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金属结构与结晶基础知识 题目预览

• 第 1 题 单选题
  金属结晶时，临界晶核半径与过冷度的关系是（ ）。
  • A. 成反比
  • B. 成正比
  • C. 指数关系
  • D. 无关
  解析：临界晶核半径与过冷度成反比，过冷度越大，临界晶核半径越小。
• 第 2 题 单选题
  在金属结晶中，非均匀形核比均匀形核更容易，主要原因是非均匀形核的（ ）。
  • A. 形核功更大
  • B. 形核功更小
  • C. 临界晶核半径更大
  • D. 所需过冷度更大
  解析：非均匀形核依附于现成界面，形核功小于均匀形核，因此更容易发生。
• 第 3 题 单选题
  纯金属结晶时，细化晶粒最常用的工业方法是（ ）。
  • A. 缓慢冷却
  • B. 提高浇注温度
  • C. 变质处理
  • D. 降低过冷度
  解析：变质处理通过向液态金属中加入形核剂，显著增加形核率，是工业上细化晶粒的常用方法。
• 第 4 题 单选题
  金属结晶过程中，晶核长大的驱动力来源于（ ）。
  • A. 界面能
  • B. 表面张力
  • C. 原子扩散
  • D. 体积自由能差
  解析：晶核长大的驱动力是液固两相体积自由能差，使原子从液相向固相迁移。
• 第 5 题 判断题
  金属结晶时，增加过冷度可以细化晶粒。
  • A. 对
  • B. 错
  解析：增加过冷度使形核率显著增大，而长大速度增长较慢，故晶粒细化。
• 第 6 题 判断题
  金属结晶时，均匀形核比非均匀形核更容易发生。
  • A. 对
  • B. 错
  解析：非均匀形核所需过冷度和形核功均小于均匀形核，因此更容易发生。
• 第 7 题 多选题
  下列哪些措施可以细化金属结晶后的晶粒？（ ）
  • A. 增加过冷度
  • B. 进行变质处理
  • C. 施加机械振动
  • D. 提高浇注温度
  • E. 降低冷却速度
  解析：增加过冷度、变质处理和机械振动都能提高形核率或破碎晶粒，从而细化晶粒；提高浇注温度或降低冷却速度会减小过冷度，使晶粒粗化。
• 第 8 题 多选题
  关于金属结晶的基本原理，下列叙述正确的有（ ）。
  • A. 结晶过程由形核和长大两个阶段组成
  • B. 过冷度是结晶的必要条件
  • C. 临界晶核半径与过冷度成反比
  • D. 均匀形核所需过冷度小于非均匀形核
  • E. 晶粒大小取决于形核率与长大速度的比值
  解析：均匀形核所需过冷度大于非均匀形核，故D错误；其余选项均符合金属结晶基本原理。