材料结构与性能思考题文档格式.docx

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9.立方晶系中晶面指数和晶向指数有什么关系

10.写出立方晶系｛112｝晶面组的全部晶面和＜123＞晶向族的全部晶向。

11.已知点阵常数a=2?

b=6?

c=3?

并已知晶面与三坐标轴的截距都是6?

，求该晶面的指数。

12.若-Fe晶胞中的八面体间隙都被C原子填满，试计算C原子的原子百分数和重量百分数。

另外，这样的事情能否发生，为什么

13.试画出面心立方点阵中（001）,（011）和（111）晶面的原子排列，并标出原子间距。

14.判断下列晶向是否属于相应的晶面或平行于该晶面：

［112］与（111）;

［110］与（121）;

［210］与（101）。

15.下列晶向是否是两个晶面的交线

（1）［112］与（111）及（110）;

（2）［101］与（111）及（111）;

（3）［101］与（111）及（111）。

16.银属面心立方点阵，若其原子半径为？

，求其晶格常数，并根据其原子量求其密度。

17.-Fe-Fe转变发生在910C，该温度下其点阵常数分别为？

和？

，试求转变前后的体积变化。

若转变前后原子半径未变化，体积变化又有多大

18.Al和Ag均属面心立方点阵，已知rAg=?

rAl=?

它们在固态下是否可能无限互溶，为什么

19•固溶体的溶解度主要取决于哪些因素

20.碳原子在-Fe晶胞中存在于什么位置碳原子溶入后其点阵常数如何变化为什么碳原子溶入-Fe中

又如何

21.计算含1-wt%C的-Fe中多少个晶胞中溶入一个碳原子

22.中间相一般具有什么特点

23.以黄铜为例说明什么是电子化合物及电子化合物的类型。

24.电子化合物为什么可以具有一定的成分范围25.试述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同。

26.试述短程有序和长程有序的关系。

27.影响有序化的因素有哪些

28.有序化对合金的性能有何影响

第二章金属的晶体缺陷

错应变能作用在位错上的力位错线张力位错间的力位错增殖全位错不全位错单位位错堆垛层错抽出型层错插入型层错堆垛层错能肖克莱不全位错弗兰克不全位错位错反应扩展

位错扩展位错宽度弗兰克-瑞德源交滑移位错的双交滑移增殖机制晶界相界小角度晶界大

角度晶界对称倾侧晶界不对称倾侧晶界扭转晶界晶界能重合位置点阵孪晶孪晶界孪晶面共格孪晶界非共格孪晶界表面表面能

2.若铝的空位形成能为，间隙原子的形成能为，假定二者的振动熵相等，试分别求出500C和20C时二

者的平衡浓度之比，并解释其比值的变化。

3.在铁中形成1mol空位的能量为25000卡，试计算将其从20C加热到850C时空位浓度增加了多少倍若将其淬火至室温，这些空位会出现什么情况

4.刃型位错、螺型位错、混合型位错的特点是什么试比较刃型位错和螺型位错的几何形态和运动特点。

5.如何求位错的柏氏矢量柏氏矢量有哪些特征

6.受力时刃型位错、螺型位错如何运动试说明他们的滑移方向、位错运动方向、柏氏矢量、变形方向的

关系。

什么是守恒运动和非守恒运动

7.位错间为何有作用力试分析刃型位错之间和螺型位错之间的作用力。

8.面心立方、体心立方点阵中单位位错的点阵矢量是什么

9.扩展位错宽度与那些因素有关

10.位错反应的条件是什么试举例说明。

11.试说明面心立方点阵中不全位错的特点。

12.试说明弗兰克-瑞德源使位错增殖的机理并求出该位错源启动的临界切应力。

13.什么是双交滑移为何刃型位错不能发生交滑移

14.说明亚晶界的结构，阐述“重合位置点阵模型”，说明晶界的特点。

15.如图所示，晶体受一均匀切应力

的作用，某滑移面上有一柏氏矢量为b的圆形位错环，

（1）分析位

错环各段位错线的结构类型，并说明有无可能各部分都是刃型位错或螺

型位错

（2）求各段位错所受的力的大小并确定其方向。

（3）在的作用下

该位错环将如何运动运动结果如何（4）若在的作用下该位错环不动，

其半径最小应多大

16•假设在镁晶体中由一个位错源放出的位错滑移到晶体表面，使晶体

表面产生高度为10-4cm的滑移台阶，问有多少个位错运动到了表面（已知b=）

17.一个正刃型位错和一个负刃型位错在水平和垂直方向都离开了两

作柏氏回路，分别找出其柏氏矢量，二者的柏氏矢量有何关系

18.如图，EFGH为半原子面，贝UHI,IJ,JK,KE各段位错是什么类型

的位错

19.从结构条件和能量条件判断下列位错反应能否进行:

⑷3[112]尹1]6[111]

⑸[101][211][112]⑹

266

20.试讨论面心立方点阵和简单立方点阵中位错的异同点。

21.晶体的滑移量与位错运动的位移量是否成正比为什么

22.为什么刃型位错不能交滑移，螺型位错不能攀移

23.图中的平面为晶体的滑移面，虚线为位错线，箭头为位错线的运动方向，阴影部分为已滑移区，

（1）

试分析各图中的位错类型；

（2）在外加切应力作用下，当位错线扫过该滑移面时，晶体在什么方向上产生

多大的变形

被钉住，

（1）画出位错线的逐步扩展过程；

（2）在两位错环相遇处，位错

不能扩展，可以形成一个大位错源，图示此过程。

的相互作用力如何

（2）在外加切应力作用下，bi位于哪种位置时其运动速度快

些

26.面心立方晶体中有一位错，它的滑移造成晶体沿（111）面和［110］方向切

2

变a，

（1）写出此位错的单位位错b,并图示之；

（2）若此位错为刃型和螺型

时，绘出位错方向；

（3）若此位错为螺型，它可在哪些晶面交滑移

27.将一位错弯成半径为r的圆环，已知b=,G=4X104MPar=0.6m,试计算沿b方向需加多大的切应

力

第三章金属的凝固

1•重要名词结晶熔化潜热熔化熵结构起伏（相起伏）准晶体模型随机密堆模型热分析过冷

现象过冷度形核长大均匀形核非均匀形核晶胚晶核临界晶核临界晶核半径临界形

核功能量起伏形核率有效形核温度动态过冷度正温度梯度负温度梯度光滑界面（小平面

界面）粗糙界面（非小平面界面）树枝晶非晶态金属玻璃化转变温度

2.解释液态金属与固态金属有相似的结构。

3.解释G-T（自由能-温度）曲线的变化趋势和曲线形状。

4.说明纯金属凝固的热力学条件

5.当球状晶核在液态形成时，总自由能变化G=4r2+4r3G,其中r为球状晶核的半径，为单

3

位晶核面积的表面能，G为单位体积晶核形成时放出的体积自由能。

求G达到最大时的r*和G*，分

析他们的物理意义。

6.分析纯金属均匀形核和非均匀形核的条件，并比较他们的过冷度，说明他们形核的难易。

7.在生产条件下，金属结晶形核以那种方式为主为什么

8.试说明形核率与过冷度的关系。

9.金属熔化为什么不需要过热度

10.说明动态过冷与晶体生长的关系。

11.分析界面形貌与温度梯度的关系。

12.试说明树枝晶的形成原理，形成条件和形成过程。

13.晶粒度对金属的性质有什么影响为什么用金属型比砂型铸铝件的组织细密从中分析控制铸件结晶后晶粒大小的因素。

第四章二元相图和合金的凝固

1.重要名词相自由度化学位液相线固相线杠杆法则公切线法则相区接触法则匀晶转变成分起伏枝晶偏析平衡分配系数宏观偏析有效分配系数初始过渡区区域熔炼成分过冷共晶转变共晶体固溶线（溶解度曲线）初生相次生相（二次相）亚共晶合金过共晶合金相组成物组织组成物伪共晶非平衡共晶组织离异共晶包晶转变包晶转变的不完全性非平衡包晶组织铁素体高温铁素体奥氏体渗碳体莱氏体珠光体共析转变工业纯铁碳钢白口铸铁共析钢亚共析钢过共析钢共晶白口铸铁亚共晶白口铸铁过共晶白口铸铁一次渗碳体二次渗碳体三次渗碳体先共析铁素体变态莱氏体共晶渗碳体共析渗碳体缩孔疏松气孔

（气泡）织构（择优取向）

2.什么是相率其表达式是什么

3.试说明区域熔炼提纯金属的原因，是不是所有的金属都可以用这种方法提纯为什么

4.用示意图说明什么叫成分过冷。

影响成分过冷的因素有哪些

5.已知某合金在温度T1的自由能-温度曲线如图，试推测该温度下不同成分合金的相组成。

6.指出下列相图中的错误，并说明原因。

7.Pb-Sb相图已给出，

（1）试画图表示含2%,8%,%,50%Sb的合金的冷

却过程中的组织变化，给出其冷却曲线；

（2）共晶组织中和各占多

少若在显微组织中初生的和各占一半，合金的成分如何

8.A-B二元共晶系，A的熔点为900C,B的熔点为700C,共晶成分为60%B共晶温度为500C，以A为溶剂的固溶体最大溶解度为30%B以B为溶剂的固溶体最大溶解度为15%A

（1）若和的溶解度在温度下降时保持不变，试画出二元相图；

（2）含40%B的合金在液相完全混合的情况下凝固时其k。

、ke

各为若干

9.不在共晶线和包晶线上的合金什么时候能够发生共晶和包晶反应

10.根据Fe-FesC相图，画图表示含碳%%%%%%%勺铁

碳合金的凝固过程，并计算室温下这些合金的组织组成物和相组成

11.计算室温下含碳％勺铁碳合金中共晶渗碳体、共析渗碳体和

FesC、FesG、FesG的含量（室温下碳在-Fe中的最大溶解度为%。

12.一含碳％勺铁碳合金的室温组织中发现了少量变态莱氏体，试

13.一含碳％勺铁碳合金的室温组织为珠光体和厚网状渗碳体，未

发现变态莱氏体，试分析其原因。

14.Fe-Fe3C相图的三条水平线上发生了何种反应试分析其异同。

15.试比较：

（1）ES与PQ

（2）GS与BC;

（3）GP与JE三组线在含义上的异同。

16.在727C上下的莱氏体有何区别

17.碳钢和白口铸铁的根本区别是什么

18.随含碳量的增加，碳钢和白口铸铁的组织有何规律性变化

19.碳钢中的含碳量对其机械性能有何影响这种影响与组织有何关系

20.在Fe-FesC相图上标明各区域的组织组成。

第五章固体金属中的扩散

1.重要名词扩散第一定律扩散第二定律扩散通量扩散系数浓度梯度化学位梯度跳动几率

跳动频率间隙扩散置换扩散稳态扩散短路扩散上坡扩散空位扩散位错扩散晶界扩散柯肯达尔效应

2.扩散系数主要受哪些