13. 纤维组织：金属发生塑性变形后，其外形尺寸的改变是内部晶粒变形的总和，晶粒沿形

变方向被拉长或压扁(拉伸或扎制时) ，当变形量很大时，所形成类似纤维状形貌的组织。 14. 形变织构：与单晶体一样，多晶体在塑性变形时也伴随着晶体的转动过程，故当变形量

很大（70%以上）时，多晶体中原为任意取向的各个晶粒会逐渐调整其取向而彼此趋于一致，这种由于塑性变形导致晶粒具有择优取向的组织叫做“形变织构”。

二、填空题：

1． 加工硬化现象是指随变形度的增大，金属强度和硬度显著提高而塑性和韧性显著下降的现象。

2． 加工硬化的结果，使金属对塑性变形的抗力增大，造成加工硬化的根本原因是位错密度提高，变形抗力增大。 3． 滑移的实质是位错的运动。

4． 金属塑性变形的基本方式是滑移和孪生。

5． 多晶体的塑性变形过程比单晶体更为复杂，其两个主要因素是不同晶粒位向和晶界。

三、判断题：

1． 金属结晶后，晶粒越粗大，其力学性能越好。（×）

2． 在体心立方晶格中，滑移面为｛110｝×6，而滑移方向为〈111〉×2，所以滑移系为12。（√）

3． 滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。（√）

4． 因为B．C．C晶格与F．C．C晶格具有相同数量的滑移系，所以两种晶体的塑性变形能力完全相同。 （×）

5． 孪生变形所需要的切应力要比滑移变形时所需的小得多。（×）

四、选择题：

1． 多晶体金属的晶粒越细小，则其:（a）

a．强度越高、塑性越好； b．强度越低、塑性越差； c．强度越高、但塑性变差； d．强度越低、但塑性较好。 2． 能使单晶体产生塑性变形的应力为：（b） a．正应力；b．切应力；c．复合应力。 3． 面心立方晶格的晶体在受力时的滑移方向：（b）

a．〈111〉；b．〈110〉；c．〈100〉。

4． 体心立方与面心立方晶格具有相同数量的滑移系，但其塑性变形能力是不同的，其原因是面心立方晶格的滑移方向较体心立方晶格的滑移方向：（b） a．少；b．多；c．相等。 5． 加工硬化使：（a）

a．强度增大，塑性降低； b．强度增大，塑性增大；

c．强度减小，塑性增大； d．强度减小，塑性降低。

五、问答题：

1． 晶粒大小对金属力学性能有何影响？常用的细化晶粒的方法有哪些？

回答要点：晶粒越细小，金属的强度、硬度越高，塑性、韧性就越好。 细化晶粒的方法：1）增加过冷度；2）变质处理；3）附加振动。

2． 晶格结构分别为密排六方、体心立方、面心立方的Zn、α-Fe、Cu的塑性在通常情况下不同，说明谁好谁差并解释产生的主要原因。

回答要点：Zn为密排六方晶格，α-Fe为体心立方晶格，Cu 为面心立方晶格，所以Zn的塑性最差，α-Fe其次，Cu的塑性最好。因为密排六方晶格的滑移系最少，而体心立方晶格与面心立方晶格虽然滑移系相同，但前者的滑移方向较多，因而塑性最好。 3． 说明滑移变形与孪生变形的主要区别。

（略，详见教材P93）。

4． 为什么细晶粒钢强度高，塑性、韧性也好？

回答要点：1）晶粒越细，强度硬度逾高，这是因为晶粒越小，单位面积上晶粒的数量越多，晶界的总面积越大，因晶界变形的抗力较大，所以整个金属的强度水平较高。

2）晶粒越细，塑性韧性逾好，这是因为晶粒数愈多，金属的总变形量可分布在更多的晶粒内，晶粒间的变形不均匀性减小，使塑性较好；晶界的影响较大，晶粒内部和晶界附近的变形量差减小，晶粒变形也较均匀，所以减小了应力集中，推迟了裂纹的形成和发展，使金属在断裂之前可发生较大的塑性变形。

3）因细晶粒金属的强度较高，塑性较好，所以断裂时需要消耗较大的功，故韧性较好。 5． 用低碳钢板冷冲压形成的零件，冲压后发现各部位的硬度不同，为什么？如何解决？

回答要点：变形较大的地方硬度高，因产生了加工硬化现象，可用再结晶退火方法解决。 6． 阐述多相合金的塑形变形的机理。

提示：按第二相粒子可变形与否，分别以绕过和切过两种机制讨论之。

第六章 金属与合金的回复与再结晶

一、名词解释：

1. 回复：指冷塑性变形的金属在加热时，在显微组织发生改变前（即在再结晶晶粒形成前）

所产生的某些亚结构和性能的变化过程。

2. 再结晶：是指冷变形金属加热到一定温度之后，在原来的变形组织中重新产生无畸变的

新等轴晶粒，而性能也发生明显的变化，并恢复到冷变形之前状态的过程。

3. 临界变形度：使晶粒发生异常长大的变形度(2～10%)称作临界变形度。生产上应尽量避免在临界变形度范围内进行塑性加工变形。

4. 热加工：在金属的再结晶温度以上的塑性变形加工称为热加工。 5. 冷加工：在金属的再结晶温度以下的塑性变形加工称为冷加工。

二、填空题：

1． 变形金属的最低再结晶温度是指通常用经大变形量(70%以上)的冷塑性变形的金属，经一小时加热后能完全再结晶(＞95%的转变量)的最低温度为再结晶温度。 2． 钢在常温下的变形加工称为冷加工，而铅在常温下的变形加工称为热加工。

3． 影响再结晶开始温度的因素预变形度、金属的熔点、微量杂质和合金元素、加热速度、保温时间。

4． 再结晶后晶粒的大小主要取决于预变形度和加热温度。

5． 金属在塑性变形时所消耗的机械能，绝大部分(占90%)转变成热而散发掉。

6． 但有一小部分能量（约10%）是以增加金属晶体缺陷（空位和位错）和因变形不均匀而产生弹性应变的形式（残余应力）储存起来，这种能量我们称之为形变储存能。

7． 金属在热加工过程中，塑性变形使其发生加工硬化，由于加工温度高于再结晶温度，金属在塑性变形过程中同时发生回复(动态回复)与再结晶(动态再结晶)，使其发生软化。

三、判断题：

1． 金属的预先变形度越大，其开始再结晶的温度越高。（×）

2． 其它条件相同，变形金属的再结晶退火温度越高，退火后得到的晶粒越粗大。（√） 3． 金属铸件可以通过再结晶退火来细化晶粒。（×） 4． 热加工是指在室温以上的塑性变形加工。（×） 5． 再结晶能够消除加工硬化效果，是一种软化过程。（√） 6． 再结晶过程是有晶格类型变化的结晶过程。（×）

四、选择题：

1． 工业纯金属的最低再结晶温度可用下式计算：（b）

a．T再（℃）=0.4T熔（℃）； b．T再（K）=0.4T熔（K）； c．T再（K）=0.4T熔（℃）+273。

2． 变形金属再加热时发生的再结晶过程是一个新晶粒代替旧晶粒的过程，这种新晶粒的晶型是：（a）

a．与变形前的金属相同；b．与变形后的金属相同；c．形成新的晶型。 3． 再结晶后：（d）

a．形成等轴晶，强度增大； b．形成柱状晶，塑性下降；

c．形成柱状晶，强度升高； d．形成等轴晶，塑性升高。

五、简答题：

1． 已知金属钨、铁、铅、锡的熔点分别为3380℃，1528℃，327℃和232℃，试计算这些金属的最低再结晶温度，并分析钨和铁在1100下的加工，锡和铅在室温（20℃）下的加工各为何种加工？

（略，提示：根据T再（K）=0.4T熔（K）计算判断） 2． 何谓临界变形度？分析造成临界变形度的原因。

（略，详见教材P113）

3． 热加工对金属的组织和性能有何影响？钢材在热变形加工（如锻造）时，为什么不出现硬化现象？

回答要点：详见教材（P120）； 钢材在热变形加工（如锻造）时，塑性变形产生的加工硬化被随即发生的回复、再结晶的软化作用所消除，使金属不产生硬化。

6． 拉制半成品铜丝的过程如图5-15，试在图的下部绘出不同阶段的组织和性能的变化示意图，并加以适当解释。

（略）

7． 解释说明在室温下，对铅板进行变形，越弯越硬，而稍后再弯折，又像初时柔软现象。

回答要点：（1）首先出现加工硬化现象，（2）铅的再结晶温度低于室温，（3） 室温下加工也已经超过其再结晶温度，故产生再结晶而使铅板变软。