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1、金属学原理题库金属学原理试题题库第一章 晶体结构晶带轴在晶胞图上画出下列晶面：密排六方点阵（-12-10），体心立方点阵（112），并计算这些晶面的面密度。在立方晶胞图上画出具有下列指数的晶面和晶向：（001）和210，（1-10）和111；（321）和-236一个密排六方（体心立方，面心立方）晶胞中有（）个原子，致密度为（），配位数为（），原子的最近距离为（）。（2分）画出NaCl的晶胞（3章），指出它所属的晶系、晶体点阵、空间点阵。（2+3=5分）04年答：立方晶系，体心立方晶体点阵，简单立方空间点阵。 - - - -在六方晶系的晶胞上画出下列晶面和晶向：（1012）、1120、1101，

2、并列出1012晶面族中所有晶面的指数。（5分）4、既不涉及电子转移，也不涉及电子共用的结合键包括（范德华键、氢键）；两种元素间电负性差大，有利于形成（离子）键。第2章 纯金属结晶1、液态金属中的结构起伏（2），非均质形核（2）简述题：2、纯金属结晶粒大小的控制方法及机理3、简述影响纯金属结晶后晶粒大小的因素和细化晶粒的方法。（10分）4、在晶体生长过程中，平滑界面在宏观上呈（台阶状小平面）特征，微观上呈（晶体学界面或小平面界面）特征。简述纯金属结晶时液固界面前沿液体中温度分布对生长形态的影响。5金属凝固时，形核的驱动力是(液固两相的自有能差小于零)，形核的阻力是(表面能增高)。6综述金属结晶过

3、程的热力学条件、动力学条件、能量条件和结构条件。答：必须同时满足以下四个条件，结晶才能进行。（1）热力学条件为 G0。 只有过冷（热过冷）才能使 GDB,画图并说明扩散前后金属丝的位置；（0。5）（2） 用扩散机制解释这种现象；（0。6）（3） 指出构成这种扩散偶的两种金属应具备什么样的条件？（0。5）举出几对可能和不可能出现这种现象的扩散偶的例子。（每例0。2分0。4）5、写出扩散第一定律的数学表达式，并说明式中各符号的含义及该定律的适用范围（8章，6分）答：J=D(dC/dx)J：扩散通量，：扩散方向与浓度梯度方向相反；D：扩散系数；dC/dx：浓度梯度。适用于稳态扩散。第9章 晶体缺陷1

4、、肖脱基空位 弗伦克尔空位 弗兰克不全位错 肖克莱不全位错 重合位置点阵2、画出面心立方晶体（111）面及该面上可能的滑移方向。若该面上某一位错运动引起晶体沿110方向切变21/2a/2，图示并写出该单位位错的柏氏矢量。若该位错为刃型或螺型位错时，图示并写出位错线的方向，指出哪根位错可能交滑移、哪根位错可能攀移。（1、9章）3、 画图说明（1）面心立方晶体（111）面及该面上可能的滑移方向。（2）若该面上某一位错运动引起晶体沿110方向切变2-1/2a，图示并写出该单位位错的柏氏矢量。（3）若该位错为刃型或螺型位错时，分别图示并写出位错线的方向，指出哪根位错可能滑移、交滑移和攀移。（1、9、1

5、0章）（4）若发生攀移,指出攀移面的指数，攀移的方向。（5）若发生交滑移，指出交滑移的晶面指数。答：（1）110011-101;(2)b=a/2110;(3) 为刃型位错时,1-1-2, 可滑移和攀移;为螺型位错时,110, 可滑移、交滑移;(4)(110),111;(5)（110），1-113、离位原子迁移至表面所形成的空位称为（肖脱基）空位；离位原子迁移至晶界所形成的空位称为（肖脱基）空位；离位原子迁移至间隙处所形成的空位称为（弗兰克尔）空位；4、在点阵常数约为0.404nm的铝试样中测得晶粒内部位错密度为5109cm-2。假定位错全部集中在亚晶界上，每个亚晶粒的截面均为正六边形，亚晶间的

6、倾斜角为5度，若全部是刃型位错b=a/2101，试求亚晶界上的位错间距和亚晶的平均尺寸。5、在面心立方晶体中存在三个单位位错L1、L2和L3，若L1和L3的柏氏矢量-110晶向，L1位错线方向11-2，L2-110， L3位错线方向111,其柏氏矢量110晶向。（1）判断三个位错的性质，写出他们的柏氏矢量，求出它们可能滑移的晶面指数和多余原子面指数（若存在多余原子面），并图示之（1分）；（2）若L2位错发生分解形成扩展位错，写出可能的位错反应并图示（1分）；（3）在L3位错的滑移面上作用一与其柏氏矢量平行的切应力，该位错能否运动？为什么？（1，9）03年作业6、画图说明下列位错的运动方向。7、

7、（共15分）假定在立方晶系中有一柏氏矢量在011晶向的刃型位错L1沿（0-11）晶面滑移，另有一位错L2的滑移面为（011），柏氏矢量方向和位错线方向均为0- 11晶向，请指出： 1、 L1位错线的方向； 2、L2位错的性质；3、L1与L2交截后L2产生的折线是扭折还是割阶？4、该折线的滑移面指数。答：1、00-1或001 （3分） 2、螺型位错（4分） 3、L1 L2产生的折线是刃型割阶（4分）。 4、（001）（4分）第10章1、单晶体的塑性变形可划分为（易滑移、线性硬化、抛物线型硬化）几个阶段。2、可变形质点的强化作用来自哪几方面？（可变形粒子为什么能起到强化作用？）3、何谓应变时效？试

8、用位错理论解释应变时效现象。（如何解释应变时效现象？）4、列举你所知道的金属晶体的强化途径，试用位错理论说明其强化机理。5、有一合金试样其晶界能为0.5J/m2，在退火前原始晶粒直径为2.610-3cm，屈服强度为108MPa。对该合金在700退火2小时处理后其屈服强度降为82MPa。在退火过程中保温1小时时测得该合金放出热量为0.021J/cm3，继续保温1小时测得该合金又放出热量0.014J/cm3。求如果合金只在700保温1小时后的屈服强度。（已知合金单位体积内界面面积Sv与直径d之间的关系为Sv=2/d，且放出的热量完全由于晶粒长大、界面总面积减少所致）（10、11章）6、什么是吕德丝

9、带？与滑移带有何区别？7、写出派纳力的表达式。并说明为什么晶体的滑移易沿原子最密集的晶面和晶向进行？第11章回复再结晶- 1、名词解释（）再结晶，二次再结晶，动态再结晶回复，动态回复2、判断对错高纯金属比工业纯金属易发生再结晶。(11)金属经冷加工变形后即使保温温度低于T再，如果有足够的时间也可以发生再结晶。(11)影响再结晶晶粒大小的因素有哪些？在生产中如何控制再结晶晶粒的大小？(11)3、 填空（1） 冷变形金属在不同温度加热时，回复机制不同。低温回复与（点缺陷运动）有关，中温回复与（位错滑移）有关，高温回复与（位错攀移）有关。（2） 高纯金属与工业纯金属相比（易发生再结晶、不易发生再结晶、再结晶难易程度相同）4、试述温度对回复、再结晶及晶粒长大的影响。Fe-3%Si合金（bcc）结构的点阵常数a=0.3nm，经形变后研究其回复再结晶机制。回复退火时材料发生多边形化过程，观察到三个亚晶（OA，OB和OC，其长度均为0.2mm）的刃型位错总数为1.198 104，设它们均匀分布构成亚晶界，（ =120 , =80 ）（1）求相邻亚晶间的位相差 ；（2）若经再结晶后这些亚晶界在原来位置转变为大角晶界，且测得OA的晶界能为0.8J/m2，求其他两个晶界的晶界能。（11章） 比较再结晶织构与变形织构的异同点，简述可能的形成机制。（10，11章）05研