绪论、第一章 一． 填空题
1. 纳米材料是指尺寸在 0.1-100nm 之间的超细微粒，与传统固体材料具有一些特殊的效应，例如 表面与界面效应 、 尺寸效应 和 量子尺寸效应 。（体积效应、宏观量子隧道效应）
2. 固体物质按其原子(离子、分子)聚集的组态来讲，可以分为 晶体 和 非晶体 两大类。
3. 工程材料上常用的硬度表示有 布氏硬度（HB） 、 洛氏硬度（HR） 、 维氏硬度（HV） 、 肖氏硬度（HS） 以及 显微硬度 等。
4. 在工程材料上按照材料的化学成分、结合键的特点将工程材料分为 金属材料 、 高分子材料 、 陶瓷材料 以及 复合材料等几大类。 5. 结合键是指 在晶体中使原子稳定结合在一起的力及其结合方式 .
6. 材料的性能主要包括 力学性能 、 物理化学性能 和工艺性能 三个方面。 7. 金属晶体比离子晶体具有较 强 的导电能力。
8. 低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、 弹塑性变形 和断裂 三个阶段。 9. 金属塑性的指标主要有 伸长率 和 断面收缩率 两种。 二． 选择题
1. 金属键的特点是 B ：
A．具有饱和性 B. 没有饱和性 C. 具有各向异性 D. 具有方向性 2. 共价晶体具有 A ：
A. 高强度 B. 低熔点 C. 不稳定结构 D. 高导电性 3. 决定晶体结构和性能最本质的因素是 A ：
A. 原子间的结合力 B. 原子间的距离 C. 原子的大小 D. 原子的电负性
4. 在原子的聚合体中，若原子间距为平衡距离时，作规则排列，并处于稳定状态，则其对应的能量分布为：B
A. 最高 B. 最低 C. 居中 D. 不确定 5. 稀土金属属于 B ：
A. 黑色金属 B. 有色金属 C. 易熔金属 D. 难熔金属 6. 洛氏硬度的符号是 B ： A．HB B. HR C. HV D.HS
7. 表示金属材料屈服强度的符号是 B 。 A. σe B. σs C. σ
B.
D. σ-1
8.下列不属于材料的物理性能的是 D ：
A. 热膨胀性 B. 电性能 C. 磁性能 D. 抗氧化性 三． 判断题
1. 物质的状态反映了原子或分子之间的相互作用和他们的热运动。√ 2. 用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。√ 3. 用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号HBW表示。√ 4. 金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。√ 四． 问答题
1. 工程材料是如何分类的？它们之间性能的主要差异表现在哪里？工程材料与功能材料的大致概念是什么？
2. 材料的弹性模量E的工程含义是什么？它和零件的刚度有何关系？ 3. 说明以下符号的意义和单位。 （1）σe； （2） σs（σ（8）KI； （9） KIC. ；
4. 现有标准圆柱形的长、短式样各一根，原始直径D. 0=10mm,经拉伸实验测得其伸长率δ5、δ求两试样拉断时标距长度。
5. δ与ψ两个性能指标，那个表征材料的塑性更准确？塑性指标在工程上有哪些实际意义？ 6. ɑk指标有什么实用意义？
7. 比较布氏、洛氏、维氏硬度的测量原理及应用范围。 8. 在零件设计中必须考虑的力学性能指标有哪些？为什么？ 第二章 一．填空题
1. 在晶体学中，通常按晶胞中三个棱边的长度及夹角是否相等，还有夹角是否为直角的原则，将全部晶体分为 七 种晶系， 十四 种晶胞。
2. 纯金属常见的晶体结构主要有 体心立方 、面心立方 和 密排六方 。 3. 点缺陷的三种表现形式为 空位 、 间隙原子 和 置换原子 。 4. 在立方晶系中，{120}晶面族包括 12个晶面 (包括（120）、（021）等) 。
5. 位错分为两种，它们是 刃型位错 和 螺型位错 ，多余半面原子是 刃型
10
0.2
）； （3） σ
B.
； （4） δ； （5） ψ； （6） σ-1； （7） ɑk ；
均为25%，
位错所特有的。
6. γ-Fe、α-Fe的晶胞内的原子数分别是 4 和 2 。
7. 每个体心立方晶胞在晶核中实际含有 2 原子，致密度为 68% 。 8. 每个面心立方晶胞在晶核中实际含有 4 原子，致密度为 74% 。 二．选择题
1.晶体中的位错属于 C ：
A. 体缺陷 B. 面缺陷 C. 线缺陷 D. 点缺陷 2.α-Fe和γ-Fe分别属于 B 晶格类型。 A.面心立方和体心立方 B.体心立方和面心立方 C.均为面心立方 D.面心立方和密排六方
3. 当铁发生以下同素异构转变时：γ-Fe到α-Fe ，其体积将 A ： A. 膨胀 B. 不变 C. 缩小 D. 有些方向膨胀，有些方向收缩 4. 常见金属金、银、铜、铝室温下的晶格类型 B 。
A．与α-Fe相同 B. 与γ-Fe相同 C. 与δ-Fe相同 D. 与Zn相同 5. 在面心立方中，原子密度最大的晶向是 A ： A. <110> B. <100> C. <111> D. <112> 6. 在体心立方中，原子密度最大的晶面是 B ： A. {100} B. {110} C. {111} D. {112} 7． 每个体心立方晶胞中包含有 B 个原子。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
8． 每个面心立方晶胞中包含有 4 个原子。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 9. 晶体中的位错属于 B ：
A. 体缺陷 B. 线缺陷 C. 面缺陷 D. 点缺陷 10. 晶界是由 C ：
A. 点缺陷堆积而成 B. 位错垂直排列成的位错墙而构成 C. 晶粒间的相互作用构成 D. 原子的边界构成 三． 判断题
1. 单晶系是各向异性的，所以实际应用的金属材料在各个方向上性能也是不相同的。X 2. 密排六方晶格在晶格中实际仅包含的原子数量7个。√
3. 在立方晶系中，（123）晶面与[123]晶向垂直。X
4. 把在实际晶体中出现的刃型位错和螺型位错的缺陷叫做面缺陷。X 5. 把在实际晶体中出现的空位和间隙原子的缺陷叫做线缺陷。X 6. 面心立方晶胞在晶格中实际仅包含的原子数量是5个。X 7. 晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。√ 四. 问答题
1． 分别说明以下概念：
（1）晶格；（2）晶胞；（3）晶格常数；（4）致密度；（5）配位数；（6）晶面；（7）晶向；（8）单晶体； （9）多晶体；（10）晶粒；（11）晶界；（12）各向异性；（13）同素异构。 2． 金属常见的晶格类型有哪几种? 如何计算每种晶胞中的原子数？
3． 已知α-Fe的晶格常数为0.289nm。试求出晶体中（110），（111）的晶面间距。 4． 在立方晶格中，如果晶面指数和晶向指数的数值相同，该晶面与晶向间存在着什么关系？ 5． 写出体心立方晶格中的｛110｝晶面族所包含的晶面，并绘图表示。 6． 金属实际晶体结构中存在哪些缺陷？每种缺陷的具体形式何？ 7． 已知银的原子半径为0.144nm，求其晶格常数。
8． 单晶体与多晶体有何差别？为什么单晶体具有各向异性，而多晶体材料通常不表现出各向异性？ 9． 画出体心立方、面心立方晶格中原子最密的晶面和晶向，并写出其相应的指数。
10． 画出一个B. C. C. 、fC. C. 、hC. p晶胞，计算B. C. C. 、fC. C. 的致密度。 11． 将下列各组晶向、晶面分别画在一个立方晶胞内： ①（1 2 3）、（4 2 1）， ②（2 1 0）、[2 1 0]， ③（1 1 1）、[1 1 2]， ④（1 1 0）、[1 1 1]
12． 写出 {2 2 3} 晶面族中包括的全部晶面。
13. 写出附图1.1所示立方晶格中晶面ABCD和晶向CE的指数；在右图单胞中画出晶面(111)和该面上属于<112>三个晶向，并标出具体指数。(12分)
第三章 一． 填空题
1. 结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程实现的，这两个过程是 形核 和 长大 。
2. 液态金属结晶时，结晶过程的推动力是 固液相的体积自由能差 ，阻力是 界面能 。
3. 过冷度是指 理论结晶温度与实际结晶温度的差值 ，其表示符号为 ΔT 。 4. 根据溶质原子在溶剂晶格中所占位置的不同，固溶体可以分为 置换固溶体 和 间隙固溶体 两类。
5. 随着过冷度的增大，晶核形核率N 增大 ,长大率G 增大 。 6. 细化晶粒的主要方法有 增大过冷度 、加变质剂 和 搅拌 。
7. 共晶反应的反应式为 L→α+β ，共晶反应的特点是 恒定温度下，液相同时生成两种新的固相 。
8. 共析反应的反应式为 γ→α+β ，共析反应的特点是恒定温度下，一种固相同时生成两种新的固相 。
9. 包晶反应的反应式为L+α→β ，包晶反应的特点是 恒定温度下，液相与一种固相同时生成一种新的固相 。 二． 选择题
1. 铸造性能最佳的合金应该是 C 成分的合金。 A. 固溶体 B. 亚共晶 C. 共晶 D. 过共晶 2. 固溶体的结构与 A 相同。
A．溶剂 B. 溶质 C. 其他晶型 D. 自身原有状态 3. 组成合金的最基本的 B ，称为组元。