问题 问答题

冷加工金属的微观组织(见图3-4a),随温度升高(在某一温度下保温足够长时间)会发生从图3.4a~d的变化,试从微观组织(包括驱动力和过程)和宏观性能两个方面,依次对上述变化加以解释。

答案

参考答案:1.图3-4a所对应的为加工组织,其特点为:

(1) 存在变形储能和内应力,大量非平衡点缺陷,高位错密度。

(2) 拉长的晶粒和晶界。

(3) 变形织构。

(4) 高强度,高硬度,较低的延展性。

2.图3-4b所对应的为回复过程,其特点为:

(1) 回复的驱动力为变形储能。

(2) 回复过程中变形引起的宏观(一类)内应力全部消除,微观(二类)内应力大部分消除。

(3) 回复过程组织不发生变化,仍保持变形状态伸长的晶粒;但空位浓度下降至平衡浓度,电阻率下降,晶体密度增加;同一滑移面异号位错相互抵消造成位错密度略有下降。

(4) 高温回复阶段刃型位错通过滑移、攀移运动发生多边形过程,造成加工硬化现象保留,强度、硬度略有下降,塑性稍有提高。

3.图3-4c所对应的为再结晶过程,其特点为:

(1) 变形储能全部释放,点阵畸变(三类内应力)消除。

(2) 组织发生变化,由冷变形的伸长晶粒变为新的等轴晶粒。

(3) 伴随再结晶过程原子的重新排列,位错密度大大降低,变形过程所产生的复杂位错交互作用消失,加工硬化现象消失。

(4) 力学性能发生急剧变化,强度、硬度急剧降低,塑性提高,恢复至变形前状态。

4.图3-4d所对应的为晶粒长大过程,其特点为:

(1) 晶粒长大的驱动力是界面能的降低。

(2) 晶粒长大是大晶粒吞并小晶粒的过程。

(3) 引起一些性能变化,如强度、塑性、韧性下降。

(4) 伴随晶粒长大,还发生其他结构上的变化,如再结晶结构等。

阅读理解与欣赏

阅读《龙卷风》一文,完成1一3题。

龙卷风

  ①盛夏季节,当你收听台风天气预报的时候,经常可以听到“台风中心风力在12级以上”这样的话,似乎“12级”就是风力之“最”了。自然界中有比这更大的风吗?有,那就是龙卷风。

  ②龙卷风俗称“龙吸水”,这也许是它漏斗状云柱的外形很像神话中的“龙”从天而降,把水吸到空中而得名的吧。实际上,它是从雷雨云底伸向地面或水面的一种范围很小而风力极大的强风旋涡。

  ③龙卷风的风力极大。在龙卷风中心附近,水平风速每秒可达100米以上,极端情况,可达300米。12级风的风速相当于每秒30多米,要和龙卷风相比自然就大为逊色了。如此罕见的巨大的风,造成的破坏异常惊人。当它触及地面时,可以把人畜像开玩笑似的卷到空中,再扔下来,它可以“倒拔垂杨柳”,摧毁建筑物,甚至像利剑似的把坚固的高楼大厦削掉一角。1956年9月24日,上海曾出现过一次龙卷风,它竟然把一个三四层楼高的110吨的储油罐举到15米的空中,然后把它甩到100多米以外的地方。1925年美国曾出现过一次强大的龙卷风,造成2000多人伤亡。为什么龙卷风的风力这么大呢?主要是龙卷风内的空气大量逸散,使龙卷风中心空气十分稀薄,气压很低,与外围空气的气压差特别大。台风中心和它外围空气平均每100公里差20毫巴(压强单位),而龙卷风中心与外围空气只要相差20米,气压差就达20毫巴。气压梯度越大,风力也就越大,难怪龙卷风的风力要比台风大上好多倍了。

  ④龙卷风涉及的范围很广泛。1927年美国北卡罗来纳州的一次龙卷风,在它经过的15平方米的范围内,大树连根拔起,但是靠近这股龙卷风的地方则安然无恙。

  ⑤龙卷风可以事先预测出来,气象雷达就是监视龙卷风的一种很好的工具。

1.第①段中加粗的“似乎”一词能否去掉?为什么?

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2.简要说说第③段中画线句子的表达作用。

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3.为什么龙卷风的风力要比台风大上好多倍,请根据文章内容加以概括(不可照抄原文)。

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单项选择题