作业：第一章1 解释概念晶体结构：构成晶体的基元在三维空间的具体的规律排列方式。

固溶体：溶质原子完全溶于固态溶剂中，并能保持溶剂元素的晶格类型的合金相。

点缺陷：在空间三维方向上的尺寸很小，约为几个原子间距，又称零维缺陷。

线缺陷：各种类型的位错，是指晶体中的原子发生了有规律的错排现象。

面缺陷：晶界、亚晶界、相界、孪晶界、表面和层错都属于面缺陷。

离子键：由于正离子和负离子间的库仑引力而形成的。

共价键：共用价电子对产生的结合键叫共价键。

金属键：贡献出价电子的原子成为正离子，与公有化的自由电子间产生静电作用而结合起来。

这种结合力就叫做金属键。

空间点阵：阵点在空间呈周期性规则排列并具有完全相同的周围环境，这种由它们在三维空间规则排列的阵列称为空间点阵，简称点阵。

晶界：晶体结构相同但位向不同的晶粒之间的界面，称为晶粒间界，简称晶界。

位错：晶体中的原子发生的有规律的错排现象。

2 实际晶体中存在哪几类缺陷。

P32(9)点缺陷包括空位，置换原子和间隙原子；线缺陷主要由位错组成，包括刃位错和螺位错；面缺陷包括外表面、相界、晶界、孪晶界和堆垛层错。

3常见的金属晶格类型有哪几种？α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Cr、V、Mg、Zn各属何种晶体结构？体心立方：α-Fe、Cr、V面心立方：γ-Fe、Al、Cu、Ni密排六方：Mg、Zn第二章1 理解下列术语和基本概念：组织组成物：显微组织中独立的组成部分。

相：合金中具有同一聚集状态、相同的晶体结构，成分和性能均一，并由相界隔开的组成部分。

碳钢：0.0218%< w(C)≤2.11%的铁碳合金。

铸铁：含碳量大于2.11%的铁碳合金。

铁素体：碳固溶于α－Fe(或δ－Fe)中形成的间隙固溶体。

奥氏体：γ相常称奥氏体, 用符号A或γ表示, 是碳在γ-Fe 中的间隙固溶体, 呈面心立方晶格。

渗碳体：Fe与C的一种具有复杂结构的间隙化合物, 通常称为渗碳体。

莱氏体：共晶反应的产物是奥氏体与渗碳体的共晶混和物, 称莱氏体, 以符号Ld表示珠光体：共析反应的产物是铁素体与渗碳体的共析混合物, 称珠光体, 以符号P表示。

过冷-纯金属的实际结晶温度总是低于其熔点，这种现象称为过冷。

相图：是用图解的方法表示不同成分、温度下合金中相的平衡关系。

变质处理：往液体金属中加入难熔的固态粉末(变质剂)，促进非均匀形核，细化晶粒。

2 默画Fe-Fe3C相图，填出各相区的平衡相，并分析含0.3%C、0.77%C、1.2%C合金的固态相变过程。

Fe-Fe3C相图：略。

成分为0.3%C的铁碳合金：GS线以上，完全为单相奥氏体；GS线以下，共析线以上，单相奥氏体中析出单相铁素体；共析线上剩余奥氏体发生共析反应，析出铁素体与渗碳体的机械混合物即珠光体；共析线以下相和组织不发生转变。

室温组成相：F＋Fe3C。

室温组织组成物为F+P成分为0.77%C的铁碳合金：共析线以上，完全为单相奥氏体，共析线上奥氏体发生共析反应，析出铁素体与渗碳体的机械混合物即珠光体；共析线以下相和组织不发生转变。

室温组成相：F＋Fe3C。

室温组织组成物为P。

成分为1.2%C的铁碳合金：ES线以上，完全为单相奥氏体；ES线以下，共析线以上，单相奥氏体中析出二次渗碳体；共析线上剩余奥氏体发生共析反应，析出铁素体与渗碳体的机械混合物即珠光体；共析线以下相和组织不发生转变。

室温组成相：F＋Fe3C。

组织组成物为Fe3C II+P。

3 比较下列名词(1)Fe3CⅠ、Fe3CⅡ、Fe3CⅢ、Fe3C共晶、Fe3C共析Fe3CⅠ是直接从液相中析出的一次渗碳体。

Fe3CⅡ是指当温度低于碳在奥氏体中的溶解度曲线时，将从奥氏体中析出二次渗碳体。

Fe3CⅢ是指当温度低于碳在铁素体中的溶解度曲线时，将从铁素体中析出三次渗碳体。

共晶产物中的渗碳体称之为Fe3C共晶，而共析产物中的渗碳体称之为Fe3C共析。

(2)α-Fe、铁素体α-Fe为纯铁的一种同素异构体，而铁素体即α相也称铁素体, 用符号F或α表示, 是碳在α-Fe中的间隙固溶体。

(3)共晶转变、共析转变共晶转变是指一定成分的液态在一定温度(共晶温度)下同时析出两种成分的固溶体。

共析转变是指由一种固相转变成完全不同的两种相互关联的固相。

4．说明含碳量对钢的组织与性能的影响。

碳钢在室温下的平衡组织皆由铁素体(F )和渗碳体(Fe3C)两相组成。

随着含碳量的增加，碳钢中铁素体的数量逐渐减少，渗碳体的数量逐渐增多，从而使得组织按下列顺序发生变化：F →F + P →P →P + Fe3CII随着含碳量升高，钢的强度、硬度增加，塑性下降。

当钢中的含碳量超过1.0%以后，钢的硬度继续增加，而强度开始下降，这主要是由于脆性的二次渗碳体沿奥氏体晶界呈网状析出所致。

5 。

P51第1题金属结晶的基本规律是：是晶核的不断形成和晶核不断长大的过程。

冷却速度越大，过冷度越大。

6．P51第2题在一个枝晶范围内成分不均匀的现象叫枝晶偏析，或晶内偏析。

在实际生产条件下，一般冷却速度都较快，固溶体中原子扩散过程不能充分进行。

因此先结晶的枝晶主轴含高熔点组元较多，后结晶的分枝含低熔点组元较多。

通常把具有晶内偏析的合金加热到高温进行长时间的保温，使合金元素进行充分的扩散来消除枝晶偏析，这种处理为扩散退火。

7. P51第4题镇静钢：钢液在浇注前用锰铁、硅铁和铝粉进行充分脱氧，使钢液在凝固时不析出一氧化碳，因而没有沸腾现象而得名。

沸腾钢：钢液在浇注前仅用锰脱氧，脱氧很不充分，钢液在凝固过程中碳和氧发生反应产生大量的一氧化碳，使钢液沸腾，因而得名。

镇静钢的宏观组织：表层细晶粒区，柱状晶粒区，中心等轴晶粒区以及致密的沉积锥体组成。

沸腾钢的宏观组织：表层细晶粒区，柱状晶粒区，中心等轴晶粒区以及大量的气泡组成。

第三章1．理解下列术语和基本概念弹性模量：材料在弹性变形阶段，应力与应变成正比关系，两者的比值称为弹性模量。

屈服强度：屈服时所对应的应力。

抗拉强度：试样能承受最大载荷除以试样原始截面积所得的应力。

塑性：断裂前材料发生塑性变形的能力。

伸长率：一种塑性指标，即试样拉伸过程中的伸长量与原始长度的比值。

显微硬度：维氏硬度的一种，用来测量组织中某一相的硬度。

冲击韧性：冲击功与试样缺口处截面积的比值。

屈服-在拉伸过程中，出现载荷不增加而试样还继续伸长的现象称为屈服。

强度：材料在载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。

塑性：断裂前材料发生塑性变形的能力。

第五章1. 理解重要的术语和基本概念形变强化：金属材料经塑性变形后，其强度和硬度升高，塑性和韧性下降，这种现象称为形变强化（加工硬化）。

滑移：在切应力作用下，一部分晶体相对于另一部分沿着某一晶面和晶向发生相对滑动，这种变形方式称为滑移，滑移系：一个滑移面和其上的一个滑移方向组合成一个滑移系。

临界分切应力：晶体的滑移是在切应力作用下进行，而且只有当外力在某一滑移系中的应力达到一定的临界值时，在这一滑移系上晶体才发生滑移，称该临界值为滑移的临界分切应力。

取向因子：临界分切应力中的cosλcosφ称为取向因子孪生：当金属晶体滑移变形难以进行时，其塑性变形还可能以生成孪晶的方式进行，称为孪生。

纤维组织：金属经塑性变形时，沿着变形方向晶粒被拉长。

当变形量很大时，晶粒难以分辨，而呈现出一片如纤维丝状的条纹，称之为纤维组织。

形变织构：随着变形的发生，还伴随着晶粒的转动。

在拉伸时晶粒的滑移面转向平行于外力的方向，在压缩时转向垂直于外力方向。

故在变形量很大时，金属中各晶粒的取向会大致趋于一致，这种由于变形而使晶粒具有择优取向的组织叫形变织构。

回复：在回复阶段，由于温度升高，金属的屈服强度下降，在内应力的作用下将发生局部塑性变形，从而使第一内应力得以消除。

再结晶：冷变形的金属加热到一定温度，组织和性能会发生一系列的变化，其中在变形组织的基体上产生新的无畸变的晶核，并迅速长大形成等轴晶粒，逐渐取代全部变形组织的阶段。

热加工：在再结晶温度以上进行的压力加工称为热加工。

冷加工：在再结晶温度以下进行的压力加工称为冷加工。

固溶强化：溶质原子溶入金属基体而形成固溶体，使金属的强度、硬度升高，塑性、韧性有所下降的现象。

沉淀强化(时效强化)：通过过饱和固溶体沉淀形成第二相微粒产生的强化。

弥散强化：第二相微粒通过粉末冶金法加入并起强化作用，称之为弥散强化。

固溶处理：当组元B含量大于Bo的合金加热到略低于固相线的温度，保温一定时间，使B组元充分溶解后，取出快速冷却，则B组元来不及沿CD线析出，而形成亚稳定的过饱和固溶体，这种处理称为固溶处理时效：经固溶处理的合金在室温或一定温度下加热保持一定时间，使过饱和固溶体趋于某种程度的分解，这种处理称为时效。

细晶强化：细化晶粒提高强度的方法。

形变强化：金属塑性变形后，强度、硬度升高，塑性、韧性降低的现象。

第二相强化：第二相以细小弥散的微粒均匀分布于基体相中，产生的强化作用。

2. 工程材料的基本强化方法有那些？形变强化，固溶强化，第二相强化（包括沉淀强化和弥散强化），细晶强化第六章1. 理解重要的术语和基本概念奥氏体：碳固溶于γ－Fe中形成的间隙固溶体。

晶粒度-晶粒的大小称为晶粒度，通常用晶粒的平均面积或平均直径来表示。

残余奥氏体：钢淬火至室温未转变的奥氏体。

珠光体：铁素体和渗碳体的机械混合物。

索氏体：只有在800倍以上光学显微镜下观察才能分辨出铁素体和渗碳体片层状组织形态。

屈氏体：在光学显微镜下已很难分辨出铁素体和渗碳体片层状组织形态。

马氏体：碳在α-Fe中的过饱和间隙固溶体。

贝氏体-是铁素体和渗碳体的混合物。

回火马氏体-当回火温度在100~200℃时，马氏体开始发生部分分解，钢的组织由有一定过饱和度的固溶体和与其有共格关系的ε碳化物所组成，这种组织称为回火马氏体回火屈氏体：在300~400℃之间, 由ε碳化物转变成与基体无共格关系的颗粒状渗碳体。

这一阶段转变完成后, 钢的组织由饱和的针状α相和细小粒状的渗碳体组成，这种组织称为回火屈氏体。

回火索氏体：当回火温度超过400℃以上后，在回火过程中也发生回复和再结晶过程。

α相由针状或板条状转变成无应变的、等轴状新晶拉。

同时渗碳体发生聚集和长大，有一定程度的粗化。

这一阶段转变完成后, 钢的组织由等轴的α相和粗粒状渗碳体组成，称为回火索氏体。

退火：钢加热到一定温度，保温后缓慢冷却的热处理工艺。

正火：将钢件加热到Ac3或Accm以上（Ac3或Accm ＋30~50℃），保温一定时间后，在空气中冷却得到索氏体或屈氏体（细片状珠光体)组织的热处理工艺。

正火与退火的明显差异是正火冷却速度稍快。

球化退火：使片状珠光体转变为球状珠光体的退火。

淬火：是将钢件加热到Ac1或Ac3以上保温一定时间后，快速冷却得到马氏体（或下贝氏体）组织的热处理工艺。