《金属学及热处理》_崔忠圻编_机械工业出版社_课后习题答案

金属学与热处理(第三版)课后习题答案哈工大工业大学崔忠圻主编

金属学与热处理课后答案

第一章

填表：

晶格类型原子

数

原子半径配位数致密

度

体心立方2a

4

3

868%

面心立方4a

4

2

1274%

密排六方6a

2

1

1274%

5、作图表示出立方晶系（123）、（0-1-2）、（421）等晶面和[-102]、[-211]、[346]等晶向

10、已知面心立方晶格常数为a，分别计算（100）、（110）、和（111）晶面的晶面间距；并求出【100】、【110】和【111】晶向上的原子排列密度（某晶向上的原子排列密度是指该晶向上单位长度排列原子的个数）

答：（100）：

（110）：

（111）：

14、何谓组元？何谓相？何谓固溶体？固溶体的晶体结构有何特点？何谓置换固溶体？影响其固溶度的因素有哪些？

答:组元：组成合金最基本的、独立的物质。

相：合金中结构相同、成分和性能均一并以界面相互分开的组成部分。

固溶体：合金组元之间以不同的比例相互混合形成的晶体结构与某一组元相同的固相。

固溶体的晶体结构特点：固溶体仍保持着溶剂的晶格类型，但结构发生了变化，主要包括以下几个方面：1)有晶格畸变，2)有偏聚与有序，3)当低于某一温度时，可使具有短程有序的固溶体的溶质和溶剂原子在整个晶体中都按—定的顺序排列起来，转变为长程有序，形成有序固溶体。

置换固溶体：溶质原子位于溶剂晶格的某些结点位置所形成的固溶体。

影响置换固溶体固溶度的因素：原子尺寸，电负性，电子浓度，晶体结构

15、何谓固溶强化？置换固溶体和间隙固溶体的强化效果哪个大？为什么？

答：固溶强化：在固溶体中，随着溶质浓度的增加，固溶体的强度、硬度提高，而塑性、韧性有所下降的现象。间隙固溶体的强化效果大于置换固溶体的强化效果。原因：溶质原子与溶剂原子的尺寸差别越大，所引起的晶格畸变也越大，强化效果越好。间隙固溶体晶格畸变大于置换固溶体的晶格畸变

《金属学和热处理》崔忠圻[第二版]课后答案解析[完整版]

第一章金属的晶体结构

1-1 作图表示出立方晶系（1 2 3）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、[3 4 6]等晶向。

答：

1-2 立方晶系的{1 1 1}晶面构成一个八面体，试作图画出该八面体，并注明各晶面的晶面指数。

答：

{1 1 1}晶面共包括（1 1 1）、（-1 1 1）、（1 -1 1）、（1 1 -1）四个晶面，在一个立方晶系中画出上述四个晶面。

1-3 某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数为a=b≠c,c=2/3a。今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的结局分别为5个原子间距、2个原子间距和3个原子间距，求该晶面的晶面指数。

答：

由题述可得：X方向的截距为5a，Y方向的截距为2a，Z方向截距为3c=3×2a/3=2a。

取截距的倒数，分别为

1/5a，1/2a，1/2a

化为最小简单整数分别为2，5，5

故该晶面的晶面指数为（2 5 5）

1-4 体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。

答：

H

==a/2

（1 0 0）

==√2a/2

H

（1 1 0）

==√3a/6

H

（1 1 1）

面间距最大的晶面为（1 1 0）

1-5 面心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。

答：

==a/2

H

（1 0 0）

H

==√2a/4

（1 1 0）

==√3a/3

H

（1 1 1）

面间距最大的晶面为（1 1 1）

注意：体心立方晶格和面心立方晶格晶面间距的计算方法是：

金属学与热处理课后答案(崔忠圻版)

第二章纯金属的结晶

2-3 为什么金属结晶时一定要有过冷度？影响过冷度的因素是什么？固态金属熔化时是否会出现过热？为什么？

答：（1）因为金属结晶时存在过冷现象，是为了满足结晶的热力学条件，过冷度越大，固、液两项的自由能差越大，相变驱动力越大。

（2）过冷度随金属的纯度不同和本性不同，以及冷却速度的差异可以再很大范围内变化。金属不同，过冷度也不同；金属的纯度越高，则过冷度越大；冷却速度越大，过

冷度越大，反之，越小。

（3）会，当液态金属的自由能低于固态时，这时实际结晶温度高于理论结晶温度T m

，此时，固态金属才能自发的转变为液态金属，称为过热。

2-4试比较均匀形核与非均匀形核的异同点。

答;均匀形核是指：若液相中各区域出现新相晶核的几率是相同的；非均匀形核：液态金属中存在微小的固相杂质质点，液态金属与型壁相接触，晶核可以优先依附现成的

固体表面形核。在实际的中，非均匀形核比均匀形核要容易发生。二者形核皆需要结

构起伏，能量起伏，过冷度必须大于临界过冷度，晶胚的尺寸必须大于临界晶核半径。

2-5说明晶体成长形状与温度梯度的关系？

答;正温度梯度下以平面状态的长大形态，服温度梯度下以树枝状长大。

2-6简述铸锭三晶区形成的原因及每个晶区的性能特点？

（1）表层细晶区形成原因：①型壁临近的金属液体产生极大过冷度满足形核的热力学条件；②型壁可以作为非均匀形核的基地。该晶区特点：组织细密，力学

性能较好，但该晶区较薄，一般没有多大的实际意义。

（2）柱状晶区的形成原因：①液态金属结晶前沿有适当的过冷度，满足形核要求；

金属学与热处理(第三版)课后习题答案哈工大工业大学崔忠圻主编

金属学与热处理课后答案

第一章

填表：

晶格类型原子

数

原子半径配位数致密

度

体心立方2a

4

3

868%

面心立方4a

4

2

1274%

密排六方6a

2

1

1274%

5、作图表示出立方晶系（123）、（0-1-2）、（421）等晶面和[-102]、[-211]、[346]等晶向

10、已知面心立方晶格常数为a，分别计算（100）、（110）、和（111）晶面的晶面间距；并求出【100】、【110】和【111】晶向上的原子排列密度（某晶向上的原子排列密度是指该晶向上单位长度排列原子的个数）

答：（100）：

（110）：

（111）：

14、何谓组元？何谓相？何谓固溶体？固溶体的晶体结构有何特点？何谓置换固溶体？影响其固溶度的因素有哪些？

答:组元：组成合金最基本的、独立的物质。

相：合金中结构相同、成分和性能均一并以界面相互分开的组成部分。

固溶体：合金组元之间以不同的比例相互混合形成的晶体结构与某一组元相同的固相。

固溶体的晶体结构特点：固溶体仍保持着溶剂的晶格类型，但结构发生了变化，主要包括以下几个方面：1)有晶格畸变，2)有偏聚与有序，3)当低于某一温度时，可使具有短程有序的固溶体的溶质和溶剂原子在整个晶体中都按—定的顺序排列起来，转变为长程有序，形成有序固溶体。

置换固溶体：溶质原子位于溶剂晶格的某些结点位置所形成的固溶体。

影响置换固溶体固溶度的因素：原子尺寸，电负性，电子浓度，晶体结构

15、何谓固溶强化？置换固溶体和间隙固溶体的强化效果哪个大？为什么？

答：固溶强化：在固溶体中，随着溶质浓度的增加，固溶体的强度、硬度提高，而塑性、韧性有所下降的现象。间隙固溶体的强化效果大于置换固溶体的强化效果。原因：溶质原子与溶剂原子的尺寸差别越大，所引起的晶格畸变也越大，强化效果越好。间隙固溶体晶格畸变大于置换固溶体的晶格畸变

金属学与热处理原理崔忠圻第三版课后题全部答案

结合力大于同种原子时，溶质原子通常在小范围内按一定的规则有序排列，称为短程有序； 3 有序固溶体：具有短程有序的固溶体，当温度低于某一温度时，可能使溶质和溶剂原子在整个晶体中都按一定的顺序排列起来，形成有序固溶体。由于溶质原子和溶剂原子在晶格中占据着确定的位置，因而发生有序化转变会引起晶格类型的改变。严格说，有序固溶体实质上更接近于金属化合物。当无序固溶体转变成有序固溶体时，性能发生突变，硬度和脆性显著增加，塑性和电阻明显降低。置换固溶体：溶质原子位于溶剂晶格的某些结点位置所形成的固溶体称为置换固溶体。影响置换固溶体溶解度因素： 1 原子尺寸因素：组元间的半径越相近，即△r 越小，则固溶体的固溶度越大；△r 越大，固溶度越小有利于大量固溶的原子尺寸因素△r 不超过±（14%~15%）； 2 电负性：溶质原子核溶剂原子的电负性相差越大，即两者的化学亲和力越大时，它们往往倾向形成比较稳定金属化合物，即使形成固溶体，固溶度往往也较小； 3 电子浓度因素：溶质元素的原子价与固溶体的固溶度之间有一定关系，由于元素的原子价的影响实质上时
电子浓度决定的，故电子浓度影响着固溶度：公式
上式 Va、Vb 分别为溶剂和溶质的原子价，X 为溶剂 B 的摩尔分数。一定的金属晶体结构的单位体积中能容纳的价电子数有一定限度，超过这个限度会引起结构不稳定甚至变化，故此固溶体的电子浓度有一极限值。（fcc 为 1.36，bcc 为 1.48）元素的原子价越高，则其固溶度越小。 4 晶体结构因素：溶剂与溶质的晶体结构类型是否相同，是其能否形成无限固溶体的必要条件。如果组元的晶体结构不同，只能形成有限固溶体。即使组元晶体结构相同但是不能形成无限固溶体，其溶解度也将大于晶格类型不同的组元间的溶解度。以上 4 个要素都有利时所形成的固溶体固溶度可能较大，甚至无限固溶体。但上述四个要素只是形成固溶体的必要条件。此外，温度越高，固溶度越大。 15. 固溶强化：在固溶体中，随着溶质浓度的增加，固溶体的强度、硬度提高，而塑韧性有所下降的现象称为固溶强化。由于间隙原子造成的晶格畸变比置换固溶体要大得多，所以间隙固溶体的强化效果要好。 16. 间隙相：过渡族金属能与原子甚小的非金属形成化合物，当非金属原子半径与金属原子半径比值小于 0.59 时，形成的化合物具有比较简单的晶体结构，称为间隙相；间隙相与间隙固溶体之间有着本质的区别，间隙相是一种化合物，它具有与其组元完全不同的晶体结构，而间隙固溶体则保持溶剂组元的晶格类型；间隙相的非金属原子半径与金属半径比小于 0.59 且具有较简单的结构，而间隙化合物的非金属原子与金属原子半径比大于 0.59 且结构比较复杂。此外，间隙相一般比间隙化合物硬度更高，更稳定。 17. Ag、Al 都具有面心立方晶体结构，如果 Ag、Al 在固态下形成无限固溶体，则必须是置换固溶体，影响置换固溶体的四个因素：原子半径、电负性、电子浓度、晶体结构。Ag、Al 的原子半径相差不大、电负性相差不大，晶体结构都为面心立方晶体，这三个因素都比较有利，但是面心立方结构单位体积能容纳的价电子数有一定限度，超过这个限度就会引起结构的不稳定甚至改变，故而有电子浓度有一定的限度。AL 的化合价位+3（很大），只需溶入相对较少的 AL 就能达到极限电子浓度，即溶解度有一定限度，不能形成无限固溶体。 18. P107 19. 晶体结构：固溶体保持着溶剂组元的晶格类型，此外固溶体结构还会发生如下变（①晶格畸变；②偏聚与有序； ③有序固溶体）；金属化合物晶结构不同于任一组元，是合金组元间发生相互作用形成的新相；机械性能：固溶体相对来说塑韧性较好，硬度低；金属化合物硬而脆。 20. 点缺陷都会造成晶格畸变，对金属的性能产生影响，如使屈服强度升高、电阻增大、体积膨胀等等；此外，点缺陷的存在将加速扩散，因而凡是与扩散有关的相变、化学热处理、高温下的塑性变形和断裂等等，都与空位和间隙原子的存在和运动有关系。 21. 刃形位错：设有一简单立方晶体，某一原子面在晶体内部中断，这个原子平面中断处的边缘就是一个刃形位错，犹如用一把锋利的钢刀将晶体上半部分切开，沿切口硬插入一额外半原子面一样，将刃口处的原子列称为刃形位错线。螺形位错：一个晶体的某一部分相对于其它部分发生滑移，原子平面沿着一根轴线盘旋上升，每绕轴线一周，原子面上升（下降）一个晶面间距。在中央轴线（即位错线）附近的原子是按螺旋型排列的，这种位错称为螺形位错。各种间隙原子核尺寸较大的置换原子，它们的应力场是压应力，因此在正刃形位错的上半部分的应力相同，二者

金属学与热处理课后答案(崔忠圻版)

第二章纯金属的结晶

2-3 为什么金属结晶时一定要有过冷度？影响过冷度的因素是什么？固态金属熔化时是否会出现过热？为什么？

答：（1）因为金属结晶时存在过冷现象，是为了满足结晶的热力学条件，过冷度越大，固、液两项的自由能差越大，相变驱动力越大。

（2）过冷度随金属的纯度不同和本性不同，以及冷却速度的差异可以再很大范围内变化。金属不同，过冷度也不同；金属的纯度越高，则过冷度越大；冷却速度越大，过

冷度越大，反之，越小。

（3）会，当液态金属的自由能低于固态时，这时实际结晶温度高于理论结晶温度T m

，此时，固态金属才能自发的转变为液态金属，称为过热。

2-4试比较均匀形核与非均匀形核的异同点。

答;均匀形核是指：若液相中各区域出现新相晶核的几率是相同的；非均匀形核：液态金属中存在微小的固相杂质质点，液态金属与型壁相接触，晶核可以优先依附现成的

固体表面形核。在实际的中，非均匀形核比均匀形核要容易发生。二者形核皆需要结

构起伏，能量起伏，过冷度必须大于临界过冷度，晶胚的尺寸必须大于临界晶核半径。

2-5说明晶体成长形状与温度梯度的关系？

答;正温度梯度下以平面状态的长大形态，服温度梯度下以树枝状长大。

2-6简述铸锭三晶区形成的原因及每个晶区的性能特点？

（1）表层细晶区形成原因：①型壁临近的金属液体产生极大过冷度满足形核的热力学条件；②型壁可以作为非均匀形核的基地。该晶区特点：组织细密，力学

性能较好，但该晶区较薄，一般没有多大的实际意义。

（2）柱状晶区的形成原因：①液态金属结晶前沿有适当的过冷度，满足形核要求；

第二章纯金属的结晶(金属学与热处理崔忠圻课后答案)

金属学与热处理第二版（崔忠圻）答案

第二章纯金属的结晶

2-1 a）试证明均匀形核时，形成临界晶粒的△Gk与其体积V之间关系式为△Gk=V△Gv/2

b）当非均匀形核形成球冠状晶核时，其△Gk与V之间的关系如何？

答：

2-2 如果临界晶核是边长为a的正方体，试求出△Gk和a之间的关系。为什么形成立方体晶核的△Gk比球形晶核要大。

答：

2-3 为什么金属结晶时一定要由过冷度？影响过冷度的因素是什么？固态金属熔化时是否会出现过热？为什么？

答：

金属结晶时需过冷的原因：

如图所示，液态金属和固态金属的吉布斯自由能随温度的增高而降低，由于液态金属原子排列混乱程度比固态高，也就是熵值比固态高，所以液相自由能下降的比固态快。当两线相交于Tm温度时，

即Gs=Gl，表示固相和液相具有相同的稳定性，可以同时存在。所以如果液态金属要结晶，必须在Tm温度以下某一温度Tn，才能使Gs＜Gl，也就是在过冷的情况下才可自发地发生结晶。把Tm-Tn的差值称为液态金属的过冷度

影响过冷度的因素：

金属材质不同，过冷度大小不同；金属纯度越高，则过冷度越大；当材质和纯度一定时，冷却速度越大，则过冷度越大，实际结晶温度越低。

固态金属熔化时是否会出现过热及原因：

会。原因：与液态金属结晶需要过冷的原因相似，只有在过热的情况下，Gl＜Gs，固态金属才会发生自发地熔化。

2-4 试比较均匀形核和非均匀形核的异同点。

答：

相同点：

形核驱动力都是体积自由能的下降，形核阻力都是表面能的增加。

具有相同的临界形核半径。

所需形核功都等于所增加表面能的1/3。

不同点：

《金属学和热处理》崔忠圻[第二版]课后答案解析[完整版]

第一章金属的晶体结构之阿布丰王创作

1-1 作图暗示出立方晶系（1 2 3）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、[3 4 6]等晶向。

答：

1-2 立方晶系的{1 1 1}晶面构成一个八面体，试作图画出该八面体，并注明各晶面的晶面指数。

答：

{1 1 1}晶面共包含（1 1 1）、（-1 1 1）、（1 -1 1）、（1 1 -1）四个晶面，在一个立方晶系中画出上述四个晶面。

1-3 某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数为a=b≠c,c=2/3a。今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的结局分别为5个原子间距、2个原子间距和3个原子间距，求该晶面的晶面指数。

答：

由题述可得：X方向的截距为5a，Y方向的截距为2a，Z方向截距为3c=3×2a/3=2a。

取截距的倒数，分别为

1/5a，1/2a，1/2a

化为最小简单整数分别为2，5，5

故该晶面的晶面指数为（2 5 5）

1-4 体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。

答：

H（1 0 0）==a/2

H（1 1 0）==√2a/2

H（1 1 1）==√3a/6

面间距最大的晶面为（1 1 0）

1-5 面心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。

答：

H（1 0 0）==a/2

H（1 1 0）==√2a/4

H（1 1 1）==√3a/3

面间距最大的晶面为（1 1 1）

金属学与热处理课后习题答案(崔忠圻版)-7-10章

金属学与热处理课后习题答案 (崔忠圻版 )

第十章钢的热处理工艺

10-1 何谓钢的退火？退火种类及用途如何？

答：钢的退火：退火是将钢加热至临界点 AC1 以上或以下温度，保温一定时间以后随

炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。

退火种类：根据加热温度可以分为在临界温度 AC1 以上或以下的退火，前者包括完全

退火、不完全退火、球化退火、均匀化退火，后者包括再结晶退火、去应力退火，根据冷却

方式可以分为等温退火和连续冷却退火。

退火用途：

1、完全退火：完全退火是将钢加热至AC3 以上 20-30℃，保温足够长时间，

使组织完全奥氏体化后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。其主要应用于亚共析钢，其目的是细化晶粒、消除内应力和加工硬化、提高塑韧性、均匀钢的化学成分和组织、改善钢的切削加工性能，消除中碳结构钢中的魏氏组织、带状组织等缺陷。

2、不完全退火：不完全退火是将钢加热至 AC1- AC3（亚共析钢）或 AC1-ACcm （过共析钢）之间，保温一定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态

组织的热处理工艺。对于亚共析钢，如果钢的原始组织分布合适，则可采用不完全退火代替完全退火达到消除内应力、降低硬度的目的。对于过共析钢，不完全退火主要是为了获得球状珠光体组织，以消除内应力、降低硬度，改善切削加工性能。

3、球化退火：球化退火是使钢中碳化物球化，获得粒状珠光体的热处理工

艺。

主要用于共析钢、过共析钢和合金工具钢。其目的是降低硬度、改善切削加工性能，均匀组织、为淬火做组织准备。

4、均匀化退火：又称扩散退火，它是将钢锭、铸件或锻轧坯加热至略低于

金属学与热处理原理崔忠圻第三版课后题全部答案

能量起伏；
⑦均匀形核：液相中各个区域出现新相晶核的几率是相同的，这种形核方式称为均匀形核；
⑧形核功：形成临界晶核时，体积自由能的下降只补偿了表面能的 2/3，还有 1/3 的表面能没有得到补偿，需要
对形核作功，故称
△Gk=1/3Skσ为形核功；
⑨临界形核半径：当 r＜rk 时，随着晶胚 r 增大，系统自由能增加，这种晶胚不能成为稳定的晶核，当 r＞rk 时，
影响表面能的因素：晶界的特性：①晶界的不稳定性：由于晶界上的原子或多或少的偏离了其平衡位置，因而就会或多或少的具有界面能或晶界能，晶界能越高，晶界越不稳定。在温度较高时，会发生晶粒长大和晶界平直化； ②晶界会发生内吸附现象：由于晶界能存在，当金属中存在能降低界面能的异类原子时，这些原子就会向晶界偏聚，即内吸附现象；相反，能提高界面能的异类原子会向晶粒内部聚集，即反内吸附； ③晶界存在晶格畸变，因而在室温下对金属的塑性变形起着阻碍作用，在宏观上使金属材料具有更高的强度和硬度。晶粒越细，金属材料的强度和硬度越高。 ④由于界面能的存在，使晶界的熔点低于晶粒内部，且易于腐蚀和氧化。晶界（上空位）位错等缺陷多）扩散速度较快，故在发生相变时，新相晶核往往首先在晶界形成。 23 . A：右螺；B：左螺；C：负刃；D：正刃；E 混合
相：指的是合金中同一聚集状态，结构相同、成分和性能均一并以界面相互分开的组成部分。固溶体：合金的组元之间以不同的比例相互混合，混合后形成的固相的晶体结构与组成合金的某一组元的相同，这种固相叫做固溶体。固溶体的结构：固溶体仍保持着溶剂的晶格类型，但若与纯组元相比，结构还是了变化：

崔忠圻《金属学与热处理原理》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解

崔忠圻《金属学与热处理原理》（第3版）复习笔记

第1章金属与合金的晶体结构

1.1 复习笔记

一、金属原子间的结合

1．金属原子的结构特点

（1）金属原子的最外层电子

金属原子的最外层的电子数很少，一般为一两个，不超过3个。

①正电性元素

金属原子的外层电子很容易脱离原子核的束缚而变成自由电子，此时的原子变为正离子，故金属元素又称正电性元素。

②负电性元素

非金属元素的外层电子数较多，易于获得电子变为负离子，故非金属元素又称负电性元素。

（2）元素的化学特性

决定于最外层的电子（价电子）数，而与内壳层的结构无关。（3）过渡族金属的特性

①过渡族金属化合价可变；

②过渡族金属的原子彼此相互结合时，最外层电子和次外层电子均参与结合；

③过渡族金属的原子间结合力特别强，熔点高、强度高；

④价电子决定其主要性能。

2．金属键

（1）电子云（电子气）

处于聚集状态的金属原子，全部或大部分将它们的价电子贡献出来为整个原子集体所共有，称为电子云或电子气。

（2）金属键

贡献出价电子的金属原子变成正离子沉浸在电子云中，它们依靠运动于其间的公有化的自由电子的静电作用而结合起来，这种结合方式称为金属键。它没有饱和性和方向性。

（3）金属键模型

金属键模型如图1－1－1所示。在固态金属中，绝大部分原子处于正离子状态，少数原子处于中性原子状态。

图1－1－1 金属键模型

3．结合力与结合能（资料来源https:///BoVJDuXm）（1）结合力的特性

如图1－1－2（a）所示，则：

①两原子的结合力为吸引力和排斥力的代数和；

②吸引力为长程力，排斥力是短程力；

金属学与热处理课后习题答案(崔忠圻版)东北大学

第十章钢的热处理工艺

10-1 何谓钢的退火？退火种类及用途如何？答：

钢的退火：退火是将钢加热至临界点AC1以上或以下温度，保温一定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。

退火种类：根据加热温度可以分为在临界温度AC1以上或以下的退火，前者包括完全退火、不完全退火、球化退火、均匀化退火，后者包括再结晶退火、去应力退火，根据冷却方式可以分为等温退火和连续冷却退火。

退火用途：

1、完全退火：完全退火是将钢加热至AC3以上20-30℃，保温足够长时间，使组织完全奥氏体化后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。其主要应用于亚共析钢，其目的是细化晶粒、消除内应力和加工硬化、提高塑韧性、均匀钢的化学成分和组织、改善钢的切削加工性能，消除中碳结构钢中的魏氏组织、带状组织等缺陷。

2、不完全退火：不完全退火是将钢加热至

AC1- AC3（亚共析钢）或AC1-ACcm（过共析钢）之间，保温一定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。对于亚共析钢，如果钢的原始组织分布合适，则可采用不完全退火代替完全退火达到消除内应力、降低硬度的目的。对于过共析钢，不完全退火主要是为了获得球状珠光体组织，以消除内应力、降低硬度，改善切削加工性能。

3、球化退火：球化退火是使钢中碳化物球化，获得粒状珠光体的热处理工艺。主要用于共析钢、过共析钢和合金工具钢。其目的是降低硬度、改善切削加工性能，均匀组织、为淬火做组织准备。

4、均匀化退火：又称扩散退火，它是将钢锭、铸件或锻轧坯加热至略低于固相线的温度下长时间保温，然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。其目的是消除铸锭或铸件在凝固过程中产生的枝晶偏析及区域偏析，使成分和组织均匀化。

《金属学和热处理》崔忠圻[第二版]课后答案解析[完整版]之欧阳地创编

第一章金属的晶体结构

时间：2021.03.04 创作：欧阳地

1-1 作图表示出立方晶系（1 2 3）、（0 -1 -2）、（4

2 1）等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、[

3

4 6]等晶

向。

答：

1-2 立方晶系的{1 1 1}晶面构成一个八面体，试作图画出该八面体，并注明各晶面的晶面指数。

答：

{1 1 1}晶面共包括（1 1 1）、（-1 1 1）、（1 -1 1）、（1 1 -1）四个晶面，在一个立方晶系中画出上述四个晶面。

1-3 某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数为a=b≠c,c=2/3a。今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的结局分别为5个原子间距、2个原子间距和3个原子间距，求该晶面的晶面指数。

答：

由题述可得：X方向的截距为5a，Y方向的截距为

2a，Z方向截距为3c=3×2a/3=2a。

取截距的倒数，分别为

1/5a，1/2a，1/2a

化为最小简单整数分别为2，5，5

故该晶面的晶面指数为（2 5 5）

1-4 体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。

答：

H（1 0 0）==a/2

H（1 1 0）==√2a/2

H（1 1 1）==√3a/6

面间距最大的晶面为（1 1 0）

1-5 面心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。

答：

H（1 0 0）==a/2

H（1 1 0）==√2a/4

H（1 1 1）==√3a/3

《金属学和热处理》崔忠圻[第二版]课后答案解析[完整版]

第一章金属的晶体结构

1-1 作图表示出立方晶系（1 2 3）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、[3 4 6]等晶向。

答：

1-2 立方晶系的{1 1 1}晶面构成一个八面体，试作图画出该八面体，并注明各晶面的晶面指数。

答：

{1 1 1}晶面共包括（1 1 1）、（-1 1 1）、（1 -1 1）、（1 1 -1）四个晶面，在一个立方晶系中画出上述四个晶面。

1-3 某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数为a=b≠c,c=2/3a。今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的结局分别为5个原子间距、2个原子间距和3个原子间距，求该晶面的晶面指数。

答：

由题述可得：X方向的截距为5a，Y方向的截距为2a，Z方向截距为3c=3×2a/3=2a。

取截距的倒数，分别为

1/5a，1/2a，1/2a

化为最小简单整数分别为2，5，5

故该晶面的晶面指数为（2 5 5）

1-4 体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。

答：

H

==a/2

（1 0 0）

==√2a/2

H

（1 1 0）

==√3a/6

H

（1 1 1）

面间距最大的晶面为（1 1 0）

1-5 面心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。

答：

==a/2

H

（1 0 0）

H

==√2a/4

（1 1 0）

==√3a/3

H

（1 1 1）

面间距最大的晶面为（1 1 1）

注意：体心立方晶格和面心立方晶格晶面间距的计算方法是：