二元合金相試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.二元合金中，兩組元在液態(tài)和固態(tài)下都能無限互溶的合金稱為（）A.機(jī)械混合物B.共析合金C.固溶體合金D.共晶合金2.固溶體的晶體結(jié)構(gòu)（）A.與溶劑相同B.與溶質(zhì)相同C.是兩組元各自結(jié)構(gòu)的混合D.與溶劑、溶質(zhì)都不同3.形成置換固溶體的元素之間能無限互溶的條件是（）A.原子半徑差小于8%B.原子半徑差小于15%C.原子半徑差小于20%D.無限制4.間隙固溶體中溶質(zhì)原子通常位于溶劑晶格的（）A.晶界上B.間隙位置C.晶格結(jié)點(diǎn)上D.位錯線上5.共晶反應(yīng)的特點(diǎn)是（）A.一個固相同時生成兩個固相B.一個液相同時生成兩個固相C.一個液相生成一個固相D.一個固相生成一個液相和一個固相6.共析反應(yīng)是指（）A.液相→固相1+固相2B.固相→液相+固相C.固相→固相1+固相2D.液相→固相7.相圖中，杠桿定律適用于（）A.單相區(qū)B.兩相區(qū)C.三相區(qū)D.任何區(qū)域8.合金的流動性越好，其充型能力（）A.越差B.越好C.不變D.不確定9.下列哪種元素一般能提高合金的強(qiáng)度和硬度（）A.碳B.硅C.錳D.以上都是10.二元合金相圖中，水平線代表（）A.單相區(qū)B.兩相區(qū)C.三相平衡反應(yīng)D.無意義二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下屬于二元合金基本相的有（）A.固溶體B.金屬化合物C.機(jī)械混合物D.間隙相2.影響固溶體溶解度的因素有（）A.原子尺寸因素B.晶體結(jié)構(gòu)因素C.電負(fù)性因素D.電子濃度因素3.下列關(guān)于共晶合金特點(diǎn)的描述，正確的是（）A.熔點(diǎn)低B.鑄造性能好C.硬度高D.塑性好4.金屬化合物的特點(diǎn)包括（）A.具有較高的硬度和熔點(diǎn)B.塑性和韌性好C.具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性D.晶格類型與組元不同5.二元合金相圖中可能包含的相區(qū)有（）A.液相區(qū)B.固相區(qū)C.兩相區(qū)D.三相區(qū)6.以下哪些元素在鋼中能形成間隙固溶體（）A.碳B.氮C.氫D.錳7.合金的強(qiáng)化方式有（）A.固溶強(qiáng)化B.彌散強(qiáng)化C.細(xì)晶強(qiáng)化D.加工硬化8.相圖在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用有（）A.分析合金的結(jié)晶過程B.制定熱加工工藝C.開發(fā)新型合金D.提高合金的耐腐蝕性9.共析轉(zhuǎn)變與共晶轉(zhuǎn)變的相同點(diǎn)有（）A.都是恒溫轉(zhuǎn)變B.都生成兩個固相C.轉(zhuǎn)變產(chǎn)物性能相同D.轉(zhuǎn)變機(jī)制相同10.影響合金凝固方式的因素有（）A.合金的成分B.冷卻速度C.澆注溫度D.鑄件的結(jié)構(gòu)三、判斷題（每題2分，共20分）1.固溶體合金的強(qiáng)度和硬度比溶劑金屬高。（）2.金屬化合物的性能特點(diǎn)是硬度高、脆性大。（）3.共晶合金在結(jié)晶時，從液相中同時結(jié)晶出兩種不同的固相。（）4.杠桿定律只能用于計(jì)算二元合金兩相區(qū)中兩相的相對含量。（）5.間隙固溶體一定是無限固溶體。（）6.相圖中，兩條相線的交點(diǎn)表示發(fā)生三相平衡反應(yīng)。（）7.合金的充型能力只與合金的流動性有關(guān)。（）8.固溶強(qiáng)化的效果只取決于溶質(zhì)原子的數(shù)量。（）9.共析反應(yīng)的產(chǎn)物是共析體。（）10.二元合金相圖中，單相區(qū)的自由度為2。（）四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述固溶體的分類。答：按溶質(zhì)原子在溶劑晶格中的位置分置換固溶體和間隙固溶體；按溶解度分有限固溶體和無限固溶體；按溶質(zhì)原子分布分有序固溶體和無序固溶體。2.簡述共晶反應(yīng)和共析反應(yīng)的區(qū)別。答：共晶反應(yīng)是液相在恒溫下同時結(jié)晶出兩個固相；共析反應(yīng)是固相在恒溫下分解為兩個固相。共晶反應(yīng)的反應(yīng)物是液相，共析反應(yīng)的反應(yīng)物是固相。3.簡述合金強(qiáng)化的原理。答：通過加入溶質(zhì)原子形成固溶體產(chǎn)生固溶強(qiáng)化；通過彌散分布的第二相粒子阻礙位錯運(yùn)動實(shí)現(xiàn)彌散強(qiáng)化；細(xì)化晶粒使晶界增多阻礙位錯運(yùn)動進(jìn)行細(xì)晶強(qiáng)化。4.簡述相圖的重要意義。答：可分析合金的結(jié)晶過程，了解合金在不同溫度下的相組成；指導(dǎo)制定熱加工工藝，如鑄造、鍛造等；為開發(fā)新型合金提供理論依據(jù)。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論合金元素在鋼中的作用。答：合金元素可提高鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐腐蝕性等。如碳能顯著提高強(qiáng)度硬度；硅、錳固溶強(qiáng)化提高強(qiáng)度；鉻、鎳提高耐腐蝕性；鉬、鎢細(xì)化晶粒提高熱強(qiáng)性等。不同元素組合賦予鋼多種性能。2.討論如何根據(jù)二元合金相圖選擇合適的鑄造合金。答：選擇共晶成分或接近共晶成分的合金。因共晶合金熔點(diǎn)低、流動性好、充型能力強(qiáng)，結(jié)晶溫度范圍窄，不易產(chǎn)生縮孔、疏松等缺陷，鑄造性能優(yōu)良。3.討論固溶體和金屬化合物在合金中的作用有何不同。答：固溶體主要起固溶強(qiáng)化作用，提高合金強(qiáng)度、塑性和韌性，改善加工性能。金屬化合物提高合金的硬度、耐磨性和熱穩(wěn)定性，但其塑性和韌性較差，適量存在可優(yōu)化合金綜合性能。4.討論影響二元合金結(jié)晶過程的因素。答：合金成分影響結(jié)晶溫度范圍和結(jié)晶方式；冷卻速度影響結(jié)晶過程，快冷使結(jié)晶溫度降低，晶粒細(xì)化，可能產(chǎn)生非平衡組織；此外，澆注溫度、鑄型條件等也會影響結(jié)晶的形核與長大。答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.A3.B4.B5.B6.C7.B8.B9.D10.C二、多項(xiàng)選擇題1.AB2.ABCD3.