材料的形变和再结晶 理工材料考题2.doc

1、材料的形变和再结晶一、填空题1、变形量是影响再结晶晶粒度的最主要因素。变形量很小时， ；当变形量略大于或等于 值时，再结晶晶粒特别粗大；此后随变形量 ，晶粒尺寸变小。再结晶完成后继续加热，在 驱动下，晶粒会继续长大，其长大方式按其特点可分为： 晶粒长大和 晶粒长大。2、金属塑性变形的主要方式是 ，其次是 和 。滑移是沿着 面和 方向进行的。3、冷塑性变形的金属材料在低温回复阶段，变形金属的 浓度和导电率降低，内应力 ，但其显微组织和机械性能 。4、金属经冷塑性变形后，其强度和硬度 ，塑性和韧性 ，这种现象称为 强化或 。5、霍耳-配奇公式表明晶粒越细小，其强度越 ，塑性变形能力 ，是 强化方法

2、的主要依据。6、造成二次再结晶的基本条件主要是_。7、固态相变的驱动力是 ，回复再结晶的驱动力是 。9、在拉伸单晶时，滑移面转向与外力轴成 角度时最易滑移。10、固态相变形核的驱动力是 ，阻力主要是 和 。12、晶体拉伸滑移时，驱使滑移面转动，使滑移面力求转向与 平行，而同时滑移方向也旋转向与 方向重合。14、冷变形后，再结晶后晶粒度大小的控制与 、原始晶粒尺寸、 和杂质有关。16、冷塑变金属低温回复时，主要是 ，高温回复时，主要发生 。18、强化金属材料的方法有 强化、 强化、 强化和 强化。二、判断题1、再结晶结束后发生晶粒长大时的驱动力主要来自高的总晶界能 （ ）2、再结晶的驱动力是变形

3、金属经回复后未被释放的储存能。 （ ）3、回复、再结晶及晶粒长大三个过程均是形核及核长大过程，其驱动力均为变形储能。 （ ）4、在结晶过程中，晶核越多，生长速率越慢，则凝固后的晶粒越细小。（ ）5、材料冷变形量只要略大于临界形变量，经再结晶退火后就可获得到细晶粒组织。 （ ）6、冷变形金属的再结晶在形核、长大过程晶体结构和组织都发生了变化，是一个相变过程。 （ ）7、晶粒正常长大是小晶粒吞食大晶粒，反常长大是大晶粒吞食小晶粒。（ ）8、多边化使分散的位错集中在一起形成位错墙，因位错应力场的叠加，使点阵畸变增大。（ ）9、晶体滑移时通常是沿原子密度最小的晶面和晶向进行。 （ ）10、二次再结晶是

4、冷变形金属在再结晶后又一次进行的形核与长大过程。 （ ）11、金属织构和再结晶织构都会使金属材料具有各向异性。 （ ）12、金属中点缺 陷的存在使其电阻率增大。 （ ）13、经过冷变形后再结晶退火的金属，晶粒都可以得到细化。 （ ）14、已知金属钨的熔点分别为3380, 可以判断钨在1100下的加工热加工。（）15、再结晶完成后，在不同条件下可能发生正常晶粒长大和异常晶粒长大。 （）16、多晶体材料塑性变形至少需要3个独立滑移系开动。 （）17、变形金属的回复再结晶是固态下发生的相变。 （）18、变形金属的再结晶也具有形核长大过程，故是一种固态相变。 （）19、冷变形金属经回复退火后，其力学性

5、能可以恢复到变形前的状态。 （）20、再结晶核心长大伴随着晶界的移动，故其驱动力为晶界能。 （）21、金属的热（变形）加工和冷（变形）加工是以变形加工的温度高低来区别的。 （）22、再结晶晶核长大的驱动力是形变储存能的降低，而再结晶晶粒长大的驱动力是总界面能的降低。 （）23、脆性相以颗粒状弥散分布于另一相基体上是对材料的强韧性较为有利的组织状态。 （）三、选择题：1、即能提高金属的强度，又能提高其塑性和韧性的手段是 。A、加工硬化 B、固溶强化 C、细晶强化 D、第二相强化2、冷变形金属在再结晶过程中性能（指标）增加的是 。A、强度 B、硬度 C、延展性 D、残余内应力3、加工硬化是一种有效

6、的强化手段，其缺点之一是 。A、只适用于双相材料 B、材料在高温下不适用 C、只适用于单晶体 D、材料的硬度降低4、体心立方晶体结构的原子最密排晶向族为 。A、111 B、 C、110 D、5、若欲通过形变和再结晶方法获得细晶粒组织，采用应避免 。A、塑性变形量接近临界形变量 B、大变形量C、较长的退火时间 D、较高的退火温度6、再结晶结束后发生晶粒长大时的驱动力主要来自 。A、宏观残余应力 B、位错间作用力C、变形储存能 D、高的总晶界能7、再结晶过程包含晶粒的形核与长大， 。A、形核与长大的驱动力都来源于形变储存能B、形核与长大的驱动力都来源于晶界能C、形核的驱动力都来源于形变储存能，长大

7、的驱动力都来源于晶界能 D、形核的驱动力都来源于晶界能，长大的驱动力都来源于形变储存能8、以下关于冷变形金属的再结晶概念中不正确的是 。A、再结晶是无畸变的等轴新晶逐渐取代变形晶的过程B、金属的强度、硬度下降，塑性、韧性回升，加工硬化消失C、再结晶是形核、长大过程D、晶体结构和组织都发生了变化，是一个相变过程9、冷变形后的金属材料再升温时发生回复和再结晶现象，则点缺陷浓度下降明显发生在 。A、回复阶段 B、再结晶阶段C、晶粒长大阶段 D、晶粒异常长大阶段10、下面关于多边化形成位错墙过程的描述中，不正确的是 。A、多晶体塑性变形后，滑移面上塞积的同号刃型位错沿原滑移面平行排列B、同号刃型位错之

8、间存在相互作用力C、低温回复时，刃型位错在相互作用力下发生滑移和攀移D、滑移和攀移的结果使同号刃位错形成沿垂直于滑移面的排列，形成小角度晶界、亚晶界11、在 的情况下，再结晶后若在更高温度保温还可能发生异常晶粒长大。A、金属在临界变形量进行冷变形 B、冷变形金属中存在着弥散分布的第二相微粒C、冷变形前的原始晶粒粗大 D、冷变形金属纯度非常高四、论述题1、 晶粒生长与二次再结晶的区别。2、 解释冷变形金属加热时回复、再结晶及晶粒长大的过程及特点。3、 已知Cu-30%Zn合金的再结晶激活能为250kJ/mol，此合金在400度的恒温下完成再结晶需要1小时，试求此合金在390度的恒温下完成再结晶需

9、要多少小时。4、 简述形变金属在退火过程中显微组织、储存能及其力学性能和物理性能的变化。5、 常温下金属塑性变形有哪些主要机制？它们间的主要差异是什么？6、7、 什么是上、下屈服点效应（在纯铁或低碳钢中）？原因是什么？8、 指出再结晶、结晶、固态相变之间的主要区别。9、 写出面心立方金属的一个具体的滑移系；多晶体变形时，在一定的形变量下，为何有的晶粒内是单系滑移而另一些晶粒内是多系滑移？为何有的晶粒内滑移量大而另一些晶粒内滑移量小？10、 为什么晶体的实际强度远低于其理论强度？11、 试分析二次再结晶过程对材料性能有何种效应?12、13、14、 再结晶形核地点有什么特点或特征？哪些地点可能是优

10、先的形核地点？15、 什么是时效？时效通常晶粒哪些过程？试说明其产生时效强化的原因。16、 金属发生塑性变形后，显微组织、织构发生什么变化？性能发生哪些变化？17、 试说明多晶结构材料晶粒越细小晶体强度越高的原因。18、 分析回复与再结晶阶段变形金属中空位与位错的变化及其对性能的影响。19、 简要说明加工硬化现象带来的利与弊，如何消除加工硬化现象？20、 分析多晶体金属的变形过程及影响多晶体金属变形的因素。21、 指出影响冷变形后金属再结晶温度的主要因素。要获得尺寸细小的再结晶晶粒，有哪些主要措施，为什么？22、 何谓加工硬化？列出加工硬化的各种可能机制，说明加工硬化在工业上的应用。23、 如

11、何通过变形与加热来控制材料的组织和性能？24、 造成二次再结晶的原因和防止二次再结晶的方法。25、 有一钢丝（直径为1mm）包覆一层钢（总直径为2mm）。若已知钢的屈服强度，弹性模量，铜的，弹性模量，问：（1） 如果该复合材料收到拉力，何种材料先屈服？（2） 在不发生塑性变形的情况下，该材料能承受的最大拉伸载荷是多少？（3） 该复合材料的弹性模量为多少？26、 同素异晶转变和再结晶转变都是以形核长大方式进行的，请问两者之间有何差别？27、 冷轧纯铜板，如果要求保持较高强度，应进行何种热处理？若需要继续冷轧变薄时，又应进行何种热处理？28、 试说明多晶体金属塑性变形时，晶粒越小强度越高、塑性越好

12、的原因。29、 为什么金属滑移在最密排面与最密排晶向上进行？30、 有一根长为5m，直径为3mm的铝线，已知铝的弹性模量为70GPa，求在200N的拉力作用下，此线的总长度。31、32、33、34、 有一70MPa应力作用在fcc晶体的001方向上，求作用在（111）和（111）滑移系上的分切应力。35、 有一bcc晶体的111滑移系的临界分切力为60MPa，试问在001和010方向必须施加多少的应力才会产生滑移？36、 铁的回复激活能为88.9 kJ/mol，如果经冷变形的铁在400进行回复处理，使其残留加工硬化为60%需160分钟，问在450回复处理至同样效果需要多少时间？37、 某工厂用一冷拉钢丝绳将一大型钢件吊入热处理炉内，由于一时疏忽，未将钢绳取出，而是随同工件一起加热至860，保温时间到了，打开炉门，欲吊出工件时，钢丝绳发生断裂，试分析原因。38、 已知H70黄铜（30%Zn）在400的恒温下完成再结晶需要1小时，而在390完成再结晶需要2小时，试计算在420恒温下完成再结晶需要多少时间？. .此处忽略！