发布时间 : 星期一 文章《材料科学基础》各章习题更新完毕开始阅读9c2b970bf78a6529647d53d4
30. 现有一?6mm铝丝需最终加工至?0.5mm铝材，但为保证产品质量，此丝材冷加工量不能超
过85%，如何制定其合理加工工艺？
31. 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？
32. Ag冷加工后位错密度为1012/cm2,设再结晶晶核自大角度晶界向变形基体移动，求晶界弓出
的最小曲率半径（Ag: G=30GPa，b=0.3nm，??=0.4J/m2）。
33. 已知纯铁经冷轧后在527℃加热发生50%的再结晶所需的时间为104s，而在727℃加热产生
50%再结晶所需时间仅为0.1s，试计算要在105s时间内产生50%的再结晶的最低温度为多少度？
34. 假定将再结晶温度定义为退火1小时内完成转变量达95%的温度，已知获得95%转变量所需
要的时间t0.95：
t0.95?2.85?4???G3??N?
?QnkT1??Ne?、G分别为在结晶的形核率和长大线速度：N0式中N，G?G0e?QgkT
a)根据上述方程导出再结晶温度TR与G0、N0、Qg及Qn的函数关系；
b)说明下列因素是怎样影响G0、N0、Qg及Qn 的：1)预变形度；2)原始晶粒度；3)金属纯度。 c)说明上述三因素是怎样影响再结晶温度的。
35. 35. 已知Fe的Tm=1538℃，Cu的Tm=1083℃，试估算Fe和Cu的最低再结晶温度。 36. 36. 工业纯铝在室温下经大变形量轧制成带材后，测得室温力学性能为冷加工态的性能。
查表得知工业纯铝的T再=150℃，但若将上述工业纯铝薄带加热至100℃，保温16天后冷至室温再测其强度，发现明显降低，请解释其原因。
37. 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？
39. 设有1cm3黄铜，在700℃退火，原始晶粒直径为2.16?10-3cm，黄铜的界面能为0.5J/m2，由
量热计测得保温2小时共放出热量0.035J，求保温2小时后的晶粒尺寸。
40. 40. 设冷变形后位错密度为1012/cm2的金属中存在着加热时不发生聚集长大的第二相微粒，
其体积分数f=1%，半径为1?m，问这种第二相微粒的存在能否完全阻止此金属加热时再结
晶（已知G=105MPa，b=0.3nm，比界面能?=0.5J/m2）。
41. 41. W具有很高的熔点(Tm=3410℃)，常被选为白炽灯泡的发热体。但当灯丝存在横跨灯丝
的大晶粒，就会变得很脆，并在频繁开关的热冲击下产生破断。试介绍一种能延长灯丝寿命的方法。
42. Fe-3%Si合金含有MnS粒子时，若其半径为0.05?m，体积分数为0.01，在850℃以下退火过
程中，当基体晶粒平均直径为6??m时，其正常长大即行停止，试分析其原因。
43. 工程上常常认为钢加热至760℃晶粒并不长大，而在870℃时将明显长大。若钢的原始晶粒
直径为0.05mm，晶粒长大经验公式为D1n?D?ct，其中D为长大后的晶粒直径，D0为
1n0原始晶粒直径，c为比例常数，t为保温时间。
已知760℃时，n=0.1，c=6?10-16；870℃时，n=0.2，c=2?10-8，求含0.8% C的钢在上述两温度下保温1小时晶粒直径。
44. 44. 简述一次再结晶与二次再结晶的驱动力，并如何区分冷、热加工？动态再结晶与静态
再结晶后的组织结构的主要区别是什么？
答案：
1． 5002.02mm 2．a）3600(N)
b）0.004 3. 19.61% 4． 55%
5． 1.276(GPa),172.4(GPa),25.5% 6．a）24.3(m) b）18%
7．a)
?e?(1.1?1)L1.1L?10%?T?ln?9.5%LL； 0.9h(0.9?1)h??10%?T?ln??10.5%hh； (2?1)L?100%L；
b)
?e? c)
?e??T?ln2L?69.3%L
d)
?e?(0.5?1)h0.5h??50%?T?ln??69.3%hh；
8．a）A比B的应变硬化能力高。
b）B的位错密度高。
??n c）
?Tn?1?T??nTn?T?T
9. ?111?[101]滑移系：
???cos?cos??70?28.577(MPa)2?3 70?03?0
?111? ?110?滑移系：
??10. 001方向：
滑移。
???cos?cos?????c60???1cos?cos??03故在此方向上无论施加多大应力都不能产生
???010?方向：
11. 41.4% 12. 1.69(MPa) 13. 1.01(MPa) 14. 0.8077(MPa)
?c?1cos?cos?60?146.97(MPa)1?32
15. 对氧化镁，不存在任何不会引起滑移的拉伸（或压缩）方向。
16. 由立方晶系（001）标准投影图可查得，bcc晶体其他三个同类型的交滑移系是：
?101?[111]?110?、(011)?111?(110)、?110??111?(101)
17. 836(kPa),ρ=5.61*10(cm) 18. 0.707
19. 90.45(MPa),152.8(MPa) 20. ρ=1.869*10(m) 21. 答案略。 22. 0.465(MPa) 23. 283.255(MPa)
12
-2
8
-2
24. 78.3(MPa) 25. 答案略 26. 0.39(nm) 27. 10154.9(N) 28. 44(MPa) 29. 答案略。
30. 因此，可先将?6mm的铝丝冷拔至?2.324mm，接着进行再结晶退火，以消除加工硬化，然
后冷拔至?0.9mm，再进行再结晶退火，最终冷拔至?0.5mm即可。 31. 59(分) 32. 29(nm) 33. 496.23℃
TR??34. a)
Qn?3Qg?2.85?kln??NG3???00?
b)答案略。 c)答案略。
35. Fe的最低再结晶温度T再?0.4?(1538?273)?724.4(K)= 451.4℃
Cu的最低再结晶温度T再?0.4?(1083?273)?542.4(K)= 269.4℃
生产中为了提高生产效率，工厂中实际再结晶退火温度通常选定为T再+100~200℃。 36. 答案略。 37. 答案略。
38. 0.26 h。
39. d2=8.9?10-3(cm)
40. 这种第二相微粒的存在不能完全阻止再结晶。 41. 答案略。 42. 答案略。
43. 760℃：D = 0.0516 (mm)故此晶粒基本上为长大；
870℃：D = 0.0686 (mm) 相对原始晶粒直径已明显长大（约37%）。
44. 答案略。