材料科學(xué)基礎(chǔ)試題及標(biāo)準(zhǔn)答案考研專(zhuān)用

一、名詞:

相圖：表示合金系中的合金狀態(tài)與溫度、成分之間關(guān)系的圖解。

勻晶轉(zhuǎn)變：從液相結(jié)晶出單相固溶體的結(jié)晶過(guò)程。

平衡結(jié)晶：合金在極緩慢冷卻條件下進(jìn)行結(jié)晶的過(guò)程。

成分起伏：液相中成分、大小和位置不斷變化著的微小體積。

異分結(jié)晶：結(jié)晶出的晶體與母相化學(xué)成分不同的結(jié)晶。

枝晶偏析：固溶體樹(shù)枝狀晶體枝干和枝間化學(xué)成分不同的現(xiàn)象。

共晶轉(zhuǎn)變：在一定溫度下，由一定成分的液相同時(shí)結(jié)晶出兩個(gè)成分一定的固相

的轉(zhuǎn)變過(guò)程。

脫溶：由固溶體中析出另一個(gè)固相的過(guò)程，也稱(chēng)之為二次結(jié)晶。

包晶轉(zhuǎn)變：在一定溫度下，由一定成分的固相與一定成分的液相作用，形成另

一個(gè)一定成分的固相的轉(zhuǎn)變過(guò)程。

成分過(guò)冷：成分過(guò)冷：由液相成分變化而引起的過(guò)冷度。

二、簡(jiǎn)答：

1.固溶體合金結(jié)晶特點(diǎn)？

答：異分結(jié)晶；需要一定的溫度范圍。

2.晶內(nèi)偏析程度與哪些因素有關(guān)？

答：溶質(zhì)平衡分配系數(shù)3；溶質(zhì)原子擴(kuò)散能力；冷卻速度。

3.影響成分過(guò)冷的因素？

答：合金成分；液相內(nèi)溫度梯度；凝固速度。

二、書(shū)后習(xí)題

1、何謂相圖？有何用途？

答：相圖：表示合金系中的合金狀態(tài)與溫度、成分之間關(guān)系的圖解。

相圖的作用：由相圖可以知道各種成分的合金在不同溫度下存在哪些相、

各個(gè)相的成分及其相對(duì)含量。

2、什么是異分結(jié)晶？什么是分配系數(shù)？

答：異分結(jié)晶：結(jié)晶出的晶體與母相化學(xué)成分不同的結(jié)晶。

分配系數(shù)：在一定溫度下，固液兩平衡相中溶質(zhì)濃度之比值。

3、何謂晶內(nèi)偏析？是如何形成的？影響因素有哪些？對(duì)金屬性能有何影響，

如何消除？

答：晶內(nèi)偏析：一個(gè)晶粒內(nèi)部化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象

形成過(guò)程：固溶體合金平衡結(jié)晶使前后從液相中結(jié)晶出的固相成分不同，

實(shí)際生產(chǎn)中，液態(tài)合金冷卻速度較大，在一定溫度下擴(kuò)散過(guò)程尚未進(jìn)行完

全時(shí)溫度就繼續(xù)下降，使每個(gè)晶粒內(nèi)部的化學(xué)成分布均勻，先結(jié)晶的含高

熔點(diǎn)組元較多，后結(jié)晶的含低熔點(diǎn)組元較多，在晶粒內(nèi)部存在著濃度差。

影響因素：1）分配系數(shù)ko：當(dāng)kO<l時(shí)，kO值越小，則偏析越大；當(dāng)kO>l

時(shí)，kO越大，偏析也越大。2）溶質(zhì)原子擴(kuò)散能力，溶質(zhì)原子擴(kuò)散能力大,

則偏析程度較小；反之，則偏析程度較大。3）冷卻速度，冷卻速度越大，

晶內(nèi)偏析程度越嚴(yán)重。

對(duì)金屬性能的影響：使合金的機(jī)械性能下降，特別是使塑性和韌性顯著降

低，甚至使合金不容易壓力加工。也使合金的抗蝕性能降低。

消除方法：擴(kuò)散退火或均勺化退火

4、何謂共晶反響和包晶反響？寫(xiě)出反響式。

答：共晶反響：在一定溫度下，由一定成分的液相同時(shí)結(jié)晶出兩個(gè)成分一定的

固相的轉(zhuǎn)變過(guò)程。LE^^aM+/3N

包晶反響：在一定溫度下，由一定成分的固相與一定成分的液相作用，形

成另一個(gè)一定成分的固相的轉(zhuǎn)變過(guò)程。

5、什么是成分過(guò)冷？

答：成分過(guò)冷：由液相成分變化而引起的過(guò)冷度。

6、試述純金屬與固溶體合金結(jié)晶過(guò)程中形核、長(zhǎng)大的條件及方式有何異同？

答：純金屬結(jié)晶過(guò)程中的形核、長(zhǎng)大的條件：要滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)起伏、能量起伏。

固溶體合金結(jié)晶過(guò)程中的形核、長(zhǎng)大的條件：要滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)起伏、能量起伏

和成分起伏。

固溶體合金結(jié)晶是在一定的溫度范圍的異分結(jié)晶，純金屬結(jié)晶是在一定溫

度下的同分結(jié)晶。

7、何謂共析轉(zhuǎn)變？與共晶轉(zhuǎn)變比擬有何異同？

答：共析轉(zhuǎn)變：一定成分的固相在一定溫度下分解為另外兩個(gè)一定成分的固相

的轉(zhuǎn)變過(guò)程。

相同點(diǎn)：都是由一個(gè)相分解為兩個(gè)相的三相恒溫轉(zhuǎn)變，三相成分點(diǎn)在相圖

上的分布是一樣的。

不同點(diǎn)：共析反響的反響相是固相，而共晶反響的反響相是液相。共析組

織比共晶組織致密。

第一章原子排列與晶體結(jié)構(gòu)

1.fee結(jié)構(gòu)的密排方向是—，密排面是—，密排面的堆垛順序是,致密度為,配位

數(shù)是—，晶胞中原子數(shù)為—，把原子視為剛性球時(shí)，原子的半徑r與點(diǎn)陣常數(shù)a的關(guān)系

是；bee結(jié)構(gòu)的密排方向是,密排面是1致密度為1配位數(shù)是—1晶胞中原

子數(shù)為,原子的半徑r與點(diǎn)陣常數(shù)a的關(guān)系是一；hep結(jié)構(gòu)的密排方向是—，密排面

是，密排面的堆垛順序是,致密度為，配位數(shù)是,,晶胞中原子數(shù)為—，

原子的半徑r與點(diǎn)陣常數(shù)a的關(guān)系是o

2.A1的點(diǎn)陣常數(shù)為0.4049nm,其結(jié)構(gòu)原子體積是,每個(gè)晶胞中八面體間隙數(shù)為,四面

體間隙數(shù)為。

3.純鐵冷卻時(shí)在912e發(fā)生同素異晶轉(zhuǎn)變是從結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)，配位數(shù)—，致密度隆

低—，晶體體積,原子半徑發(fā)生_____O

4.在面心立方晶胞中畫(huà)出(11力晶面和［112］晶向，指出＜110＞中位于(111)平面上的方向。在hep

晶胞的(0001)面上標(biāo)出(i2io)晶面和［i2i0］晶向。

5.求［11i］和［2。i］兩晶向所決定的晶面。

6在鉛的(100)平面上，Imn?有多少原子？鉛為fee面心立方結(jié)構(gòu)，其原子半徑R=0.175xl(y6mm。

第二章合金相結(jié)構(gòu)

一、填空

1)隨著溶質(zhì)濃度的增大，單相固溶體合金的強(qiáng)度,塑性,導(dǎo)電性，形成間隙固溶體時(shí),

固溶體的點(diǎn)陣常數(shù)—=

2)影響置換固溶體溶解度大小的主要因素是⑴；⑵；⑶；

(4)和環(huán)境因素。

3)置換式固溶體的不均勻性主要表現(xiàn)為和=

4)按照溶質(zhì)原子進(jìn)入溶劑點(diǎn)陣的位置區(qū)分，固溶體可分為和。

5)無(wú)序固溶體轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蚬倘荏w時(shí)，合金性能變化的一般規(guī)律是強(qiáng)度和硬度,塑性，導(dǎo)

電性=

6)間隙固溶體是,間隙化合物

是。

7)簡(jiǎn)述形成有序固溶體的必要條件。

第三章純金屬的凝固

1.填空

1.在液態(tài)純金屬中進(jìn)行均質(zhì)形核時(shí)，需要起伏和起伏。

2液態(tài)金屬均質(zhì)形核時(shí)，體系自由能的變化包括兩局部，其中自由能是形核的阻力，

是形核的動(dòng)力；臨界晶核半徑收與過(guò)冷度BT關(guān)系為,臨界形核功RGK等于。

3動(dòng)態(tài)過(guò)冷度是指0

4在工廠(chǎng)生產(chǎn)條件下，過(guò)冷度增大，則臨界晶核半徑,金屬結(jié)晶冷卻速度越快，N/G比

值________1晶粒越o

5.獲得非晶合金的根本方法是。

二、問(wèn)答

1根據(jù)凝固理論，試述細(xì)化晶粒的根本途徑。

2試根據(jù)凝固理論，分析通常鑄錠組織的特點(diǎn)。

3簡(jiǎn)述液態(tài)金屬結(jié)晶時(shí)，過(guò)冷度與臨界晶核半徑，形核功及形核率的關(guān)系。

4銅的熔點(diǎn)Tm=1356K,熔化熱BHm=1628J/cm2,cr=177X］。土比皿，點(diǎn)陣常數(shù)a=0.3615nm。求銅BT=100￡

時(shí)均勻形核的臨界核心半徑。

5何謂過(guò)冷，過(guò)冷度，動(dòng)態(tài)過(guò)冷度，它們對(duì)結(jié)晶過(guò)程有何影響？

6根據(jù)冷卻速度對(duì)金屬凝固后組織的影響，現(xiàn)要獲得微晶，非晶，亞穩(wěn)相，請(qǐng)指出其凝固時(shí)如何控制。

7、簡(jiǎn)述純金屬凝固時(shí)潤(rùn)濕角9、雜質(zhì)顆粒的晶體結(jié)構(gòu)和外表形態(tài)對(duì)異質(zhì)形核的影響

第四章二元合金相圖與合金凝固

一、填空

1.固溶體合金凝固時(shí)，除了需要結(jié)構(gòu)起伏和能量起伏外，還要有起伏。

2.按液固界面微觀(guān)結(jié)構(gòu)，界面可分為和0

3.液態(tài)金屬凝固時(shí)，粗糙界面晶體的長(zhǎng)大機(jī)制是，光滑界面晶體的長(zhǎng)大機(jī)制是

和O

4在一般鑄造條件下固溶體合金容易產(chǎn)生_________偏析，用熱處理方法可以消除。

5液態(tài)金屬凝固時(shí)，假設(shè)溫度梯度dT/dX>0(正溫度梯度下)，其固、液界面呈_________狀，dT/dX<0

時(shí)(負(fù)溫度梯度下)，則固、液界面為狀。

6.靠近共晶點(diǎn)的亞共晶或過(guò)共晶合金，快冷時(shí)可能得到全部共晶組織，這稱(chēng)為_(kāi)______o

7固溶結(jié)合金凝固時(shí)，溶質(zhì)分布的有效分配系數(shù)ke=，當(dāng)凝固速率很大時(shí)上趨于。

8.在二元相圖中，Lifa+L?叫反響，p-L+a稱(chēng)為轉(zhuǎn)變，而反響ai—az+0稱(chēng)為

反響，a+Bfy稱(chēng)為反響。

9Fe-Fe3c相圖中含碳量小于為鋼，大于為鑄鐵；鐵碳合金室溫平衡組織均由—

和兩個(gè)根本相組成；根據(jù)溶質(zhì)原子的位置，奧氏體其晶體結(jié)構(gòu)是，是固

溶體，鐵素體是，其晶體結(jié)構(gòu)是,合金平衡結(jié)晶時(shí)，奧氏體的最大含量是;

珠光體的含碳量是，它是由和組成的兩相混合物；萊氏體的含碳量

是；在常溫下，亞共析鋼的平衡組織是，過(guò)共析鋼的平衡組織是，亞共

晶白口鑄鐵的平衡組織是，萊氏體的相組成物是,變態(tài)萊氏體的相組成物

是,Fe3cl是從中析出的，F(xiàn)e3cli是從中析出的，F(xiàn)esCni是從中

析出的，它們的含碳量為，F(xiàn)e3c主要性能特點(diǎn)是，A共析反響后的生成物稱(chēng)

為。

10如圖4-3為Mg-Y相圖

1)填相區(qū)組成，寫(xiě)出相圖上等溫反響及Y=5%wt時(shí)的合金K在室溫時(shí)的平衡組織。

2)Mg為hep結(jié)構(gòu)，試計(jì)算Mg晶胞的致密度；

3)指出提高合金K強(qiáng)度的可能方法

4)簡(jiǎn)述圖中Y=10%wt之合金可能的強(qiáng)化方法。

11試說(shuō)明純A1和鋁一銅單相固溶體結(jié)晶的異同。

12根據(jù)4-4的鐵碳亞穩(wěn)平衡相圖答復(fù)以下問(wèn)題：

1)寫(xiě)出以下Fe3cli含量最多的合金；珠光體含量最多的合金；萊氏體含量最多的合金。

2)指出此二元系中比擬適合做變形合金和鑄造合金的成分范圍。

3)如何提高壓力加工合金的強(qiáng)度。

4)標(biāo)注平衡反響的成分及溫度，寫(xiě)出平衡反響式。

5)分析Fe-l%C合金的平衡凝固過(guò)程，并計(jì)算室溫下其中相組成物和組織組成物的百分含量，

6)分析Fe-l%C合金在亞穩(wěn)冷卻轉(zhuǎn)變和淬火冷卻轉(zhuǎn)變后組織的差異。

7)根據(jù)Fe-Fe3c狀態(tài)圖確定以下三種鋼在給定溫度下的顯微組織［填入表中)

含碳量溫度顯微組織溫度顯微組織

0.4770℃停留一段時(shí)間P+F900℃A+F

0.77680℃P剛到達(dá)770℃A

1.0700℃P+FeaCII剛到達(dá)770℃A+Fe3c

8)畫(huà)出1200℃時(shí)各相的自由能一成分曲線(xiàn)示意圖。

第六章空位與位錯(cuò)

一、名詞解釋

空位平衡濃度，位錯(cuò)，柏氏回路，P-N力，擴(kuò)展位錯(cuò)，堆垛層錯(cuò)，弗蘭克-瑞德位錯(cuò)源，

奧羅萬(wàn)機(jī)制，科垂耳氣團(tuán)，面角位錯(cuò)，鈴木氣團(tuán)，多邊形化

二、問(wèn)答

1fee晶體中，層錯(cuò)能的上下對(duì)層錯(cuò)的形成、擴(kuò)展位錯(cuò)的寬度和擴(kuò)展位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)有何影響？層錯(cuò)能對(duì)金屬

材料冷、熱加工行為的影響如何？

4平衡空位濃度與溫度有何關(guān)系？高溫淬火對(duì)低溫?cái)U(kuò)散速度有何影響？

5A1的空位形成能為0.76eV,問(wèn)從27s升溫到627e時(shí)空位濃度增加多少倍(取系數(shù)A=l)

7、位錯(cuò)對(duì)金屬材料有何影響？

第七章金屬塑性變形

一名詞解釋

固溶強(qiáng)化，應(yīng)變時(shí)效，享生，臨界分切應(yīng)力，變形織構(gòu)

二問(wèn)答

1單相合金的冷塑性變形與純金屬的室溫塑性變形相比，有何特點(diǎn)。

2金屬晶體塑性變形時(shí)，滑移和攣生有何主要區(qū)別？

4簡(jiǎn)述冷加工纖維組織、帶狀組織和變形織構(gòu)的成因及對(duì)金屬材料性能的影響。

5為什么金屬材料經(jīng)熱加工后機(jī)械性能較鑄造態(tài)好。

6何為加工硬化？列出產(chǎn)生加工硬化的各種可能機(jī)制。（不必說(shuō)明），加工硬化現(xiàn)象在工業(yè)上有哪些作

用？

7簡(jiǎn)要說(shuō)明第二相在冷塑性變形過(guò)程中的作用。

8討論織構(gòu)的利弊及控制方法。

9表達(dá)金屬和合金在冷塑性變形過(guò)程中發(fā)生的組織性能的變化。

10圖7—1所示低碳鋼的三條拉伸曲線(xiàn)，1—塑性變形；2—去載后立即1

載。試答復(fù)以下問(wèn)題：

1）解釋圖示曲線(xiàn)2無(wú)屈服現(xiàn)象和曲線(xiàn)3的屈服現(xiàn)象。

2）屈服現(xiàn)象對(duì)金屬變形制件外表質(zhì)量有何影響，如何改善外表質(zhì)口

11退火純Fe,其晶粒尺寸d=l/4mm時(shí),其屈服點(diǎn)bs=100MNm-2；d=l/64m

時(shí)，根據(jù)霍爾一配奇公式求其os為多少？

第八章回復(fù)與再結(jié)晶

1名詞

變形織構(gòu)與再結(jié)晶織構(gòu)，再結(jié)晶全圖，冷加工與熱加工，帶狀組織，

變形度，二次再結(jié)晶，退火攣晶

2問(wèn)答

1再結(jié)晶與固態(tài)相變有何區(qū)別？

2簡(jiǎn)述金屬冷變形度的大小對(duì)再結(jié)晶形核機(jī)制和再結(jié)晶晶粒尺寸的影響。

3燈泡中W絲在高溫下工作，發(fā)生顯著晶粒長(zhǎng)大性能變脆，在熱應(yīng)力作用下破斷，試找出兩種延長(zhǎng)鴇

絲壽命的方法？

4純鋁經(jīng)90%冷變形后，取三塊試樣分別加熱到70e,150e,300s,各保溫一小時(shí)后空冷，純鋁的熔

點(diǎn)為660s?

1）分析所得組織，畫(huà)出示意圖；2）說(shuō)明它們強(qiáng)度、硬度的上下和塑性方面的區(qū)別并簡(jiǎn)要說(shuō)明原

因。

5試說(shuō)明晶粒大小對(duì)金屬材料室溫及高溫力學(xué)性能的影響，在生產(chǎn)中如何控制材料的晶粒度。

6如何提高固溶體合金的強(qiáng)度

7試用位錯(cuò)理論解釋固溶強(qiáng)化，彌散強(qiáng)化，以及加工硬化的原因。

第九章外表與界面

1名詞

正吸附，晶界能，小角度晶界，晶界偏析

2問(wèn)答

1試說(shuō)明界面對(duì)復(fù)合材料結(jié)合強(qiáng)度的影響。

2試述晶界的特性。

3分析晶界能的變化。

4分析影響晶界遷移的因素

第十章原子擴(kuò)散

1、簡(jiǎn)要說(shuō)明影響溶質(zhì)原子在晶體中擴(kuò)散的因素。

2、Ni板與Ta板中有0.05mm厚MgO板作為阻擋層，1400℃時(shí)Ni+通過(guò)MgO向Ta中擴(kuò)散，此時(shí)Ni+

在MgO中的擴(kuò)散系數(shù)為口=9*10-12加2/5,Ni的點(diǎn)陣常數(shù)為3.6X4七而。問(wèn)每秒鐘通過(guò)MgO阻擋層

在2X2cm2的面積上擴(kuò)散的Ni+數(shù)目，并求出要擴(kuò)散走1mm厚的Ni層需要的時(shí)間。

3、對(duì)含碳0.1%齒輪氣體滲碳強(qiáng)化，滲碳?xì)夥蘸?.2%,在齒輪表層下0.2cm處碳含量為0.45%時(shí)齒

輪到達(dá)最正確性能。鐵為FCC結(jié)構(gòu)，C在Fe中的Do=O.23,激活能Q=32900cal/mol,誤差函數(shù)如表

10—1O

1)試設(shè)計(jì)最正確滲碳工藝；

2)在滲碳溫度不變，在1000C時(shí)滲碳，要將滲碳厚度增加1倍，即要求在其外表下0.4cm處滲碳后

碳含量為0.45%所需滲碳時(shí)間。

xx

表10-12疝與erf(2/萬(wàn))的對(duì)應(yīng)值

XXXXXX

ijDterf(21Dt)l4Dterf(21Dt)ijDterf(21Dt)

0.00.00000.70.67781.40.9523

0.10.11250.80.74211.50.9661

0.20.22270.90.79691.60.9763

0.30.32861.00.82471.70.9838

0.40.42841.10.88021.80.9891

0.50.52051.20.91031.90.9928

0.60.60391.30.93402.00.9953

4一塊厚度10毫米，含碳量0.77%的鋼在強(qiáng)脫碳?xì)夥罩屑訜岬?00℃,然后緩慢冷卻，試指出試樣從

外表到心部的組織分布。

5銅-鋅基單相固溶體進(jìn)行均勻化處理，試討論如下問(wèn)題：

1)在有限時(shí)間內(nèi)能否使枝晶偏析完全消失？

2)將此合金均勻化退火前進(jìn)行冷加工，對(duì)均勻化過(guò)程是加速還是無(wú)影響？說(shuō)明理由。

6原子擴(kuò)散在材料中的應(yīng)用

7何謂上坡擴(kuò)散，舉兩個(gè)實(shí)例說(shuō)明金屬中上坡擴(kuò)散現(xiàn)象。

9簡(jiǎn)述固溶體合金的擴(kuò)散機(jī)制

第一章原子排列與晶體結(jié)構(gòu)

叵

V------CI

6.[110],(111),ABCABC...,0.74,12,4,4；[111],(110),0.68,8,

V3a

丫=--a「115m丫=—

2,4.[11(0001),ABAB,0.74,12,6,2。

7.0.01659nm3,4,8。

8.FCC,BCC,減少,降低，膨脹，收縮。

9.解答：見(jiàn)圖1_1

10.解答：設(shè)所決定的晶面為(hkl),晶面指數(shù)與面上的直線(xiàn)[uvw]之間有hu+kv+lw=0,故有：

h+k-l=0,2h-l=0o可以求得Ihkl)=(112)。

丫=--a

6解答：Pb為fee結(jié)構(gòu),原子半徑R與點(diǎn)陣常數(shù)a的關(guān)系為4,故可求得a=0.4949xl(y6mm。

則(100)平面的面積S=a2=0.2449260Ux0-i2mm2,每個(gè)門(mén)。。)面上的原子個(gè)數(shù)為2。

1

n=—

所以1mn?上的原子個(gè)數(shù)s=4.08x1012。

第三章合金相結(jié)構(gòu)

一、填空

1)變差，變大。

2)(1)晶體結(jié)構(gòu);(2)元素之間電負(fù)性差;(3)電子濃度；(4)元素之間尺寸差異

3)存在溶質(zhì)原子偏聚和短程有序。

4)置換固溶體和間隙固溶體。

5)提高，降低，降低。

6)溶質(zhì)原子溶入點(diǎn)陣原子溶入溶劑點(diǎn)陣間隙中形成的固溶體,非金屬原子與金屬原子半徑的比值大

于0.59時(shí)形成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的化合物。

二、問(wèn)答

1、解答：a-Fe為bcc結(jié)構(gòu)，致密度雖然較小，但是它的間隙數(shù)目多且分散，間隙半徑很小，四面

體間隙半徑為O291Ra,BPR=0.0361nm,八面體間隙半徑為0.154Ra,即R=0.0191nm。氫，氮,碳,

硼由于與a-Fe的尺寸差異較大，在a-Fe中形成間隙固溶體，固溶度很小。a-Fe的八面體間隙的［110］方

向R=0.633Ra,間隙元素溶入時(shí)只引起一個(gè)方向上的點(diǎn)陣畸變，故多數(shù)處于a-Fe的八面體間隙中心。B

原子較大，有時(shí)以置換方式溶入a-Fe。

由于y-Fe為fee結(jié)構(gòu)，間隙數(shù)目少，間隙半徑大，四面體間隙半徑為0.225Ra,即R=0.028nm,八

面體間隙半徑為0.414Ra,即R=0.0522nm。氫，氮，碳，硼在y-Fe中也是形成間隙固溶體，其固溶度

大于在a-Fe中的固溶度，氫，氮，碳，硼處于y-Fe的八面體間隙中心。

2、簡(jiǎn)答：異類(lèi)原子之間的結(jié)合力大于同類(lèi)原子之間結(jié)合力；合金成分符合一定化學(xué)式；低于臨界溫度

（有序化溫度）。

第三章純金屬的凝固

2.填空

1.結(jié)構(gòu)和能量。

「「2叫,AG「6%也2

2外表，體積自由能，L4,13d

3晶核長(zhǎng)大時(shí)固液界面的過(guò)冷度。

4減少，越大，細(xì)小。

5.快速冷卻。

二、問(wèn)答

1解答：凝固的根本過(guò)程為形核和長(zhǎng)大,形核需要能量和結(jié)構(gòu)條件，形核和長(zhǎng)大需要過(guò)冷度。細(xì)化

晶粒的根本途徑可以通過(guò)加大過(guò)冷度，參加形核劑，振動(dòng)或攪拌。

2解答：根據(jù)金屬結(jié)晶過(guò)程的形核和長(zhǎng)大理論以及鑄錠的散熱過(guò)程,可以得出通常鑄錠組織的特

點(diǎn)為最外層為細(xì)小等軸晶，靠?jī)?nèi)為柱狀晶，最內(nèi)層為粗大等軸晶。

r=.一...2....%..—

3解答：液態(tài)金屬結(jié)晶時(shí),均勻形核時(shí)臨界晶核半徑雙與過(guò)冷度BT關(guān)系為L(zhǎng)Z，臨界形

A.J6%也2

核功BGK等于3（447）2。異質(zhì)形核時(shí)固相質(zhì)點(diǎn)可作為晶核長(zhǎng)大，其臨界形核功較小，

,*2-3cos^+cos3016^ST；2-3cos^+cos30

AG*=----------------------------*7——△3

（）24

43￡mAT9為液相與非均勻形核核心

的潤(rùn)濕角。

N=Cexp［-（A。71+）］

形核率與過(guò)冷度的關(guān)系為：kTkT,其中N為形核率，C為常數(shù)，AGA、

AGk分別表示形核時(shí)原子擴(kuò)散激活能和臨界形核功。在通常工業(yè)凝固條件下形核率隨過(guò)冷度增大而增

大。

4解答：在金屬凝固時(shí),可以近似認(rèn)為L(zhǎng)M=BHm,根據(jù)均勻形核時(shí)臨界晶核半徑灰與過(guò)冷度BT關(guān)系

為L(zhǎng)N,可以計(jì)算得到r=0.79X10-7cm=0.79nm。

5：解餐一過(guò)冷是指金屬結(jié)晶時(shí)實(shí)際結(jié)晶溫度Tn比理論結(jié)晶溫度Tm低的現(xiàn)象。過(guò)冷度AT指Tm

與Tn的差值。動(dòng)態(tài)過(guò)冷度指晶核長(zhǎng)大時(shí)的過(guò)冷度。金屬形核和長(zhǎng)大都需要過(guò)冷，過(guò)冷度增大通常使形

核半徑、形核功減少，形核過(guò)程容易，形核率增加，晶粒細(xì)化。

8解答：冷卻速度極大影響金屬凝固后的組織。冷卻快一般過(guò)冷度大，使形核半徑、形核功減少,

形核過(guò)程容易，形核率增加，晶粒細(xì)化，冷卻非?？鞎r(shí)可以得到非晶，在一般工業(yè)條件下快速冷卻

可以得到亞穩(wěn)相。

7、解答：純金屬凝固時(shí)

潤(rùn)濕角。=0。，形核功為0,固相粒子促進(jìn)形核效果最好；

潤(rùn)濕角。=180°,異質(zhì)形核功等于均勻形核功，固相粒子對(duì)形核無(wú)促進(jìn)作用；

潤(rùn)濕角0°<9<180°,形核功比均勻形核的形核功小，0越小，固相粒子促進(jìn)形核效果越好。

雜質(zhì)顆粒的晶體結(jié)構(gòu)與晶核相同或相近時(shí)，促進(jìn)形核效果好，當(dāng)兩者結(jié)構(gòu)不相同時(shí)，一般對(duì)促進(jìn)形

核效果差或不促進(jìn)形核。

雜質(zhì)粒子的外表成凹形時(shí)，促進(jìn)形核效果好，成平面狀時(shí)次之，凸形時(shí)最差。

第四章二元合金相圖與合金凝固

一、填空

1.成分

2.光滑界面，粗糙界面

3.垂直長(zhǎng)大機(jī)制，二維平面長(zhǎng)大，依靠晶體缺陷長(zhǎng)大

4枝晶，均勻化退火

5平直狀，樹(shù)枝。

6._偽共晶

________________

R6

7左o+(1—40)e口，］。

8.共晶，熔晶，偏析，包析

90.0218%,4.3%；P和Fe3c；FCC,間隙，間隙固溶體,BCC,2.11%；0.77,

珠光體和滲碳體；4.3%；P+F,P+Fe3c,Ld,A+Fe3c,P+Fe3C+Fe3Cn,液相，

A,F,6.69,硬、脆，P=

2問(wèn)答

1解答：1)見(jiàn)圖中標(biāo)注。兩相區(qū)由相鄰的兩個(gè)單相區(qū)所構(gòu)成。水平線(xiàn)代表三相區(qū)，見(jiàn)3)中的恒溫

反響式。

2)穩(wěn)定化合物為6、e,不穩(wěn)定化合物為B、Y-

3)1455℃,L+8-e,包晶反響；

1387℃,L—e+Ni,共晶反響；

1135℃,L+8-Y，包晶反響；

855℃,L+y-3,包晶反響；

640℃,L—A1+B,共晶反響；

4)Ni30%(重量)的合金在平衡冷卻時(shí)的相變過(guò)程：L—y；855℃,L+丫-B,包晶反響；L—B；640℃,

L-A1+0,共晶反響；

42-30

4%=———xlOO%=28.6%

室溫下相組成為A1+B,42,8=1-A1%=71.4%O

〃％=30-0.05xW0%=714%

室溫下組織組成為B+(A1+B)共晶，，42-0.05,(A1+6)共晶=1-B%=28.6%。

5)含Ni89%〔重量)的Ni-Al合金其平衡凝固時(shí)室溫組織為Ni和Ni中析出的e,非平衡凝固后會(huì)出

現(xiàn)非平衡共晶組織，即為Ni和少量的1387°。反響生成的L—(e+Ni)共晶。

6)X合金平衡凝固完畢時(shí)的組織a初晶占80%,則(a+p)共晶=20%,設(shè)此合金中Ni組元的含量是X,

05X

80%=0---X100%

0.05，可以求得X=0.01%。

7)1500s時(shí)ALNi合金系的自由能一成分曲線(xiàn)示意圖如圖。

2解答：1)a相晶體結(jié)構(gòu)與Cu的結(jié)構(gòu)保持一致，為fee結(jié)構(gòu)；

_CS60.9_

KQ———U.o1

2)共晶反響前的平衡分配系數(shù)孰99.3.

3)Cu-13.47%Sn合金在正常條件下凝固后，由于固相平均成分線(xiàn)相對(duì)于固相線(xiàn)下移，在合金凝固過(guò)程

中剩余少量液相出現(xiàn)非平衡結(jié)晶，發(fā)生包晶反響而出現(xiàn)少量0相。這些少量0相可以通過(guò)均勻化退火消除。

4)Cu-70%Sn合金平衡凝固過(guò)程為L(zhǎng)—e,L92.4+e38.2—n59.0,L—n,L99.3—n60,9+〔Sn),n—

共晶反響剛完畢時(shí)相組成物為n+(Sn),組織組成物為n+U+Sn)共晶。

=100-70x1Q0%=76.7%,(Sn)=1—〃％=23.3%

相組成物的相對(duì)含量為：100-60.9

993-70

7%=x100%=76.3%,

和組織組成物的相對(duì)含量：99.3-60.9(n+Sn)共晶%=1—n%=23.7%。

5)合金在450℃時(shí)各相自由能一成分曲線(xiàn)示意圖如下圖。

3解答：1)相區(qū)填寫(xiě)如下圖。相圖中各等溫反響如下：

935℃：L+B[Y)—e；780℃：L+e—8；776℃：6(Y]—e+a[Y)；

635℃：L+e—Y；557℃：L一[Mg)+y0

Y=5%wt時(shí)的合金K在室溫時(shí)的平衡組織為[Mg)固溶體。

2)Mg為hep結(jié)構(gòu)，因?yàn)閞=a/2,一個(gè)hep晶胞中有6個(gè)原子，設(shè)/1，則致密度為

公4

6x-^r3

p==----------\------=0.74

Vee"(A1J3、

\Ox—(IXci)c

22

3)提高合金K強(qiáng)度的可能方法有細(xì)化晶粒,加工硬化。

4)Y=10%wt之合金可能的強(qiáng)化方法有細(xì)化晶粒，加工硬化和固溶時(shí)效。

4解答：相同點(diǎn)：均需要形核與長(zhǎng)大，形核要滿(mǎn)足一定熱力學(xué)條件，形成一定臨界晶核半徑，即需

要能量起伏和結(jié)構(gòu)起伏。

不同點(diǎn)：固溶體合金形核除需要能量起伏和結(jié)構(gòu)起伏外，還需要成分起伏，非平衡結(jié)晶時(shí)產(chǎn)生偏析,

一般會(huì)產(chǎn)生成分過(guò)冷，凝固過(guò)程是在一個(gè)溫度區(qū)間進(jìn)行，而純金屬凝固在等溫進(jìn)行。

5解答：1)FesCn含量最多的合金、珠光體含量最多的合金、萊氏體含量最多的合金的合金成分分

別為含碳量2.11%,0.77%,4.3%o

2)二元系中比擬適合做變形合金和合金為單相固溶體，適合作為鑄造合金的成分范圍為含有較多共晶

體的合金。故在含碳量小于2.11%的合金可以經(jīng)過(guò)加熱得到單相合金適合作為變形合金，含碳量大于

4.3%的合金有共晶反響適合作為鑄造合金。

3)提高壓力加工合金的強(qiáng)度的方法主要有加工硬化，合金元素固溶產(chǎn)生的固溶強(qiáng)化，細(xì)化晶粒強(qiáng)化，

熱處理強(qiáng)化，第二相強(qiáng)化，彌散質(zhì)點(diǎn)的彌散強(qiáng)化。

4)平衡反響的成分及溫度，反響式為

1495℃,L0.53+5o,o9-Ao.i7，包晶反響；

1148℃,L4.3-A2.11+Fe3C,共晶反響；

727℃,Ao.77-Fo.o2i8+Fe3C,共析反響；

5)凝固過(guò)程：935℃：L—丫，丫一Fe3ClI,y—F+Fe3ClI〔P)

久AQ1

F%=―——x100%=84.9%,Fe3C%=1-F%=15.1%

室溫下相組成為F+Fe3CH,其中6.63-0.0008

P%=669-1=981%

室溫下組織組成為P+Fe3CH,其中6.69-0.77',Fe3ClI%=1—P%=1.9%。

6)亞穩(wěn)轉(zhuǎn)變后組織為P+Fe3CII,淬火冷卻后C在Fe中形成過(guò)飽和固溶體(馬氏體相變)。

7)三種鋼在給定溫度下的顯微組織如表。

8)1200℃時(shí)各相的自由能一成分曲線(xiàn)示意圖如圖。

6：解答：1)II合金的平衡冷卻曲線(xiàn)和組織如圖；室溫下相組成物為a+B,其中

90-80

?%=x100%=11.8%

90-5,B=1—a%=88.2%,組織組成為B+(a+B)共晶，

/7%=80~50x100%=75%

90-50,(a+0)共晶%=1—0%=25%；

2)I合金在平衡凝固時(shí)室溫組織為a+BII,工業(yè)條件冷卻時(shí)出現(xiàn)少量非平衡共晶組織，室溫組織

為a+BII+少量1a+B)共晶。

3)可以根據(jù)相圖估計(jì)，在共晶溫度下盡可能高的溫度進(jìn)行退火。

7：解答：1)金屬固液界面的微觀(guān)結(jié)構(gòu)為粗糙界面，長(zhǎng)大機(jī)制為垂直長(zhǎng)大方式，在正溫度梯度下固

液界面保持平直，在負(fù)溫度梯度下成長(zhǎng)時(shí)固/液界面不穩(wěn)定，結(jié)晶后容易長(zhǎng)成樹(shù)枝狀晶。

8：解答：1)相區(qū)填充如圖；

80%=100xlOO%

2)設(shè)X合金中Bi組元的含量是x,依題意有W0-41.8,可以解得x=53.44,即Bi

組元的含量是53.44%。

100-V

50%=」xlOO%

3)設(shè)Y合金中Bi組元的含量是y,依題意有共晶含量W0-56.1,可以解得y=78.15,

即Pb組元的含量是21.85%。

4)Pb-30%Bi合金平衡凝固過(guò)程為L(zhǎng)—a,L+a—B,L—B,B—Bi,室溫下平衡組織為B+Bi,非

平衡凝固下由于L+a—B包晶反響很難進(jìn)行完全，故在6晶粒內(nèi)部會(huì)保存局部a,室溫下組織為B+

殘留a+Bi。

第五章三元合金相圖

1解答：0.8%C的Fe-C-Si三元合金在平衡冷卻時(shí)的相變過(guò)程為L(zhǎng)—a,L+a—丫，L—丫，

1100℃時(shí)的平衡組織為丫。

2解答：1)Cu-30%Zn-10%Al合金的成分點(diǎn)見(jiàn)圖中X點(diǎn)。

2)Cu-20%Zn-8%Al合金，位于a+丫兩相區(qū)邊界線(xiàn)上，由a+丫兩相組成。Cu-25Zn-6Al合金位于a+

B+丫的三相區(qū)中，由a+4+丫的三相區(qū)組成，可以從圖中讀出各相成分點(diǎn)：

a：Cu-22.6Zn-3.45Al,Y：Cu-18Zn-11.5Al,B：Cu-30Zn-4Al

n.5-8

故Cu-20Zn-8Al合金中a%=11.5-3.45X100%=43.50%

Y%=1—a%=56.5%

25-20

Cu—25Zn—6Al合金中夕=30-20XI00%=50%

a%=(l/)X43.5%=2L75%,y%=(1-夕)X56.5%=28.25%

3)Y合金凝固過(guò)程：L—a,L—a+B,3-a

3解答：1)P，P，：L+a—B

E/'：L-B+Y

E?P'：L—a+y

2)L+a—B+￥

3)O合金凝固過(guò)程：L—a,L+a—B,L+a—B+丫，a,B,丫同析。

4解答：ei—1085℃：L-Fe2C+Y；Pi-1335℃：L+a-y；y2-1380℃：L+Fe3W2-a

1700℃L+WC+W-n

1200℃L+n-Y+WC

1085℃L-y+Fe3C+WC

5解答：l)2Crl3.不銹鋼的淬火加熱在Y相區(qū),從圖上估計(jì)為1050℃—1300℃；

2)2%C,13%Cr剛的平衡凝固過(guò)程為：L—y,L—Y+C1；

Y-a+C[P)；a一。；室溫下組織為Ci+P。

3)1區(qū)的三相反響是：L+6—Y

795℃的四相平衡的反響式：Y+Ci-a+C

6解答：IV區(qū)合金凝固過(guò)程為:L—a,L—a+B,a—B互析；

VI區(qū)合金凝固過(guò)程為：L—a,L—a+B,L—a+B+丫,隨后a,B,丫同析；

四相反響式為：L—a+B+丫

7解答：四相反響式為137.4C時(shí)P點(diǎn)：Lp+a1—B1+61

99.5℃時(shí)E點(diǎn)LE—82+62+7

三元系初晶面有6、a、8、丫的四個(gè)初晶面；

2)三元合金中合金1的結(jié)晶過(guò)程為：L—Y,L—Y+S+6；

合金2的結(jié)晶過(guò)程為：L—6,L—6+3,L—丫+6+B；

合金3的結(jié)晶過(guò)程為：L—a,L—6+a,L+a—0+6；

合金4的結(jié)晶過(guò)程為:：L—a,L+a—B+6。

3)由題意分析可知改合金成分位于丫(Bi)與E點(diǎn)的連線(xiàn)上，設(shè)其Bi含量為x,

100-x

故有50%=100-55X100%,故Bi含量為77.5%,

Pb%18

即Pb%+Sn%=22.5%。由于成分線(xiàn)過(guò)Bi的頂點(diǎn)，故所求合金中S”％27

可求得Pb%=9%,Sn=13.5%o

第六章空位與位錯(cuò)

一、名詞解釋

空位平衡濃度：金屬晶體中，空位是熱力學(xué)穩(wěn)定的晶體缺陷，在一定的空位下對(duì)應(yīng)一定的空位濃度,

通常用金屬晶體中空位總數(shù)與結(jié)點(diǎn)總數(shù)的比值來(lái)表示。

位錯(cuò)：晶體中的一種原子排列不規(guī)則的缺陷，它在某一個(gè)方向上的尺寸很大，另兩個(gè)方向上尺寸很

小。

柏氏回路：確定柏氏族矢量的過(guò)程中圍繞位錯(cuò)線(xiàn)作的一個(gè)閉合回路，回路的每一步均移動(dòng)一個(gè)原子

間距，使起點(diǎn)與終點(diǎn)重合。

P-N力：周期點(diǎn)陣中移動(dòng)單個(gè)位錯(cuò)時(shí)，克服位錯(cuò)移動(dòng)阻力所需的臨界切應(yīng)力

擴(kuò)展位錯(cuò)：兩個(gè)不全位錯(cuò)之間夾有層錯(cuò)的位錯(cuò)組態(tài)

堆垛層錯(cuò)：密排晶體結(jié)構(gòu)中整層密排面上原子發(fā)生滑移錯(cuò)排而形成的一種晶體缺陷。

弗蘭克-瑞德位錯(cuò)源：兩個(gè)結(jié)點(diǎn)被釘扎的位錯(cuò)線(xiàn)段在外力的作用下不斷彎曲弓出后，互相鄰近的位

錯(cuò)線(xiàn)抵消后產(chǎn)生新位錯(cuò)，原被釘扎錯(cuò)位線(xiàn)段恢復(fù)到原狀，不斷重復(fù)產(chǎn)生新位錯(cuò)的，這個(gè)不斷產(chǎn)生新位

錯(cuò)、被釘扎的位錯(cuò)線(xiàn)即為弗蘭克-瑞德位錯(cuò)源。

Orowan機(jī)制：合金相中與基體非共格的較硬第二相粒子與位錯(cuò)線(xiàn)作用時(shí)不變形，位錯(cuò)繞過(guò)粒子，

在粒子周?chē)粝乱粋€(gè)位錯(cuò)環(huán)使材料得到強(qiáng)化的機(jī)制。

科垂?fàn)枤鈭F(tuán)：圍繞刃型位錯(cuò)形成的溶質(zhì)原子聚集物，通常阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生固溶強(qiáng)化效果。

鈴木氣團(tuán)：溶質(zhì)原子在層錯(cuò)區(qū)偏聚，由于形成化學(xué)交互作用使金屬?gòu)?qiáng)度升高。

面角位錯(cuò)：在fee晶體中形成于兩個(gè)｛111｝面的夾角上，由三個(gè)不全位錯(cuò)和兩個(gè)層錯(cuò)構(gòu)成的不能運(yùn)動(dòng)

的位錯(cuò)組態(tài)。

多邊形化：連續(xù)彎曲的單晶體中由于在加熱中通過(guò)位錯(cuò)的滑移和攀移運(yùn)動(dòng)，形成規(guī)律的位錯(cuò)壁，成

為小角度傾斜晶界，單晶體因而變成多邊形的過(guò)程。

二、問(wèn)答

1解答：層錯(cuò)能高,難于形成層錯(cuò)和擴(kuò)展位錯(cuò)，形成的擴(kuò)展位錯(cuò)寬度窄，易于發(fā)生束集，容易發(fā)生交

滑移，冷變形中線(xiàn)性硬化階段短，甚至被掩蓋，而拋物線(xiàn)硬化階段開(kāi)始早，熱變形中主要發(fā)生動(dòng)態(tài)恢復(fù)

軟化；層錯(cuò)能低則反之，易于形成層錯(cuò)和擴(kuò)展位錯(cuò)，形成的擴(kuò)展位錯(cuò)寬度較寬，難于發(fā)生束集和交滑移,

冷變形中線(xiàn)性硬化階段明顯，熱變形中主要發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶軟化。

2.解答：1)對(duì)于位錯(cuò)反響，需要同時(shí)滿(mǎn)足能量條件和幾何條件，反響才能進(jìn)行。

2

-[110]-[211]-[121]弱前2=心)2(仔+F+。2)=@

在2—>6]+6中，22,

2

與2=心)2Q2+仔+]2)X2=9

后63￡如2>^^后2,滿(mǎn)足能量條件；同時(shí)

Yb=-[110]=Ybp=-[(-2+-1)(1+2)(1-1)]=-[110]

2后62滿(mǎn)足幾何條件，故反響能進(jìn)

行。

0：G"也)

擴(kuò)展位錯(cuò)寬度2號(hào)，G為切彈性模量，bl、b2為不全位錯(cuò)柏氏矢量，丫為層錯(cuò)能。假設(shè)

-[110]

反響前的2是刃位錯(cuò)，則反響后的擴(kuò)展位錯(cuò)只能在原滑移面上進(jìn)行滑移；假設(shè)反響前的

-[TiO],-、

2是螺型位錯(cuò)，反響后形成的擴(kuò)展位錯(cuò)可以進(jìn)行束集，與其相交面如(11D面相交處束集,

而后過(guò)渡到(lil)面上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，并有可能再次分解為擴(kuò)展位錯(cuò)。

a—C1

Z?=-[101]-&=-[011]

2)假設(shè)(1,1,1)面上位錯(cuò)2與(111)面上的位錯(cuò)2相遇，它們之間能滿(mǎn)足能量

-[101]+-[011]=-[110]

條件和幾何條件，可以發(fā)生位錯(cuò)反響，反響式為：222。新位錯(cuò)位于[001)面

上，是純?nèi)行臀诲e(cuò)，由于不在其滑移面｛111｝面上，為不可動(dòng)位錯(cuò)。

3)(111)與[111)兩個(gè)滑移面上全位錯(cuò)分解為肖克萊不全位錯(cuò)的兩個(gè)反響式為：

a—a---a—aa—a

-[101]--[211]+-[112]_-[011]--[121]+-[112]

(111)晶面上：266(11D面上的位錯(cuò)266

-[2111-[121]

4)如果兩擴(kuò)展位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)分解后的兩個(gè)領(lǐng)先不全位錯(cuò)為6L」和6,兩領(lǐng)先位錯(cuò)之間依據(jù)能量

-[110]

條件和幾何條件要求，可以判斷位錯(cuò)反響可以進(jìn)行。新位錯(cuò)柏氏矢量為6；新形成位錯(cuò)為在(001)

面上刃型位錯(cuò)，牽制到其它兩個(gè)不全位錯(cuò)和兩個(gè)層錯(cuò)均不能運(yùn)動(dòng)，會(huì)引起冷加工中的加工硬化。

3解答：1)將各參數(shù)帶入公式中可以計(jì)算得到Es=0.73~0.92Gb2；

2)Cu中長(zhǎng)度為1個(gè)柏氏矢量的螺型位錯(cuò)割階的能量約為〔1.725~2.3)X10-11J/cm2o

E

C-Aexp(--—)

4解答：平衡空位濃度kT,A為材料常數(shù)，k=1.38X10-23J/K,Ev為空位形成能。，

即溫度越高，空位濃度越大。高溫淬火后由于高濃度空位被保存至低溫，對(duì)低溫加熱擴(kuò)散有促進(jìn)作用。

E

C=Aexp(---)

5解答：平衡空位濃度kT,Al的空位形成能為0.76eV=0.76X(1.602X10-19J),k

=1.38X10—23J%,系數(shù)A=l。計(jì)算可得27?(300K)時(shí)空位濃度Cl=1.7XICT以627￡時(shí)空位濃度

6=3.258x108

為C2=5.54X1CT5,故從27e升溫到627e時(shí)空位濃度增加G倍。

6解答一兩平行同號(hào)刃型位錯(cuò)之間滑移面上的受力：

「Gbbfx(%2-/)

r-----------------------

222

'In(1-y)(x+y)；G為切彈性模量，b,〃為兩刃型位錯(cuò)的柏氏矢量，v為泊松比。

故位置1位錯(cuò)受斥力，位置2位錯(cuò)處于亞穩(wěn)平衡，偏離該位置則遠(yuǎn)離或運(yùn)動(dòng)到與原點(diǎn)處位錯(cuò)垂直的地方。

位置3處第二個(gè)位錯(cuò)處于與原點(diǎn)處位錯(cuò)垂直的上方，處于穩(wěn)定態(tài)。

7、解答二位錯(cuò)是晶體中的缺陷，對(duì)材料有許多重要影響。

1)對(duì)變形影響。通過(guò)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)完成塑性變形；

2)對(duì)性能影響，與第二相粒子，通過(guò)切過(guò)或繞過(guò)機(jī)制強(qiáng)化材料，冷加工中位錯(cuò)密度增加也能強(qiáng)化材料，

或通過(guò)形成科垂?fàn)枤鈭F(tuán)強(qiáng)化材料，以及位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)中相互交截，或形成割階、面角位錯(cuò)等使材料強(qiáng)化；

3)對(duì)再結(jié)晶中的晶核形成機(jī)制有影響；

是優(yōu)先擴(kuò)散通道。

第七章金屬塑性變形

一名詞

固溶強(qiáng)化：固溶體中的溶質(zhì)原子溶入基體金屬后使合金變形抗力提高，應(yīng)力一應(yīng)變曲線(xiàn)升高，塑性下降

的現(xiàn)象；

應(yīng)變時(shí)效：具有屈服現(xiàn)象的金屬材料在受到拉伸等變形發(fā)生屈服后，在室溫停留或低溫加熱后重新拉伸

又出現(xiàn)屈服效應(yīng)的情況；

享生：金屬塑性變形的重要方式。晶體在切應(yīng)力作用下一局部晶體沿著一定的晶面〔攣晶面〕和一定的

晶向〔攣生方向)相對(duì)于另外一局部晶體作均勻的切變，使相鄰兩局部的晶體取向不同，以李晶面為對(duì)

稱(chēng)面形成鏡像對(duì)稱(chēng)，攣晶面的兩邊的晶體局部稱(chēng)為攣晶。形成攣晶的過(guò)程稱(chēng)為學(xué)生；

臨界分切應(yīng)力：金屬晶體在變形中受到外力使某個(gè)滑移系啟動(dòng)發(fā)生滑移的最小分切應(yīng)力；

變形織構(gòu)：多晶體中位向不同的晶粒經(jīng)過(guò)塑性變形后晶粒取向變成大體一致，形成晶粒的擇優(yōu)取向，擇

優(yōu)取向后的晶體結(jié)構(gòu)稱(chēng)為變形織構(gòu)，織構(gòu)在變形中產(chǎn)生，稱(chēng)為變形織構(gòu)。

二問(wèn)答

1他崔_純金屬變形主要借助位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)滑移和攣生完成塑性變形，開(kāi)動(dòng)滑移系需要臨界切應(yīng)力，

晶體中還會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)；單相合金的根本變形過(guò)程與純金屬的根本過(guò)程