焊合，使粗大的樹枝晶或柱狀晶破碎并結(jié)晶成等軸晶，使第二相、夾雜物等重新分布，從而使組織致密、成分均勻、晶粒細化，力學性能提高。 熱加工也使鑄態(tài)金屬中的