材料科学
试说明晶粒大小对金属材料室温及高温力学性能的影响，在生产中如何控制材料的晶粒度。
题目
试说明晶粒大小对金属材料室温及高温力学性能的影响，在生产中如何控制材料的晶粒度。
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相似问题和答案
第1题：
地温对蔬菜有何影响？在生产中如何提高和降低地温？
正确答案: 土壤温度的高低直接影响蔬菜的根系发育及对土壤养分的吸收。一般蔬菜根系生长的适宜温度为24～28℃。土温过低，根系生长受抑制，蔬菜易感病；土温过高，根系生长细弱，植株易早衰。蔬菜冬春生产土温较低时，宜控制浇水，通过中耕松土或覆盖地膜等措施提高土温和保墒。夏季土温偏高，宜采用小水勤浇、培土和畦面覆盖办法降低地温，保护根系。此外在生长旺盛的夏季中午不可突然浇水，否则会导致根际温度骤然下降而使植株萎蔫，甚至死亡。高温与低温的危害往往出现在根部。如苗期病害，立枯病、猝倒病、寒根、沤根大多是由低地温引起的。高地温易使根系过早衰老，吸收能力下降。在设施生产中应注意地温一旦下降、升温也慢，应采取各种措施提高地温。
第2题：
与常温下力学性能相比，金属材料在高温下的力学行为有哪些特点？
正确答案:与常温下力学性能相比，金属材料在高温下的力学行为有如下特点：
（1）材料在高温下将发生蠕变现象。即在应力恒定的情况下，材料在应力的持续作用下不断地发生变形。
（2）材料在高温下的强度与载荷作用的时间有关了。载荷作用的时间越长，引起一定变形速率或变形量的形变抗力及断裂抗力越低。
（3）材料在高温下工作时，不仅强度降低，而且塑性也降低。应变速率越低，载荷作用时间越长，塑性降低得越显著。因而在高温下材料的断裂，常为沿晶断裂。
（4）在恒定应变条件下，在高温下工作的材料还会应力松弛现象，即材料内部的应力随时间而降低的现象。
第3题：
冷变形强化对金属的组织和性能有何影响，在生产中如何利用其有利因素？
正确答案:金属在冷变形时，随着变形程度的增加，强度和硬度提高，塑性和韧性下降，这种现象称为冷变形强化，又称加工硬化或冷硬化，冷变形强化时，金属内对称面附近的晶格发生畸变，甚至产生晶粒破碎现象，金属的强度和硬度越来越高，而塑性和韧性越来越低，冷变形强化是强化金属材料的手段之一，尤其是一些不能通过热处理方法强化的金属可通过冷轧，冷挤压，冷拔和冷冲压方法，在变形的同时提高其强度和硬度。
第4题：
金属的晶粒大小对其力学性能有何影响？如何控制液态金属的结晶过程，以获得细小晶粒？
正确答案: 晶粒越细，晶界就越多，晶界处的晶格排列方向极不一致，犬牙交错、互相咬合，从而增加了塑性变形的抗力，提高了金属的强度。同时，金属的塑性和韧性也可得到提高。
采用快速冷却、人工精核、机械震动、超声波振动、电的磁搅拌等方法可获得细小晶粒。
第5题：
纤维组织对金属材料的力学性能有何影响？在零件设计和制造时应如何利用？如何消除纤维组织？
正确答案: 夹杂在轧制或锻造过程中随着晶粒的变形方向而被拉长，呈纤维分布。当再结晶时，金属晶粒恢复为等轴晶，而夹杂依然沿被拉长的方向保留下来，称为纤维组织。
平行于纤维组织方向塑性好，韧性好，垂直于纤维组织方向塑性韧性差。
锻造消除
第6题：
试分析晶粒大小对金属塑性和变形抗力的影响。
正确答案: ①晶粒越细，变形抗力越大。晶粒的大小决定位错塞积群应力场到晶内位错源的距离，而这个距离又影响位错的数目n。晶粒越大，这个距离就越大，位错开动的时间就越长，n也就越大。n越大，应力场就越强，滑移就越容易从一个晶粒转移到另一个晶粒。
②晶粒越细小，金属的塑性就越好。
A.一定体积，晶粒越细，晶粒数目越多，塑性变形时位向有利的晶粒也越多，变形能较均匀的分散到各个晶粒上；
B.从每个晶粒的应力分布来看，细晶粒是晶界的影响区域相对加大，使得晶粒心部的应变与晶界处的应变差异减小。这种不均匀性减小了，内应力的分布较均匀，因而金属断裂前能承受的塑性变形量就更大。
第7题：
何为一次游离氧化钙？对水泥质量有何影响？在生产中如何控制？
正确答案: 高温状态下未与SiO2、AI2O3、Fe2O3化合的氧化物称为一次游离氧化钙。因一次游离氧化钙与水反应速度慢且发生体积膨胀，故一次游离氧化钙对水泥安定性影响最大，使水泥构件出现弯曲、裂纹、破坏等严重质量事故。生产中通过选取合理的生料率值控制水泥熟料中的一次游离氧化钙。
第8题：
金属材料的力学性能一般包括哪几项？试简要地加以解释。
正确答案: 金属材料的力学性能包括以下五项：（1）强度：金属抵抗塑性变形或断裂的能力；（2）塑性：金属材料断裂前产生永久变形的能力；（3）硬度：材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力；（4）韧性：金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力；（5）疲劳强度：金属材料承受交变载荷作用而不致引起疲劳断裂的最大交变应力。
第9题：
锻造流线对金属材料的力学性能有何影响？如何利用？
正确答案:沿锻造流线方向的塑性、韧性好，垂直于锻造流线方向的塑性、韧性差。对受力件，如吊钩，使锻造流线方向与受力方向一致，增加力学性能；对包装上的设计断点，分割流线使得包装容易撕开。
第10题：
晶粒大小对材料的高温抗蠕变性能有何影响？
正确答案:应该可以从晶粒大小对晶体塑性变形（强化）角度考虑。