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1、精选学习资料 - - - - - - - - - .WORD. 格式 . 一、填空题1. 每个面心立方晶胞中的原子数为 4 ,其配位数为 12 ；2. 晶格常数为 a 的体心立方晶胞 , 其原子数为 2 , 原子半径为 3a / 4 , 配位数为 8 ,致密度为 0.68 ；3. 刃型位错的柏氏矢量与位错线相互 垂直 , 螺型位错的柏氏矢量与位错线相互 平行；4. 螺型位错的位错线 平行 于滑移方向,位错线的运动方向 垂直 于位错线；5. 在过冷液体中,晶胚尺寸 小于 临界尺寸时不能自发长大；6. 匀称形核既需要 结构 起伏,又需要 能量 起伏；7. 纯金属结晶时,固液界面按微观结构分为 光滑
2、界面 和 粗糙界面；8. 纯金属的实际开头结晶温度总是低于理论结晶温度,这种现象称为 过冷,理论结晶温度与实际开头结晶温度之差称为 过冷度；9合金中的基本相结构,有 固溶体 和 金属化合物 两类,其中前者具有较高的 综合机械 性能,相宜做 基体 相；后者具有较高的熔点和硬度,相宜做 强化 相；10. 间隙相和间隙化合物主要受组元的 原子尺寸 因素掌握；11. 相律是分析相图的重要工具,当系统的压力为常数时,相律的表达式为f cp1；12. 依据相律,二元合金结晶时,最多可有 3 个相平稳共存,这时自由度为 0 ；13. 依据相区接触法就可以推定,两个单相区之间必定有一个 两相区,两个两相区之间
3、必需以 单相区 或 三相共存水平线 隔开；二元相图的三相区是一条水平线,该区必定与 两相区 以点接触,与 单相区 以线接触；14. 铸锭的宏观组织是由表层细晶区、 柱状晶区、中心等轴晶区三个区组成；名师归纳总结 15. 莱氏体是共晶转变所形成的奥氏体和渗碳体 组成的混合物；第 1 页,共 24 页16. 相变反应式 L（液）（固） + （固）表示共晶反应； （固）专业整理资料共享- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - .WORD. 格式 . （固） + （固）表示共析反应；溶质浓度17. 固溶体合金结晶时,其平稳安排系数K o 表示固液两平稳相中的之比；18
4、. 铁碳合金中,一次渗碳体由 液相 产生,二次渗碳体由 奥氏体 产生,三次渗碳体由 铁素体 产生；19. 一个滑移系是由 滑移面 和 滑移方向 组成；20. 面心立方晶格的滑移系有 12 个,体心立方晶格的滑移系有 12 个；21. 滑移常沿晶体中 最密排 的晶面及晶向发生；22. 扩散的驱动力是 化学位梯度；23. 所谓上坡扩散是指沿着浓度降低的方向进行的扩散,使浓度趋于匀称化,反应扩散是指 通过扩散使固溶体的溶质组元浓度超过固溶体极限而形成新相的过程；24.在 Fick 第肯定律的表达式 J D dC 中,负号表示 扩散由高浓度向低浓度dx方向进行；二、挑选题1FeFe3C 合金中,合金具
5、有最好流淌性的是（B）；A. C%=4.00% B. C%=4.30% C. C%=4.60%2凝固的热力学条件为（ C）；A. 形核率 B.系统自由能增加 C. 过冷度3二元相图中,当有二次相析出时,固溶线表现为（A）；A. 垂线 B. 水平线 C. 斜线4. 符号表示（ C）；A. 晶面族 B. 晶向族 C. 晶向5. A 和 A-B 合金焊合后发生柯肯达尔效应,测得界面对 A 试样方向移动,就（A）；A. A 组元的扩散速率大于B 组元B. B 组元的扩散速率大于A 组元C. 和扩散速率大小无关专业整理 资料共享名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 24 页精选学习资料
6、 - - - - - - - - - .WORD. 格式 . 6.在置换型固溶体中,原子扩散的方式一般为（C）；B）；7.A. 原子互换机制B. 间隙机制C. 空位机制形成临界晶核时体积自由能的削减只能补偿表面能的（8.A. 1/3 B. 2/3 C. 3/4 111）面上的原子配面心立方（ fcc）结构的铝晶体中,每个铝原子在本层（位数为（ A）；A. 6 B. 8 C. 4 9. 简洁立方晶体的致密度为（B）；A. 65% B. 52% C. 58%10. 机械零件在正常工作条件下多数处于（A）；A.弹性变外形态 B. 塑性变外形态 C. 弹塑性变外形态11. 实际晶体的线缺陷表现为（B）
7、；A. 空位和间隙原子 B . 位错 C . 晶界12. 铸件裂纹一般产生在（ A）；A. 铸件较厚的地方 B. 较薄的地方 C. 有孔的地方13. 缩孔最可能显现的部位是（A）；A. 铸件最上部 B. 铸件中部 C. 在铸件最上部及热节处14. 冷铁协作冒口形成定向凝固能防止铸件（A）；A. 缩孔、缩松 B. 应力 C. 变形15. 铅在常温下的变形属 B ；A. 冷变形 B. 热变形 C. 弹性变形16. 某金属凝固时的形核功为G* ,其临界晶核界面能为G,就 G* 和 G 的关系为（ A）；A. G=3 G* B. G=1/3 G* C. G= G* 17. 氮、氧在金属中一般占据间隙位
8、置,这是由于（C）；A. 金属中间隙半径大于氮、氧原子半径B. 氮、氧都是气体C. 氮、氧原子半径较小,能挤入金属中的间隙位置 18. 依据二元相图相区接触规章, （B）；A. 两个单相之间必定有一个单相区隔开名师归纳总结 专业整理资料共享第 3 页,共 24 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - .WORD. 格式 . B. 两个两相区必需以单相区或三相共存水平线隔开 C. 三相水平线必需和四个两相区相邻 19. 二次再结晶是（ C）；A. 相变过程 B. 形核长大过程 C. 某些晶粒特殊长大的过程 20. 在单相组织中存在大小不等的晶粒,由界面曲度驱
9、动界面移动的规律可知 C ；A. 小晶粒将移向大晶粒一方,直到晶粒大小相等 B. 大小晶粒依靠吞并相邻晶粒同时长大 C. 界面将移向小晶粒一方,最终小晶粒将消逝 21. 强化金属材料的各种手段,考虑的动身点都在于（A）；A. 尽量削减位错或设置位错运动的障碍 C. 使位错适当地削减B. 去除位错运动的障碍22. 金属中通常存在着溶质原子或杂质原子,它们的存在（C）；A. 总是使晶格常数增大B. 总是使晶格常数减小C. 可能使晶格常数增大,也可能使其减小23. 拉伸单晶时,滑移面转向（A）时最易滑移；A.与外力轴成 45o B. 与外力轴平行 C. 与外力轴垂直24. 如 A、B 两组元形成电子
10、化合物,但是该化合物中 过了 60%,就该相晶体结构（ C）；A 组元所占的质量分数超 A . 与 A相同 B . 与 B 相同 C . 与 A、B都不相同25. 在非匀称形核中,外来杂质外形对形核成效有重要影响,其中（A）对形核最为有利； A . 凹曲面状 B. 平面状 C. 凸曲面状26. 因晶体转动而使原先有利于滑移的晶面滑移到肯定程度后变成不利于滑移的晶面的现象称为（ B）； A . 物理硬化 B. 几何硬化 C. 加工硬化27. 一根弯曲的位错线,（B）； A . 具有唯独的位错类型 B C. 位错类型和柏氏矢量到处相同. 具有唯独的柏氏矢量名师归纳总结 专业整理资料共享第 4 页,
11、共 24 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - .WORD. 格式 . 28. 某一种金属的熔点是 1083,该金属最低再结晶温度约为（A）；A. 269.4 B . 342.9 C . 433.229. 在二元合金中,铸造性能最好的合金是具有（C）； A . 共析成分合金 B . 固溶成分合金 C . 共晶成分合金30. 固态金属扩散最可能按（A）进行； A . 间隙扩散机理 B . 换位扩散机理 C . 空位扩散机理31. 要获得结晶过程所需的驱动力,实际结晶温度必需（A. 高于B. 等于C. 低于C）理论结晶温度；32. 相变反应式 L（液） +
12、（固）（固）表示（ B）反应；A. 共晶 B. 包晶 C. 包析33. 对称倾侧晶界的晶界结构由（B）组成；A. 螺型位错 B. 刃型位错 C. 割阶34. 立方晶系中,与晶面 011垂直的晶向是（ A）；A. 011 B. 100 C. 10135. 高温回复阶段,金属中亚结构发生变化时 ,（C）；A. 位错发生塞积 B. 形成位错缠结 C. 刃型位错通过攀移和滑移构成亚晶界36. 在二元合金相图中,稳固化合物为（A）；A. 一条垂直线 B. 一条曲线 C. 一个区域37. 铸件在凝固时如不显现成分过冷,就铸件组织将是（B）；A. 全部等轴晶 B. 全部柱状晶 C. 柱状晶 +中心等轴晶38
13、. 在工业生产条件下金属结晶时,过冷度越大,就（B）；A. N越大 B . N/G 提高 C . N/G 降低39. 金属在冷变形过程后进行机加工,一般都需要在其中增加退火,其目的是（B）；A. 排除网状组织 B. 排除冷变形强化 C . 排除偏析组织专业整理 资料共享名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - .WORD. 格式 . 三、判定及改错1、Fick第肯定律表示通过某一截面的扩散流量与垂直这个截面方向上浓度梯度 成正比,其方向与浓度降落方向一样；（ ）2、共晶合金在铸造中流淌性一般较差；（ ）3、 间隙固溶体和置
14、换固溶体均可形成无限固溶体；（ ）4、 金属铸件可通过再结晶退火来细化晶粒； （ ）5、 金属铸锭的宏观组织通常由三个晶区组成：外表层的细晶区、中间柱状晶区及心部等轴晶区；（ ）6、 重结晶和再结晶都是在固态下的形核与长大的过程,两者没有本质区分；（ ）7、 在立方晶系中, 111 与1 11 是相互平行的两个晶面；（ ）8、 与纯金属结晶相比,固溶体结晶时除需要结构起伏和能量起伏外仍需要浓 度起伏；（ ）9、 扩散系数 D相当于浓度梯度为1 时的扩散通量；（ ）10、 铁素体与奥氏体的根本区分在于固溶度不同,前者（为 bcc）小而后者（为 fcc）大；（ ）11、 观看共析钢的显微组织,发觉
15、图中显示渗碳片层密集程度不同；凡是片层 密集处就碳含量偏多,而疏稀处就碳含量偏少；（ ）12、 缩孔、缩松的产生缘由是固态收缩得不到补缩；（ ）改错：1. 所谓过冷度是指结晶时,在冷却曲线上显现平台的温度与熔点之差；而动态 过冷度是指结晶过程中,实际液相的温度与熔点之差；所谓过冷度是指结晶时,在冷却曲线上显现的实际结晶温度与熔点之差；而动态过冷度是指结晶过程中,液/固界面前沿液体中的温度与熔点之差；2. 金属结晶时,原子从液相无序排列到固相有序排列,使体系熵值减小,因此 是一个自发过程；金属结晶时,原子从液相无序排列到固相有序排列,使体系自由能减小,因 此是一个自发过程；专业整理 资料共享名师
16、归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - .WORD. 格式 . 3. 在任何温度下,液态金属中显现的最大结构起伏都是晶胚；在过冷液体中,液态金属中显现的最大结构起伏都是晶胚；4. 所谓临界晶核,就是体系自由能的削减完全补偿表面自由能的增加时的晶胚大小；所谓临界晶核,就是体系自由能的削减能够补偿 晶胚大小；2/3 表面自由能的增加时的5. 在液态金属中,凡是涌现出小于临界晶核半径的晶胚都不能成核,但是只要 有足够的能量起伏供应形核功,仍是可以成核的；在液态金属中,凡是涌现出小于临界晶核半径的晶胚都不能成核,即便有足够的能量起伏
17、供应,仍是不能成核；6. 非匀称形核总是比匀称形核简洁,由于前者是以外加质点为结晶核心,不像 后者那样形成界面,而引起自由能的增加；非匀称形核总是比匀称形核简洁,由于前者是以外加质点为基底,形核功小,不像后者那样形成界面,而引起自由能的增加；7. 无论温度分布如何,常用纯金属生长都是呈树枝状界面；只有在负温度梯度条件下,常用纯金属生长都是呈树枝状界面；8. 液态纯金属中加入形核剂,其生长外形总是呈树枝状；液态纯金属中加入形核剂,其生长外形不会发生转变；9. 从宏观上观看,如液 /固界面是平直的,称为光滑界面结构；如是呈金属锯 齿形的,称为粗糙界面结构；从宏观上观看,如液 /固界面是平直的,称为
18、粗糙界面结构；如是呈金属锯齿形的,称为光滑界面结构；10. 固溶体合金无论在平稳或非平稳结晶过程中,液/固界面上液相成分沿着液相平均成分线变化；固相成分沿着固相平均成分线变化；固溶体合金无论在平稳或非平稳结晶过程中,液 相线变化；固相成分沿着固相线变化；/固界面上液相成分沿着液11. 在共晶线上利用杠杆定律可以运算出共晶体的相对量,而共晶线属于三相区,所以杠杆定律不仅适用于两相区,也适用于三相区；在共晶线上利用杠杆定律可以运算出共晶体的相对量,而共晶线属于三相区,专业整理 资料共享名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - -
19、.WORD. 格式 . 但杠杆定律仅适用于两相区,所以共晶体的相对量实际上是在两相区中算出来的；12. 将固溶体合金棒反复多次 有效地提纯金属；“ 熔化 -凝固 ”,并采纳定向快速凝固的方法,可以将固溶体合金棒反复多次进行区域熔炼,并采纳定向缓慢凝固的方法,可以 有效地提纯金属；13. 铁素体和奥氏体的根本区分在于固溶度不同,前者小而后者大；铁素体和奥氏体的根本区分在于晶体结构不同,前者为bcc,而后者为 fcc；14. 在 Fe-Fe3C 系合金中,只有过共析钢的平稳结晶组织中才有二次渗碳体存在；在 Fe-Fe3C 系合金中,只有当碳质量分数 结晶组织中才有二次渗碳体存在；0.77%Wc4.
20、3%的铁碳合金平稳15. 无论何种成分的碳钢,随着含碳量的增加,组织中铁素体相对量削减,而珠 光体相对量增加；对于亚共析成分的碳钢,随着含碳量的增加,组织中铁素体相对量削减,而珠光体相对量增加；16. Wc=4.3%的共晶白口铁的显微组织中,白色基体为Fe3C,其中包括Fe3C,Fe3C,Fe3C,Fe3C 共析,Fe3C 共晶等；Wc=4.3%的共晶白口铁的显微组织中,白色基体为 及 Fe3C 共晶；Fe3C,其中包括 Fe3C17. 用 Ni- Cu 合金焊条焊接某合金板料时,发觉焊条慢速移动时,焊缝易显现 胞状组织,而快速移动时,就易于显现树枝状组织；用 Ni- Cu 合金焊条焊接某合金
21、板料时,发觉焊条慢速移动时,焊缝易显现树枝状组织,而快速移动时,就易于显现胞状组织；18. 假如固体中不存在扩散流,就说明原子没有扩散；固体中即使不存在宏观扩散流,但由于原子热振动的迁移跳动,扩散仍旧存在；纯物质中的自扩散即是一个典型的例证；19. 因固溶体原子每次跳动方向是随机的,所以在如何情形下扩散流为零；原子每次跳动方向是随机的；只有当系统处于热平稳状态,原子在任一跳动名师归纳总结 专业整理资料共享第 8 页,共 24 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - .WORD. 格式 . 方向上的跳动几率才是相等的；此时虽存在原子的迁移（即扩散）,但没有
22、宏观扩散流；假如系统处于非平稳状态,系统中必需存在热力学势的梯度（详细可表示为浓度梯度、化学位梯度、应变能梯度等）；原子在热力学势 削减的方向上的跳动几率将大于在热力学势增大方向上的跳动几率；于是就 显现了宏观扩散流；20. 晶界上原子排列纷乱,不存在空位,所以以空位机制扩散的原子在晶界处无 法扩散；晶界上原子排列纷乱,与非晶体相类似,其原子积累密集程度远不及晶粒内部,因而对原子的约束才能较弱,晶界原子的能量及振动频率明显高于晶内原子；所以晶界处原子具有更高的迁移才能；晶界扩散系数也明显高于 晶内扩散系数；21. 间隙固溶体中溶质浓度越高,就溶质所占据的间隙越多,供扩散的空余间隙 越少,即 z
23、 值越小,导致扩散系数下降；事实上这种情形不行能显现；间隙固溶体的溶质原子固溶度非常有限,即使 是达到过饱和状态,溶质原子数目要比晶体中的间隙总数要小几个数量级,因此,在间隙原子四周的间隙位置可看成都是空的；即对于给定晶体结构,z 为一个常数；22. 体心立方比面心立方晶体的配位数要小,故由D=1/6fzPa2关系式可见, -Fe中原子扩散系数要小于 -Fe中的扩散系数；虽然体心立方晶体的配位数小,但其属于非密堆结构；与密堆结构的面心立方的晶体相比较, f 值相差不大（ 0.72 和 0.78）之间,但原子间距大,原子因约束力小而振动频率高,其作用远大于配位数的影响；而且原子迁移所要克服的阻力
24、也小,详细表现为扩散激活能低,扩散常数较大,实际情形是在同一温度, -Fe有更高的自扩散系数,而且溶质原子在 -Fe中的扩散系数要比 -Fe高；四、名词说明1. 间隙固溶体和有序固溶体溶质原子不是占据溶剂晶格的正常结点位置,而是填入溶剂原子间的一些间隙名师归纳总结 中,这样得到的固溶体称为间隙固溶体 ；第 9 页,共 24 页专业整理资料共享- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - .WORD. 格式 . 当溶质原子按适当比例并按肯定的次序和肯定方向,环围着溶剂原子分布时,这种固溶体就叫 有序固溶体 ；2. 光滑界面和粗糙界面 光滑界面： 从原子尺度看,液固界
25、面是光滑平整的,液、固两相被截然分开；在光学显微镜下,光滑界面有曲折的如干小平面组成,所以又称为小平面界面；粗糙界面： 从原子尺度看,液固界面高低不平,并存在这几个原子间距厚度的 过渡层,在过渡层中液、固两相原子犬牙交叉地分布着；由于过渡层很薄,在 光学显微镜下,这类界面是平直的,又称为非小平面界面；3. 变质处理和晶粒度 变质处理： 在液态金属结晶前,特意加入某些难熔固态颗粒,造成大量可以成 为非自发晶核的固态质点,使结晶时的晶核数目大大增加,从而提高了形核率,细化晶粒；这种方法称为变质处理；晶粒度： 晶粒的大小称为晶粒度,通常用晶粒的平均面积或平均直径来表示；4. 包析转变,熔晶转变,偏晶
26、转变,合晶转变 包析转变： 是由两个固相共同作用形成一个固相的恒温转变；熔晶转变： 是由一个固相恒温分解为一个液相和另一个固相的恒温转变；偏晶转变： 是由一个液相 L1 分解为一个固相和另一成分的液相 L2 的恒温转变；合晶转变： 是由两个成分不同的液相 L1 和 L2 相互作用形成一个固相的恒温转 变；5. 平稳凝固,非平稳凝固,正常凝固 平稳凝固： 是指合金在极缓慢冷却条件下进行结晶的过程；非平稳凝固： 凝固过程中,液、固两相的成分偏离液、固相线,使凝固过程进 行到一更低的温度才能完成,并且凝固后固体的成分是不匀称的,这种偏离平 衡凝固条件下的结晶过程称为非平稳凝固；正常凝固： 固溶体经正
27、常凝固后整个锭子的质量浓度分布如下图所示（k01）,这符合一般铸锭中浓度的分布,因此称为正常凝固；专业整理 资料共享名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - .WORD. 格式 . 图 正常凝固后溶质浓度在铸锭内的分布6. 铁素体,奥氏体,莱氏体,珠光体,渗碳体 铁素体： 碳溶于 -Fe中形成的间隙固溶体,为体心立方结构,常用符号 F 或 表示；奥氏体： 碳溶于 -Fe中形成的间隙固溶体,为面心立方结构,常用符号 A 或 表示；莱氏体： 奥氏体和渗碳体的共晶混合物称为莱氏体；珠光体： 铁素体和渗碳体的机械混合物；渗碳体：
28、 铁和碳相互作用形成的具有复杂晶格的间隙化合物；渗碳体具有很高 的硬度,但塑性很差,延长率接近于零；在钢中以片状存在或网络状存在于晶 界；在莱氏体中为连续的基体,有时呈鱼骨状；7滑移和孪生,滑移系和滑移带 滑移： 晶体的塑性变形是晶体的一部分相对于另一部分沿某些晶面和晶向发生 滑动的结果,这种变形方式叫滑移；孪生： 是晶体的一部分沿肯定的晶面和肯定的晶向相对于另一部分晶体做匀称 地切变的过程称为孪生；滑移系： 一个滑移面和此面上的一个滑移方向组成一个滑移系；滑移带： 对单晶体试样进行拉伸时,当试样经适量的塑性变形后,在金相显微 镜下可以观看到,在抛光的试样表面上显现很多相互平行的滑移线,相互靠
29、近 的一组滑移线就构成了一个滑移带；8. 加工硬化名师归纳总结 专业整理资料共享第 11 页,共 24 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - .WORD. 格式 . 加工硬化： 金属材料随着冷塑变形程度的增大,强度和硬度逐步上升,塑性和 韧性逐步降低的现象称为加工硬化或冷作硬化；9. 交滑移和多滑移 交滑移： 是指两个或多个滑移面共同沿着一个滑移方向的滑移；交滑移的实质 是螺位错在不转变滑移方向的情形下,从一个滑移面滑到交线处,转到另一个 滑移面的过程；多滑移： 由于变形时晶体转动的结果,有两组以上滑移面同时转到有利位向,使滑移可能在两个以上的滑移面上同
30、时或交替地进行,形成“多滑移 ”；10. 临界分切应力和取向因子 临界分切应力： 晶体中使滑移系开动的最小分切应力,数值大小取决于金属的 晶体结构、纯度、加工状态、试验温度与加载速度,当条件肯定时,各种晶体 的临界分切应力各有定值,而与外力的大小、方向及作用方式无关；取向因子：coscos称为取向因子,或称施密特因子（Schmid）,取向因子越大,就分切应力越大；11. 回复和再结晶 回复： 为了排除金属的加工硬化现象,将变形金属加热到某一温度,以使其组 织和性能发生变化；在加热温度较低时,原子的活动才能不大,这时金属的晶 粒大小和外形没有明显的变化,只是在晶内发生点缺陷的消逝以及位错的迁移
31、等变化,因此,这时金属的强度、硬度和塑性等机械性能变化不大,而只是使 内应力及电阻率等性能显著降低；此阶段为回复阶段；再结晶： 被加热到较高的温度时,原子也具有较大的活动才能,使晶粒的外形 开头变化；从破裂拉长的晶粒变成新的等轴晶粒；和变形前的晶粒外形相像,晶格类型相同,把这一阶段称为“再结晶 ”；12. 原子扩散,反应扩散,上坡扩散,下坡扩散,自扩散,互扩散 下坡扩散： 是指沿着浓度降低的方向进行的扩散,即由高浓度向方向低浓度扩 散,使浓度趋于匀称化；上坡扩散 ：是指沿着浓度上升的方向进行的扩散,即由低浓度向高浓度方向扩 散,使浓度发生两级分化；反应扩散： 通过扩散使固溶体的溶质组元浓度超过
32、固溶体极限而形成新相的名师归纳总结 专业整理资料共享第 12 页,共 24 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - .WORD. 格式 . 过程称为反应扩散或相变扩散；原子扩散： 在扩散过程中基体晶格始终不变,没有新相产生,这种扩散称为原 子扩散 ；自扩散： 自扩散就是不伴有浓度变化的扩散,它与浓度梯度无关；自扩散只发 生在纯金属和匀称固溶体中；互扩散： 互扩散是伴有浓度变化的扩散,它与异类原子的浓度差有关；在扩散过程中,异类原子相对扩散,相互渗透,所以又称为五、简答题“异扩散 ”或“化学扩散 ”；1作图表示立方晶体的 123 、421 、 0 1 2 晶
33、面及 1 02 、346 ；2. 在立方系中绘出 110 、111 晶面族所包括的晶面及 112, 1 2 0 晶面；3. 什么叫临界晶核？它的物理意义及与过冷度的定量关系如何？依据自由能与晶胚半径的变化关系,可以知道半径rrk 的晶胚才有可能成核；而 r=rk 的晶胚既可能消逝,也可能稳固长大；因此,半径为 rk 的晶胚成为临界晶核；其物理意义是,过冷液体中涌现出来的短程有序的原子团,当其尺寸rrk 时,这样的原子团便可成为晶核而长大；临界晶核半径,其大小与过冷度有关r k2T mm TL4. 试述结晶相变的热力学条件,动力学条件,能量及结构起伏；分析结晶相变时系统自由能的变化可知,结晶的热
34、力学条件为 G0,才有 GV0；即只T m有过冷,才能使 GV0；动力学条件为液相的过冷度大于形核所需的临界过冷度,即TT； GK=1/3 A可知,当形成一个临界晶核时,仍有1/3 的由临界晶核形核功表面能必需有液体中的能量起伏来供应；专业整理 资料共享名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - .WORD. 格式 . 液体中存在的结构起伏,是结晶时产生晶核的基础,因此,结构起伏是结 晶过程必需具备的结构条件；5. 依据凝固理论,试述细化晶粒的基本途径；由凝固理论可知,结晶时单位体积中的晶粒数目z 取决于形核率N和晶体长大
35、速率 G 两个因素,即zN；基本途径：G的增长率大（1）增加过冷度 T； T 增加,N和 G 都随之增加,但是N于 G 的增长率；因而,N/G 的值增加,即 z 增多；（2）加入形核剂,即变质处理；加入形核剂后,可以促使过冷液体发生非匀称 形核；它不但使非匀称形核所需要的基底增多,而且使临界晶核体积减小,这都将使晶核数目增加,从而细化晶粒；（3）振动结晶；振动,一方面供应了形核所需要的能量,另一方面可以使正在 生长的晶体破断,可增加更多的结晶核心,从而使晶粒细化；6. 依据 Pb-Sn 相图,试分析：1什么成分的合金适于压力加工,什么成分的合金适于铸造 .2结合所学学问,用什么方法可以提高W
36、Sn0.77 以后,随碳量的连续增加,组织中将会显现网状渗碳体,致使强度很快下降；当wc2.11%后,组织中显现共晶莱氏体,强度将很低；而塑性是随着碳量增加而单调下降的,在显现莱氏体后,塑性将几乎降为零；所以,综上所述, T12 的硬度最高, 45 钢的硬度最低； T12 的塑性最差,45 钢塑性最好； T8 钢均居中,而 T8 钢的强度最高；9. 试述孪生与滑移的异同,比较它们在塑性变形过程中的作用；答：滑移与孪生的 相同点： 两者都是晶体塑性变形的基本方式,都是在切 应力作用下,沿着肯定晶面、晶向发生的切变；变形前后,晶体结构类型不变；不同点： 孪生使一部分晶体发生了匀称切变,而滑移只是集
37、中在一些滑移面上；滑移时,晶体的已滑移与未滑移部分晶体位向相同,而孪生部分与基体位向不 同,是具有特殊的镜面对称关系；孪生变形原子变形位移小于孪生方向原子间 距,为其原子间距的分数倍；滑移变形时,原子移动的距离是滑移方向上原子 间距的整数倍；与滑移类似,孪生要素也与晶体结构有关,但是同一结构的孪 晶面、孪生方向可以与滑移面、滑移方向不同；孪生的临界分切压力比滑移的临界分切应力大很多；孪生变形的应力-应变曲线与滑移不同,出现出锯齿状的波动,主要是孪晶 “ 形核 ” 时,所需要的切应力大于孪晶界面扩展的应力所致；一般情形下,先发生滑移,当滑移难以进行的时候,才发生孪生变形；孪生对 于塑性变形的直接
38、奉献比滑移小得多,但是孪生转变了晶体位向,使硬位向的名师归纳总结 专业整理资料共享第 15 页,共 24 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - .WORD. 格式 . 滑移系转到软位向,激发了晶体的进一步滑移；10. 试用多晶体塑性变形理论说明,室温下金属的晶粒越细强度越高,塑性也 就越好的现象；答： 晶界是阻碍位错运动的,而各晶粒位向不同,相互约束,也阻碍晶粒 的变形；因此,金属的晶粒愈细,其晶界总面积愈大,每个晶粒四周不同取向 的晶粒数便愈多,对塑性变形的抗力也愈大；因此,金属的晶粒愈细强度愈高；同时晶粒愈细,金属单位体积中的晶粒数便越多,变形时同样
39、的变形量便 可分散在更多的晶粒中发生,产生较匀称的变形,而不致造成局部的应力集中 和引起裂纹的过早产生和进展；因此,塑性、韧性也越好；11. 回复和再结晶转变的驱动力是什么？答：回复和再结晶的驱动力是金属变形后未被释放的储存能；其中回复阶段所释放的储存能略占总变形能的 形能的 90；10,再结晶阶段所释放的储存能略占总变12. 请表达冷塑性变形后的金属材料在发生回复和再结晶过程中的缺陷和组织 的变化；答： 在回复阶段,不发生大角度晶界的迁移,晶粒的外形和大小与变外形 的相同,仍保持纤维状或扁平状,从光学显微组织上几乎看不出变化；在再结晶阶段,第一在畸变度大的区域产生新的无畸变晶粒的核心,然后
40、逐步消耗四周的变形基体而长大,直到形变组织完全改组为新的、无畸变的细 等轴晶粒为止；13. 为什么钢铁零件渗碳温度一般要挑选在 -Fe相区中进行？如不在 相区中进行会有什么结果 .答：因 -Fe 中的最大碳溶解度（质量分数）只有0.0218%,大于碳质量分数大于 0.0218%的钢铁,在渗碳时零件中的碳浓度梯度为零,渗碳无法进行,即 使是纯铁,在 相区渗碳时铁中的浓度梯度很小,在表面也不能获得高含碳层；专业整理 资料共享名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - .WORD. 格式 . 由于温度低,扩散系数也很小,渗碳过程极慢,没有实际意义； -Fe中的碳溶解度高,渗碳时在表层可获得较高的碳浓度梯度时渗碳顺当进行；此外, -Fe区温度高,加速了扩散过程；14. 简述 F