材料科学基础习题与参考答案（doc14页）完美版

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第⼀章材料的结构
⼀、解释以下基本概念
空间点阵、晶格、晶胞、配位数、致密度、共价键、离⼦键、⾦属键、组元、合⾦、相、固溶体、中间相、间隙固溶体、置换固溶体、固溶强化、第⼆相强化。

⼆、填空题
1、材料的键合⽅式有四类，分别是（），（），（），（）。

2、⾦属原⼦的特点是最外层电⼦数（），且与原⼦核引⼒（），因此这些电⼦极容易脱离原⼦核的束缚⽽变成（）。

3、我们把原⼦在物质内部呈（）排列的固体物质称为晶体，晶体物质具有以下三个特点，分别是（），（），（）。

4、三种常见的⾦属晶格分别为（），（）和（）。

5、体⼼⽴⽅晶格中，晶胞原⼦数为（），原⼦半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶⾯为（），晶胞中⼋⾯体间隙个数为（），四⾯体间隙个数为（），具有体⼼⽴⽅晶格的常见⾦属有（）。

6、⾯⼼⽴⽅晶格中，晶胞原⼦数为（），原⼦半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶⾯为（），晶胞中⼋⾯体间隙个数为（），四⾯体间隙个数为（），具有⾯⼼⽴⽅晶格的常见⾦属有（）。

7、密排六⽅晶格中，晶胞原⼦数为（），原⼦半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶⾯为（），具有密排六⽅晶格的常见⾦属有（）。

8、合⾦的相结构分为两⼤类，分别是（）和（）。

9、固溶体按照溶质原⼦在晶格中所占的位置分为（）和（），按照固溶度分为（）和（），按照溶质原⼦与溶剂原⼦相对分布分为（）和（）。

10、影响固溶体结构形式和溶解度的因素主要有（）、（）、（）、（）。

11、⾦属化合物（中间相）分为以下四类，分别是（），（），（），（）。

12、⾦属化合物（中间相）的性能特点是：熔点（）、硬度（）、脆性（），因此在合⾦中不作为（）相，⽽是少量存在起到第⼆相（）作⽤。

13、CuZn、Cu5Zn8、Cu3Sn的电⼦浓度分别为（），（），（）。

14、如果⽤M表⽰⾦属，⽤X表⽰⾮⾦属，间隙相的分⼦式可以写成如下四种形式，分别是（），（），（），（）。

15、Fe3C的铁、碳原⼦⽐为（），碳的重量百分数为（），它是（）的主要强化相。

三、作图表⽰出⽴⽅晶系（123）、（0）、（421）等晶⾯和[ 02]、[ 11]、[346]等晶向。

四、⽴⽅晶系的{111}晶⾯构成⼀个⼋⾯体，试作图画出该⼋⾯体，并注明各晶⾯的晶⾯指数。

五、某晶体的原⼦位于正⽅晶格的结点上，其晶格常数a=b，。

今有⼀晶⾯在X、Y、Z坐标轴上的截距分别为5个原⼦间距、2个原⼦间距和3个原⼦间距，求该晶⾯的晶⾯指数。

六、体⼼⽴⽅晶格的晶格常数为a，试求出（100）、（110）、（111）晶⾯的⾯间距⼤⼩，并指出⾯间距最⼤的晶⾯。

七、已知⾯⼼⽴⽅晶格的晶格常数为a，试求出（100）、（110）、（111）晶⾯的⾯间距⼤⼩，并指出⾯间距最⼤的晶⾯。

⼋、试从⾯⼼⽴⽅晶格中绘出体⼼正⽅晶胞，并求出它的晶格常数。

九、证明理想密排六⽅晶胞中的轴⽐c/a=1.633.。

⼗、试证明⾯⼼⽴⽅晶格的⼋⾯体间隙半径r=0.414R,四⾯体间隙半径r=0.225R;体⼼⽴⽅晶格的⼋⾯体间隙半径;<100>晶向的
r=0.154R,<110>晶向的r=0.633R;四⾯体间隙半径r=0.291R, (R为原⼦半径)。

⼗⼀、a）设有⼀钢球模型，球的直径不变，当由⾯⼼⽴⽅晶格转变为体⼼⽴⽅晶格时，试计算其体积膨胀。

b）经x射线测定，在912℃时，γ-Fe的晶格常数为0.3633nm, α-Fe的晶格常数为0.2892nm,当由γ-Fe转变为α-Fe时,试求其体积膨胀,并与a)相⽐较,说明其差别的原因.。

⼗⼆、已知铁和铜在室温下的晶格常数分别为0.286nm和0.3607nm,分别求1cm3中铁和铜的原⼦数.
⼗三、试计算体⼼⽴⽅晶格{100}、{110}、{111}等晶⾯的原⼦密度和〈100〉、〈110〉、〈111〉等晶向的原⼦密度，并指出其最密排晶⾯和最密排晶向。

（提⽰：晶⾯的原⼦密度为单位⾯积上的原⼦数，晶向的原⼦密度为单位长度上的原⼦数。

）
⼗四、试计算⾯⼼⽴⽅晶格{100}、{110}、{111}等晶⾯的原⼦密度和〈100〉、〈110〉、〈111〉等晶向的原⼦密度，并指出其最密晶⾯和最密晶向。

⼗五、求⾦刚⽯结构中通过（0，0，0）和（3/4，3/4，1/3）两碳原⼦的晶向，及与该晶向垂直的晶⾯。

⼗六、求（121）与（100）决定的晶带轴与（001）和（111）所决定的晶带轴所构成的晶⾯的晶⾯指数。

⼗七、计算⽴⽅系[321]与[120]及（111）与
-11
1
之间的夹⾓。

⼗⼋、为什么γ-Fe的溶碳能⼒远⼤于α-Fe的溶碳能⼒？
第⼆章晶体缺陷
⼀、解释以下基本概念
肖脱基空位、弗仑克尔空位、位错、刃型位错、螺型位错、柏⽒⽮量、位错密度、位错的滑移、位错的攀移、弗兰克-瑞德源、派-纳⼒、单位位错、不全位错、堆垛层错、位错反应、扩展位错、表⾯能、界⾯能、对称倾侧晶界、共格晶⾯、⾮共格晶⾯、内吸附.
⼆、填空题
1、按照⼏何尺⼨分类，晶体中存在三种缺陷，分别是（），（），（）。

2、晶体中点缺陷主要表现形式有（），（）和（）。

3、位错有两种基本类型，分别是（），（）。

4、刃型位错的柏⽒⽮量与位错线（），螺型位错的柏⽒⽮量与位错线（）。

5、柏⽒⽮量代表晶体滑移的（）和（），也表⽰位错线周围（）总量的⼤⼩。

6、位错的运动有两种，分别是（）和（），刃型位错的柏⽒⽮量与其垂直的位错线所构成的平⾯称为（），对于⼀条刃型位错⽽⾔，该⾯是唯⼀的，故不可能产⽣（）运动。

7、体⼼⽴⽅晶格、⾯⼼⽴⽅晶格和密排六⽅晶格的单位位错的柏⽒⽮量分别可表⽰成
（）、（）和（）。

8、⾯⼼⽴⽅晶体中有两种重要的不全位错，柏⽒⽮量分别为（），（）。

9、晶体的⾯缺陷主要包括（），（），（），（）。

10、具有不同结构的两相之间的界⾯称为（），该界⾯有三种，分别是（），（）和（）。

三.指出下图各段位错的性质,并说明刃型位错部分的多半原⼦⾯.
四、如右图,某晶体的滑移⾯上有⼀柏⽒⽮量为 b的位错环,并受到⼀均匀切应⼒τ.
(1)分析该位错环各段位错的结构类型.
(2)求各段位错线所受的⼒的⼤⼩及⽅向.
(3)在τ的作⽤下,该位错环将如何运动?
(4)在τ的作⽤下,若使此位错环在晶体中稳定不动,其半径应为多少?
五、⾯⼼⽴⽅晶体中，在（111）⾯上的单位位错b=a/2[-
110]，在（111）⾯上分解为两个肖克
莱不完全位错，请写出该位错反应，并证明所形成的扩展位错的宽度由下式给出：
六、已知单位位错a/2[-
101]能与肖克莱不完全位错a/6[12
-
1]相结合形成弗兰克不全位错，试说
明：
（1）新⽣成的弗兰克不全位错的柏⽒⽮量。

（2）判断此位错反应能否进⾏？
（3）这个位错为什么称固定位错？
七、判定下列位错反应能否进⾏？若能进⾏，试在晶胞上作出⽮量图。

第三章纯⾦属的凝固⼀、解释以下基本概念
结晶、过冷、过冷度、结构起伏、能量起伏、均匀形核、⾮均匀形核、临界晶核半径、临界晶核形核功、形核率、变质处理、光滑界⾯、粗糙界⾯、树枝晶、柱状晶、等轴晶、单晶、⾮晶、微晶、准晶、多晶体。

⼆、填空题
1、⾦属结晶⼀般发⽣在理论结晶温度以下，这种现象称为（），理论结晶温度与实
际结晶温度的差值叫做（），冷却速度越⼤，则（）越⼤。

2、⾦属结晶过程是⼀个不断（）和（）的过程，直⾄液体耗尽为⽌。

若由⼀个晶核长成的晶体叫做（），多个晶核长成的晶体叫做（）。

3、要获得结晶过程所必须的驱动⼒，⼀定要有（），过冷度（），
液固两相⾃由能差值（），驱动⼒（），临界晶核半径（），临界晶核形核功（），形核率（），结晶后（）越细⼩。

4、在过冷液体中，会出现许多尺⼨不同的原⼦⼩集团称为（），只有当原⼦⼩集团的
半径⼤于（）时，才可作为晶核⽽长⼤。

5、在形核时，系统总⾃由能变化是（）降低和（）增加的代数和，前者
是形核的（），后者是形核的（）。

6、均匀形核时，临界晶核形核功与过冷度的关系可表达成（），它表明当形成临界
尺⼨晶核时，体积⾃由能补偿表⾯能的（），尚有（）表⾯能没有得到补偿，需依靠（）。

7、⾮均匀形核时，其形核功⼤⼩与润湿⾓q有关，当q=00时，ΔG⾮=（），当q=900
时，ΔG⾮=（），当q=1800时，ΔG⾮=（）。

说明润湿⾓q越⼩，对形核越（）。

8、晶核长⼤与液固界⾯结构有关，⼀般粗糙界⾯以（）⽅式长⼤，⽽光滑界⾯以
（）⽅式长⼤。

9、为获得细晶粒，在⾦属结晶时通常采⽤（），（）和（）
等⽅法。

10、⾦属铸锭⼀般由三个晶区组成，表⾯为（），中间为（），⼼部为
（）。

11、⾮均匀形核时临界球冠半径与均匀形核临界晶核半径（），但⾮均匀形核的晶核
体积⽐均匀形核时（），当过冷度相同时，形核率（），结晶后晶粒（）。

12、⾦属结晶时形核⽅式有（）和（），在实际铸造⽣产中常已（）
⽅式形核。

三、 a）设为球形晶核，试证明均匀形核时，形成临界晶粒的ΔGK与其体积VK之间的关系式为。

b）当⾮均匀形核形成球冠形晶核时，其ΔGK与V之间的关系如何？
四、如果临界晶核是边长为aK的正⽅体，试求出其ΔGK与aK的关系。

为什么形成⽴⽅体晶核的ΔGK⽐球形晶核要⼤？
五、为什么⾦属结晶时⼀定要有过冷度？影响过冷度的因素是什么？固态⾦属熔化时是否会出现过热？为什么？
六、试⽐较均匀形核与⾮均匀形核的异同点，说明为什么⾮均匀形核往往⽐均匀形核更容易进⾏。

七、在其它条件相同时，试⽐较下列铸造条件下⾦属晶粒尺⼨⼤⼩，并说明为什么？
1、砂型铸造与⾦属型铸造
2、铸薄壁件与铸厚壁件
3、⾼温浇注与低温浇注
⼋、说明晶体成长形状与温度梯度的关系，分析在负温度梯度下，⾦属结晶出树枝晶的过程。

九、简述三晶区形成的原因及每个晶区的性能特点。

⼗、为了得到发达的柱状晶区应该采取什么措施？为了得到发达的等轴晶区应该采取什么措施？其基本原理如何？
⼗⼀、指出下列各题错误之处，并改正之。

（1）所谓临界晶核，就是体系⾃由能的减少完全补偿表⾯能增加时的晶胚⼤⼩。

（2）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提供形核功，还是可以形核。

（3）⽆论温度分布如何，常⽤纯⾦属都是以树枝状⽅式⽣长。

⼗⼆、何谓⾮晶态⾦属？简述⼏种制备⾮晶态⾦属的⽅法。

⾮晶态⾦属与晶态⾦属的结构和性能有什么不同？
第四章⼆元相图
⼀、解释以下基本概念
组元、相、化学位、成分过冷、平衡分配系数、⾃由度、相律、同素异晶转变、匀晶转变、共晶转变、包晶转变、共析转变、包析转变、熔晶转变、偏晶转变、合晶转变、组织、伪共晶、离异共晶、枝晶偏析、⽐重偏析、正偏析、反偏析、区域偏析、区域提纯、铁素体、奥⽒体、珠光体、莱⽒体、变态莱⽒体、⼀次渗碳体、⼆次渗碳体、三次渗碳体。

⼆、填空题
1、相律是表⽰平衡条件下，系统的⾃由度数、（）数和（）之间的关系，根据相律可知⼆元系最⼤的平衡相数是（）。

2、在⼆元合⾦相图中，根据相律，两个单相区必然交于（）点，两个单相区之间必然存在⼀个（）相区，三相平衡时，系统的⾃由度等于（），说明转变（）和三个相的（）都是恒定的。

3、⼆元合⾦相图杠杆定律只适⽤于（）区，当⼆元系处于两相平衡时，可根据杠杆定律确定两平衡相的（）和计算两平衡相的（）。

4、固溶体合⾦在结晶时也遵循形核长⼤规律，形核时也需要（）起伏、（）起伏，还需（）起伏。

5、同纯⾦属相⽐，固溶体合⾦结晶的特点是（）结晶，其结晶常发⽣在⼀定的（）区间内，始终进⾏着溶质原⼦和溶剂原⼦的（）过程。

6、枝晶偏析的⼤⼩与液相线与固相线间的（）有关，与溶质原⼦的（）有关，与结晶时的（）有关。

7、固溶体合⾦在凝固时会产⽣成分过冷，成分过冷区的⼤⼩与结晶速度R有关，与界⾯前沿实际温度分布G有关，与溶质浓度C0⼤⼩有关，⼀般G( ),R( ),C0( )越容易产⽣成分过冷。

8、固溶体合⾦在正的温度梯度下，因成分过冷区的⼤⼩不同，晶体形态可能出现（），（）和（）。

9、发⽣共晶反应时，因三相平衡，f=( )，此时这⼀转变是在（）温度下进⾏，三个平衡相的成分均（）。

10、固溶体合⾦因选择结晶会产⽣（）偏析，亚共晶合⾦或过共晶合⾦因先析出相与液相间密度不同，会产⽣（）偏析，前者可通过（）退⽕消除，后者可通过依靠凝固过程中（）防⽌或减轻。

11、合⾦的铸造性能取决于液相线与固相线之间（），其值越⼩，铸造性能（），⼆元系具有（）成分的合⾦铸造性能最好。

12、在⼆元系中，由⼀相分解为⼆相的三相平衡转变有（），（），（）和（）。

13、在⼆元系中，由⼆相转变为⼀相的三相平衡转变有（），（）和（）。

14、原合⾦成分不是共晶成分，经快速冷却形成的全部共晶组织，称为（）。

15、铁素体是碳溶⼊（）中的（）固溶体，奥⽒体是碳溶⼊（）中的（）固溶体，
渗碳体是（）。

16、奥⽒体在1148℃时最⼤溶碳量可达（），在727℃时奥⽒体的溶碳量为（）。

17、珠光体是（）反应的产物，它是由（）和（）组成的机械混合物。

18、⼯业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢的含碳量分别为（），（），（），（）。

19、亚共析钢、共析钢、过共析钢在室温下的平衡组织分别是（），（），（）。

20、在Fe-Fe3C相图中HJB线、ECF线、PSK线分别称为（），（）和（）。

22、根据含碳量和组织特点，可将铁碳合⾦分为三⼤类，分别是（），（）和（）。

23、根据Fe-Fe3C相图计算的⼀次渗碳体、⼆次渗碳体、三次渗碳体最⼤可能含量分别为
（），（）和（）。

24、变态莱⽒体是（）和（）的机械混合物，由于含有⼤量的渗碳体，所以塑性（），脆性（），但是（）好。

25、钢中的硫是有害元素，易造成钢的（）性，这是因为FeS能与（）形成低熔点的（）之故。

26、在平衡冷却后，随含碳量的增加，钢的硬度（），塑性和韧性（）。

三、在正温度梯度下，为什么纯⾦属凝固时不能呈树枝状成长，⽽固溶体合⾦却能呈树枝状成长？
四、何为合⾦平衡相图，相图能给出任⼀条件下合⾦的显微组织吗？
五、有两个形状、尺⼨均相同的Cu-Ni合⾦铸件，其中⼀个铸件的含镍量ωNi=90%，另⼀铸件ω
=50%，铸后⾃然冷却。

问凝固后哪⼀个铸件的偏析严重？为什么？找出消除偏析的措施。

Ni
六、何为成分过冷？成分过冷对固溶体结晶时晶体长⼤⽅式和铸锭组织有何影响？
七、共晶点和共晶线有什么关系？共晶组织⼀般是什么形态？如何形成？
⼋、铋（熔点为271.5℃）和锑(熔点为630.7℃)在液态和固态时均能彼此⽆限互溶，ωBi=50%的合⾦在520℃时开始凝固出成分为ωSb=87%的固相。

ωBi=80%的合⾦在400℃时开始凝固处成分为ωSb=64%的固相。

根据上述条件，要求：
（1）绘出Bi-Sb相图，并标出各线和各相区的名称。

（2）从相图上确定含锑量为ωSb =40%合⾦开始结晶和结晶终了温度，并求出它在400℃是的平衡向成分及其含量。

九、根据下列实验数据绘出概略⽽元共晶相图，组元A 的熔点为1000℃，组元B 的熔点为700℃；ωB =25%的合⾦在500℃结晶完毕，并由31
73%的先共晶相α与32
26%的（α+β）共晶体组成；
ωB =50%的合⾦在500℃结晶完毕后则由40%的先共晶α相与60%的（α+β）共晶体组成，⽽此合⾦中的α相总量为50%。

⼗、组元A 的熔点为1000℃，组元B 的熔点为700℃,
在800℃时存在包晶反应；α（ωB =5%）+L(ωB =50%)
β(ωB =30%)；在600℃时存在共晶反应：L(ωB =80%) β(ωB =60%)+γ(ωB =95%);
第六章固体材料的变形与断裂
⼀、解释以下基本概念
弹性变形、塑性变形、滑移、孪⽣、滑移带、滑移系、多滑移、交滑移、取向因⼦、软
位向、硬位向、临界分切应⼒、加⼯硬化、形变织构、纤维组织、丝织构、板织构、细晶强化、弥散强化、断裂、脆性断裂、韧性断裂、解理断裂、穿晶断裂、沿晶断裂
⼆、填空题
1、⾦属塑性变形的⽅式有两种，分别是（）和（）。

2、体⼼⽴⽅晶体的滑移⾯是（），滑移⽅向是（），共有（）
个滑移系。

3、⾯⼼⽴⽅晶体的滑移⾯是（），滑移⽅向是（），共有（）
个滑移系。

4、密排六⽅晶体的滑移⾯是（），滑移⽅向是（），共有（）
个滑移系。

5、临界分切应⼒的表达式是（），该式表明滑移系的分切应⼒⼤⼩与（）
有关，分切应⼒越⼤，越容易（）。

6、单晶体塑性变形时，把Φ=900或者λ=900的取向称为（），把取向因⼦为0。

5
时对应的取向称为（），若取向因⼦⼤，则屈服强度（）。

7、晶体发⽣滑移时会引起晶⾯的转动，拉伸时滑移⾯⼒求转向与⼒轴（）⽅向，使原
来有利取向滑移系变得愈来愈不利，称之为（）。

8、对滑移系少的（）⾦属，在受到切应⼒作⽤下易产⽣孪⽣变形，体⼼⽴⽅⾦属在
（）时才发⽣孪⽣变形。

9、⾦属经过塑性变形之后，其晶粒外形会沿受⼒⽅向（），当变形量很⼤时各晶粒
（），呈现（）称为纤维组织。

10、多晶体塑性变形时，由于形变受到（）阻碍和相邻的取向不同的（）约
束，形变抗⼒⽐单晶体⼤，其屈服强度与晶粒直径关系为（），称为霍尔配奇公式。

11、⾦属经过塑性变形之后，不但晶粒外形有所变化，晶粒内部的位错密度（），形
成胞状结构，随变形量增⼤，胞块数量（），尺⼨（）。

12、在常温下，⾦属的晶粒尺⼨愈⼩，其强度（），塑性和韧性（）。

13、塑性变形量越⼤，⾦属的强度（），塑性和韧性（），这种现象称为
（）。

14、⾦属冷塑性变形时，由于晶体转动，使⾦属晶体中原为任意取向的各晶粒逐渐调整为取向彼此趋于⼀致，称之为（）。

有两种形式的形变织构，分别是（）和
（）。

15、⾦属经过塑性变形之后，会产⽣残余内应⼒，有三种内应⼒，分别是（）、（）
和（）。

三、密排六⽅⾦属镁能否产⽣交滑移？滑移⽅向如何？
四、试⽤多晶体塑性变形理论解释室温下⾦属的晶粒越细强度越⾼塑性越好的现象。

五、铜单晶其外表⾯平⾏于（001），若施加拉应⼒、⼒轴⽅向为[001]，测得τc=0.7MN/m2,求多⼤应⼒下材料屈服？
六、Fe单晶拉⼒轴沿[110]⽅向，试问哪组滑移系⾸先开动？若τc=33.8Mpa，需多⼤应⼒材料屈服？
第七章回复与再结晶
⼀、解释以下基本概念
回复、再结晶、多边形化、⼆次再结晶、冷加⼯、热加⼯、动态回复、动态再结晶
⼆、填空题
1、冷变形⾦属经重新加热时，根据其组织和性能的变化，⼤体可分为（）、（）
和（）三个阶段。

2、低温回复主要涉及（），中温回复主要涉及（），⾼温回复主要涉及
（）。

3、再结晶过程也是⼀个（）与（）的过程，但是与重结晶（同素异晶转变）
相⽐，再结晶只发⽣组织变化⽽⽆（）变化。

4、再结晶晶核形核⽅式有（）、（）和（）。

5、再结晶温度与熔点之间存在下列关系（），⼀般塑性变形量越⼤，再结晶温度
（），⾦属纯度越⾼，再结晶温度（）。

6、再结晶后晶粒⼤⼩与变形度有密切关系，⼀般随变形度增⼤，再结晶后晶粒越（），
但是变形度为（）时，再结晶后晶粒（），⼈们称此变形度为临界变形度。

7、再结晶的晶粒长⼤是通过晶界迁移实现的，影响晶粒长⼤的因素主要有（）、
（）、（）和相邻晶粒的位相差。

8、热加⼯是指在（）温度以上的加⼯过程，在该加⼯过程中形变引起的（）
与再结晶的（）过程同时存在。

9、热加⼯可以明显改善钢的质量，通过热加⼯可以消除（），细化（）、
焊合（），改善（）分布。

10、晶粒长⼤的驱动⼒是（），晶粒长⼤是通过（）移动实现的，其移动⽅
向是（）。

11、晶粒稳定的⽴体形状应该是（），其⼆维形状为（），所有晶界均为直
线，晶界间夹⾓为（）。

12、⼆次再结晶是⼀种特殊的晶粒长⼤现象，它不需要重新形核，⽽是少数晶粒获得特殊的
（）条件，造成晶粒⼤⼩差别（）。

三、试述不同温度下的回复机制。

四、何为⼀次再结晶和⼆次再结晶？发⽣⼆次再结晶的条件有那些？
五、何为临界变形度？在⼯业⽣产中有何意义？
六、⽤冷拔钢丝绳吊挂颚板进⾏固溶处理，颚板温度接近1100℃，吊车送往淬⽕⽔槽途中发⽣断
裂。

此钢丝绳是新的，⽆疵病。

试分析钢丝绳断裂原因。

七、⼀块纯⾦属板经冷冲压成⾦属杯并再结晶退⽕后，试画出截⾯上的显微组织⽰意图。

⼋、已知W、Fe、Cu的熔点分别是3399℃、1538℃和1083℃，试估计其再结晶温度。

九、设有⼀楔型板坯经过冷扎后得到相同厚度的板材，然后进⾏再结晶退⽕，试问该板材的晶粒
⼤⼩是否均匀？为什么？
⼗、为获得细⼩晶粒组织，应该根据什么原则制定塑性变形及其退⽕⼯艺。

第⼋章扩散
⼀、解释以下基本概念
扩散、稳态扩散、⾮稳态扩散、扩散激活能、上坡扩散、短路扩散、反应扩散
⼆、填空题
1、扩散第⼀定律的表达式为（），它表⽰扩散速度与（）和（）成正⽐，其中的负号表⽰（）⽅向和（）⽅向相反。

2、扩散第⼀定律为稳态扩散定律，适合于（）和（）都不随时间变化的条件下，⽽实际⼤多数扩散过程都是在⾮稳态条件下进⾏的，因此该表达式的应⽤受到限制。

3、扩散第⼆定律的表达式为（），它表⽰各处的浓度不仅与距离有关，还与
（）有关。

4、扩散的驱动⼒是（）⽽不是浓度梯度，当浓度梯度与驱动⼒⽅向⼀致时产⽣
（）扩散，当浓度梯度与驱动⼒⽅向相反时产⽣（）扩散。

5、扩散系数的数学表达式为（），它表明温度越⾼，扩散速度（）。

这是因为，温度越⾼，原⼦振动能（），晶体空位浓度（），这些都有利于扩散。

6、固溶体类型不同，溶质原⼦的扩散激活能不同，⼀般间隙原⼦激活能⽐置换原⼦的
（），间隙原⼦扩散系数⽐置换原⼦的（），所以在渗层厚度相同的情况下，渗碳要⽐渗⾦属所需的（）短的多。

7、在912℃，碳在Υ-Fe中的扩散系数⽐在α-Fe中的（）得多，但是钢的渗碳常常在奥⽒体中进⾏，⽽不在铁素体中进⾏，其原因主要是（）和（）。

8、原⼦在⾦属及合⾦中的扩散既可以在晶内进⾏，也可以沿晶界、外表⾯等晶体缺陷处进⾏，⼀般来说，原⼦沿（）扩散最快，沿（）次之，⽽沿（）最慢。

9、影响扩散的因素主要包括以下六个⽅⾯，分别是（）、（）、（）、（）、（）和（）。

三、为什么钢的渗碳在奥⽒体中进⾏⽽不在铁素体中进⾏？
四、为什么往钢中渗⾦属要⽐渗碳困难？
五、已知铜在铝中的扩散常数D0=0。

84×10-5m2/s , Q=136×103J/mol ,试计算在477℃和497℃时铜在铝中的扩散系数。

六、已知930℃碳在r铁中的扩散系数D=1.61*10-12m2/s,在这⼀温度下对含碳0.1%C的碳钢渗碳，
若表⾯碳浓度为1.0%C，规定含碳0.3%处的深度为渗层深度，（1）求渗层深度X与渗碳时间的关系式；（2）计算930℃渗10⼩时、20⼩时后的渗层深度X10、X20；（3）X20/X10说明了什么问题？
七、已知碳在r-Fe中的扩散常数D0=2.0*10-5m2/s,扩散激活能Q=140*103J/mol,（1）求870℃，
930℃碳在r-Fe中的扩散系数；（2）在其它条件相同的情况下于870℃和930℃各渗碳10⼩时，求X930/X870,这个结果说明了什么问题？
⼋、试分析在（111）⾯上运动的柏⽒⽮量为b=a/2[-
110]的螺型位错受阻时，能否通过交滑移转
移到（1-
11），（11
-
1），（
-
111）⾯中的某个⾯上继续运动？为什么？
九、根据晶粒的位向差及其特点，晶界有那些类型？有何特点属性？。