北京科技大学材料科学与工程内部辅导资料

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北京科技大学材料学院初试材科考研机构内部讲义

北京科技大学材料学院初试材科考研机构内部讲义

第二部分强化课程主讲内容参考书目分析书中各个章节涉及到的考研知识点侧重点不同,下面我们就通过内容讲解知识点,通过典型例题理解知识点,最后通过课后作业练习真正掌握知识点。

金属学(材料科学基础)专业课这几年的题型变化不大,主要有简述题题型,难度略有减小,侧重于对基础知识点的掌握,特别是基本概念和形成过程的考察,在复习是,对于了解的知识点,复习的时候,要进一步加深理解,因为金属学的出题范围虽然不大,但是出题形式很灵活,必须达到对重要知识点的深刻理解,才能分析各种各样的问答方式;对于熟悉的知识点,复习的时候,要进一步发散知识点和思维。

金属学的知识点都是相通的,每个章节都不孤立,因此,要通过必要的发散学习,才能掌握更多的知识点,理解也会更加深刻;对于掌握的知识点,要学会在习题中运用,知识点一定不能是孤立的死板的知识,一定要学会灵活复述,知道在什么样的问题中使用这些知识点,这样,在答题的时候,就会轻松了。

以下是教材中重点知识点的分析:本书《材料科学基础》:30%第一章概论第一章作为概述性质的章节,在历年考试中基本不涉及考题,大家作为对材料的了解,读一下即可。

其中涉及到一些概念的部分,入晶粒、晶界、组织等,要着重理解一下,为后面的章节打下基础。

第二章金属和合金的固态结构本章节包括19个知识点,其中必须掌握的知识点是9个:1.金属和合金的典型结构模型。

理解面心立方(原子所占体积74%,配位数12)、体心立方(原子所占体积68%,配位数8)和密集六方(原子所占体积74%,配位数12)三种结构模型。

概念:晶面,金属化合物等;2.空间点阵,单胞。

这一部分概念比较多,也比较复杂,是难点,但是并不是考试的重点,理解晶向、单胞、点阵参数这些概念就可以了,对于七大晶系,了解一下即可,不是考研的重点;3.晶面和晶面指数。

这个知识点是考试的重点,一定要清楚什么是晶面指数,晶面族和晶带的概念。

能找到fcc或者bcc的密排方向,fcc是[110]晶向,bcc 是[111]晶向。

材料科学基础(北京科技大学)02讲

材料科学基础(北京科技大学)02讲
因 cos x2 r 及 sin x1 r ,即
x'1 x1 cos x2 sin x'r到r’变换的解析式是∶
x'1 cos
x'
2
sin
x'3 0
sin cos
0
0 x1
0
x2
1 x3
又可写成∶ r' Rr ,式中R是变换矩阵
点阵是由晶体的结构基元抽象出来的,可以由下式来 说明点阵和晶体结构的关系:
点阵 + 结构基元 = 晶体结构 结构基元可以是一个或多个原子(分子)构成。
1.3 对称性,空间变换(Symmetry,Space Translation)
任何物体(几何图形,晶体,函数)都可以在描述 它的变量空间对它的整体作适当的变换,如果这种变换 使物体本身重合(即它在变换后不变亦即转换成自己), 这样的物体就是对称的,这样的变换就是对称性变换。
称F是对称物体,g是对称变换(操作)。 对一个物体可以有若干个对称操作,由两个或更多
个相继的相同或不同的对称操作构成的操作也是对称操 作。对给定的物体的对称操作的集合就是对称群 (Symmetry Group)。
在操作作用下,物体空间各点和全部位矢都相对一 组固定参考轴移动 ,称主动操作(Active Operation)。
对称性还可以有另外的一种说法:物体可以分割成 等同的部分。
概括地说对称性就是在描述物体变量的空间中物体 经过某种变换后的不变性。
1.3.1 对称变换(操作)(Symmetry Translation (Operation)) 对称变换实际上就是一种对称操作。从几何意义考
察物体的对称性就是考察变换前后物体是否自身重合, 如果重合了,这种变换就是一种对称操作。

北科大《金属学》_讲义(精华版)_对考研的学材料的童鞋非常有用!

北科大《金属学》_讲义(精华版)_对考研的学材料的童鞋非常有用!

一:大纲分析:北京科技大学2009年攻读硕士学位《金属学》复习大纲(适用专业:材料加工工程、材料学、材料科学与工程、材料物理与化学)一、金属与合金的晶体结构1.原子间的键合1)金属键, 2)离子键, 3)共价键2.晶体学基础1)空间点阵, 2)晶系及布喇菲点阵, 3)晶向指数与晶面指数3.金属的晶体结构1)典型的金属晶体结构,2)原子的堆垛方式,3)晶体结构中的间隙,4)晶体缺陷4.合金相结构1)置换固溶体,2)间隙固溶体,3)影响固溶体溶解度的主要因素4)中间相5.晶体缺陷1)点缺陷, 2)晶体缺陷的基本类型和特征, 3)面缺陷二、金属与合金的凝固1.金属凝固的热力学条件2.形核1)均匀形核,2)非均匀形核3.晶体生长1)液-固界面的微观结构,2)金属与合金凝固时的生长形态,3)成分过冷4.凝固宏观组织与缺陷三、金属与合金中的扩散1.扩散机制2.扩散第一定律3.扩散第二定律4.影响扩散的主要因素四、二元相图1.合金的相平衡条件2.相律3.相图的热力学基础4.二元相图的类型与分析五、金属与合金的塑性变形1.单晶体的塑性变形1)滑移,2)临界分切应力,3)孪生,4)纽折2.多晶体的塑性变形1)多晶体塑性变形的特点,2)晶界的影响,3.塑性变形对组织与性能的影响1)屈服现象,2)应力-应变曲线及加工硬化现象,3)形变织构等六、回复和再结晶1.回复和再结晶的基本概念2.冷变形金属在加热过程中的组织与性能变化3.再结晶动力学4.影响再结晶的主要因素5.晶粒正常长大和二次再结晶七、铁碳相图与铁碳合金1.铁碳相图2.铁碳合金3.铁碳合金在缓慢冷却时组织转变八、固态相变1.固态相变的基本特点2.固态相变的分类3.扩散型相变1)合金脱溶,2)共析转变,3)调幅分解4.非扩散型相变参考书:1.金属学(修订版), 宋维锡主编, 冶金工业出版社,1998;2.材料科学基础, 余永宁主编, 高等教育出出版社,2006;3.材料科学基础(第二版), 胡赓祥等主编, 高等教育出出版社,2006;4.任何高等学校材料科学与工程专业《金属学》或《材料科学基础》教学参考书。

材料科学基础(北京科技大学)54讲

材料科学基础(北京科技大学)54讲
Ⅳ.偏析
宏观偏析—指和工件尺寸相当的尺度范围内的成分不均匀性 ; 显微偏析—指在二次枝晶轴间距尺度范围内的成分不均匀性 。
显微偏析 分为胞状偏析、枝晶偏析和晶界偏析三种 。 ①胞状偏析。单相合金凝固当组分过冷不大时,界面以胞状前沿 推进。k0<1时,在胞状晶边界接点处溶质富集最严重;当k0>1时情 况恰好相反。称胞状偏析。实验研究表明,在胞状晶边界接点处 的溶质浓度比平均浓度可能大2个数量级。但是,由于实际条件的 复杂性,至今尚无满意的理论来定量讨论胞状偏析。胞状偏析可 以通过扩散退火来减轻或消除 。
焊速v越大,越大,柱晶主 轴的成长方向越垂直于焊缝的中 心线;相反,当v越小柱晶的主轴 越弯曲。但无论v多大,开始结晶 时即熔池边缘处总是最大,故晶 体成长速度R也最小,而在中心 线处( 0°)R最大,这里的温度梯度最低,界面前沿组分过冷 很大,从而导致自由树枝晶的形成。根据不同的焊接工艺,除了 柱状晶外,还可能有等轴晶区。
①外壳层凝固速度很大,成分和钢的平均 成分相同。
②在柱状晶形成和成长期间,杂质和合金 元素富集在柱状晶间的隧道中。同时在钢 锭中液相发生扩散以及钢液的循环流动, 把柱状晶前沿富集杂质和合金元素的钢液 带到锭子的心部,形成正偏析。
பைடு நூலகம்
③在中心等轴晶形成期间,发生游离晶体 下沉,游离晶体含杂质及合金元素少,它 的下沉引起钢锭下部的负偏析。
④锭子的上部最后凝固,浓集了杂质和溶
质,发生正偏析。
钢锭的宏观偏析分布
⑤钢锭心部大小不同枝晶的沉积,沉积层发生凝固收缩时,枝晶的
沉积层妨碍钢液穿过,于是形成∨形偏析带。
⑥中心等轴晶带结晶初期晶体下沉时,被排挤的一部分钢液上升, 此时,这部分富集杂质及合金元素的钢液被仍在生长的柱晶带留住, 形成了∧形偏析带。

北科大考博辅导班:2019北京科技大学(工程技术研究院)材料科学与工程考博难度解析及经验分享

北科大考博辅导班:2019北京科技大学(工程技术研究院)材料科学与工程考博难度解析及经验分享

北科大考博辅导班:2019北京科技大学材料科学与工程考博难度解析及经验分享根据教育部学位与研究生教育发展中心最新公布的第四轮学科评估结果可知,在科教评价网版2017-2018材料科学与工程专业大学排名中,材料科学与工程专业排名第一的是清华大学,排名第二的是北京航空航天大学,排名第三的是武汉理工大学。

作为北京科技大学实施国家“211工程”和“985工程”的重点学科,工程技术研究院的材料科学与工程一级学科在历次全国学科评估中均名列第四。

下面是启道考博辅导班整理的关于北京科技大学材料科学与工程考博相关内容。

一、专业介绍材料科学与工程,在国务院学位委员会学科评议组制定和颁布的《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》中,材料科学与工程属于工学学科门类之中的其中一个一级学科,下设3个二级学科,分别是:材料物理与化学、材料学、材料加工工程。

材料科学与工程专业是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。

在现代科学技术中,材料科学是国民经济发展的三大支柱之一。

主要专业方向有金属材料、无机非金属材料、高分子材料、耐磨材料、表面强化、材料加工工程等等。

北京科技大学工程技术研究院的材料科学与工程在博士招生方面,划分为18个研究方向080500 ★材料科学与工程研究方向:01 高性能不锈钢、硅钢组织性能控制理论与技术02 高性能金属材料强韧化机理研究与控制技术03 金属材料深加工工艺过程中的技术开发与组织调控技术04 基于材料计算与模拟的产品开发和组织性能预测05 高强汽车用钢的工艺技术开发及其微观机理研究06 高强金属板材的成形性、焊接性、延迟开裂等应用技术与缺陷研究07 有色金属材料加工及组织性能控制08 金属材料力学行为及性能表征09 金属塑性加工成形理论及数值模拟10 金属材料强韧塑化理论与方法11 材料加工新工艺、新技术与新装备12 材料加工过程的计算机模拟、仿真与控制理论13 先进金属材料设计理论及组织性能调控14 钢材及有色金属加工及组织性能控制15 金属基复合材料设计及制备方法16 材料高精度加工方法与控制理论17 组合结构材料的制备与高效加工18 材料表面质量形成与控制考试科目:①1001 外语水平考核②2001 专业水平考核③3001 综合素质考核二、考试内容北京科技大学材料科学与工程专业博士研究生招生考试的考核阶段,其中,综合考核内容为:按“硕博连读”和“申请考核制”方式报考的考生均需参加由工研院组织的考核。

811材料科学与工程基础参考书目

811材料科学与工程基础参考书目

811材料科学与工程基础参考书目一、基础概念与原理1. 《材料科学与工程导论》(William D. Callister Jr.著)这本书从材料科学和工程的基本概念出发,介绍了材料的结构、性能和加工等方面的知识,适合初学者入门。

2. 《材料科学基础》(王道生著)本书围绕材料的基本概念和原理展开,涵盖了材料的分类、结构与性能关系、材料加工与表征等内容,是理解材料科学基础的重要工具书。

3. 《材料表征技术》(刘克理、韩威著)这本书介绍了材料表征的基本概念、原理和常用技术,包括电子显微镜、X射线衍射、质谱分析等,对于学习材料科学的同学来说是一本不可多得的参考书。

二、常用材料与性能4. 《工程材料科学》(Roger T. Howe、George F. Weston著)本书以工程材料为主线,介绍了金属、陶瓷、聚合物等各种常见材料的性能、加工和应用,适合对工程材料感兴趣的读者。

5. 《材料性能及其测试》(叶亦志、张培藩著)这本书主要介绍了材料性能测试的基本原理和方法,包括拉伸、硬度、疲劳等性能测试,对于材料性能研究和测试技术的学习有很大帮助。

三、材料加工与设计6. 《现代材料加工工程》(刘正宁、张国君著)本书详细介绍了现代材料加工的基本原理和常用技术,包括铸造、焊接、切削等,对于了解材料加工工程的同学来说是一本不可或缺的参考书。

7. 《材料的选择与设计》(Michael F. Ashby、David R.H. Jones著)这本书从材料选择的角度出发,介绍了材料的选型方法、设计原则和案例分析,是一本极具实用价值的参考书。

四、新兴材料与应用8. 《功能性材料科学与工程》(许再寿、张志友著)本书介绍了新兴功能材料的研究进展和应用前景,包括智能材料、功能陶瓷、生物材料等,对于了解和研究新兴材料的同学来说具有很高的参考价值。

9. 《纳米材料科学与技术》(刘振江、陈爱兰著)这本书系统介绍了纳米材料的基本概念、制备技术及其在能源、电子、生物等领域的应用,对于了解纳米材料研究和应用的同学来说是一本极具参考价值的书目。

814材料科学基础-第一章 原子结构与键合例题讲解

814材料科学基础-第一章 原子结构与键合例题讲解

北京科技大学材料科学与工程专业814 材料科学基础主讲人:薛老师第一章 原子结构与键合典型例题讲解1.金属键(01,04年)答:解题思路:是什么?为什么?怎么样?(1)由金属中自由电子与金属正离子相互作用所构成的键合称为为金属键。

其强弱和自由电子的多少、离子半径以及电子层结构等许多因素有关;(2)既无饱和性又无方向性,因而原子趋于与更多原子结合,形成低能量的密堆结构;(3)金属键在金属受外力时不易被破坏,因而使得金属具有良好的延展性;(4)公有化电子,且由于存在自由电子,因此金属导电、导热性良好;(5)密堆结构且相对原子质量大,因此金属密度较大。

2 离子键答:(1)金属原子将自己最外层的价电子给予非金属原子,使自己成为带正电的正离子,而非金属原子得到价电子后使自己成为带负电的负离子,这样,正负离子依靠它们之间的静电引力结合在一起,这种结合力就是离子键。

(2)无饱和性、无方向性;(3)正负离子相间排列(4)大多数盐类、碱类和金属氧化物主要以离子键方式结合。

(5)离子晶体中正负离子静电引力较强,结合牢固,因而导致离子晶体熔点和硬度较高;(6)离子晶体中很难产生自由电子,因此导热、导电性差3 结合键有哪几种?分别有什么特点?答:是由原子结合成分子或固体的方式以及结合力的大小。

结合键主要分为化学键和物理键两类。

(1)金属键。

特点:金属自由电子与正离子相互吸引;键能较强;无饱和性与方向性;导电导热性能好,熔点较高。

(2)离子键。

特点:正负离子相互吸引而成;键能很强;无饱和性与方向性;导电导热性能差,熔点、硬度很高。

(3)共价键。

特点:相邻原子的共用电子对结合而成;键能强,有饱和性和方向性;导电导热性差,熔点、硬度较高。

(4)范德瓦尔斯力。

特点:近邻原子间瞬时的电偶极矩作用;键能较弱,大小与相对分子质量有关;无饱和性和方向性;(5)氢键。

特点:氢原子核与相邻分子的引力作用;键能弱;有方向性和饱和性、是一种介于化学键和范德瓦尔斯力之间的键。

北京科技大学材料科学与工程学院-北京科技大学材料科学与

北京科技大学材料科学与工程学院-北京科技大学材料科学与

北京科技大学材料科学与工程学科2018暑期优秀大学生夏令营活动介绍北京科技大学材料科学与工程学科是首批国家一级重点学科和国家一级学科博士点,具有硕士学位和博士学位授予权,并设有博士后科研流动站。

在2017年教育部的“双一流”大学和学科评选中,我校材料科学与工程学科顺利进入首批一流学科建设名单。

我校材料科学与工程学科汇聚了大批学界领军人才,在国内外享有盛誉;拥有一流的材料研究与技术开发的平台和条件,科技成就卓著;遵循国际化的人才培养模式,每年与国外大学和科研机构的学术交流达百余人次。

六十多年来,我们为国家培养了2万余名优秀人才,大多成长为各领域的杰出人才、栋梁和骨干,就业率一直稳居学校前列。

为了让优秀本科生了解我校材料科学与工程学科,体验未来学术生涯的无穷魅力,感受投身科研的无限乐趣,进而立志走入神圣的学术殿堂,定于2018年7月16日-7月19日由北京科技大学材料科学与工程学院(学院代码:030)、新金属材料国家重点实验室(学院代码:130)、新材料技术研究院(学院代码:180)联合举办“北京科技大学材料科学与工程学科2018暑期优秀大学生夏令营”活动。

活动包括项目介绍、名师讲座、专题研讨会、联谊交流等。

夏令营内将组织“优秀营员”评选活动。

优秀营员将有机会优先获得以上三家培养单位的推荐免试机会。

本次夏令营活动拟招收外校营员120人,本校营员人数不限。

申请工作自即日开始。

本次申请及夏令营活动全程均不收费,并为京外营员免费提供往返路费、伙食补贴和住宿。

(一)申请条件:1) 教育部公布的一流大学建设高校、研究生院高校、一流学科建设高校或具有推荐免试攻读研究生资格院校的并有意来北京科技大学学习深造的2019届应届本科毕业生。

2)学习成绩优秀,一流大学建设高校、研究生院高校、一流学科建设高校学生;或所在专业为国家重点学科院校的学生学习成绩排名在班级或专业前30%;一般院校专业排名前5%。

3)对所报专业的学术研究有浓厚的兴趣,愿意从事学术研究工作。

《材料科学与工程导论》考试大纲

《材料科学与工程导论》考试大纲

题号:923《材料科学与工程导论》考试大纲下面大纲是按专业方向列出的,考生可任选其中一个方向的大纲复习,考试按专业方向命题,学生选做其中一组即可。

1、金属材料及热处理内容要求:(1)金属固态相变的概论:金属固态相变的平衡转变和不平衡转变,固态相变的均匀形核和非均匀形核。

新相长大机制和新相长大速度。

(2)钢的热处理:钢的热处理的基本概念,钢的加热转变、冷却转变。

钢的退火与正火,钢的淬火和回火。

钢的表面热处理。

(3)钢铁中的合金元素:合金元素在钢中的作用,合金元素对铁碳相图的影响,合金元素对钢的相变和热处理的影响,合金元素对钢的性能的影响。

(4)合金结构钢:对结构钢的基本要求,结构钢的合金化,结构钢的含碳量与热处理,结构钢的淬透性,常用的合金结构钢:包括调质钢、超高强度钢、渗碳钢、弹簧钢和轴承钢。

(5)工具钢:碳素和低合金工具钢,高速工具钢,冷作摸具钢和热作摸具钢等,包括合金元素的作用、热处理特点。

(6)不锈钢:金属腐蚀的基本概念,合金元素在不锈钢中的作用,不锈钢的组织、不锈钢的腐蚀特性,不锈钢的强化与脆化。

(7)有色金属及其合金:铝及铝合金:铝合金中的合金元素,铝合金的热处理原理,时效过程中组织和性能变化,时效硬化的原因。

变形铝合金与铸造铝合金的成分、组织、热处理工艺和性能。

镁合金的基本特性、分类和编号。

镁合金中的合金元素,镁合金中的强化相,变形镁合金和铸造镁合金。

铜合金:铜的合金化二元黄铜组织和性能、多元黄铜。

青铜种类及其应用,白铜合电工白铜。

钛合金:钛的特性及钛的冶金基础,合金元素在钛合金中的作用,钛合金的分类、热处理和强韧化基础。

参考书目:(1) 吴承建等,金属材料学,北京:冶金工业出版社,2001年(2) 胡光立,钢的热处理原理与工艺,西安:西北工业大学出版社,1993年(3) 朱张校,工程材料(第三版),北京:清华大学出版社,2001年(4) 王晓敏,工程材料学,哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1998年2、高分子材料内容要求:(1)高分子材料的合成原理及方法:聚合反应及其分类,单体的聚合选择性,自由基聚合反应、阳离子型聚合反应、阴离子型聚合反应和共聚反应。

材料科学与工程基础实验指导书

材料科学与工程基础实验指导书

3
实验一
普通光学金相显微镜的构造及使用
一、实验目的 1.了解普通光学显微镜的构造,各主要部件及元件的效用。 2.掌握正确的使用操作规程及维护方法。 二、金相显微镜的原理及使用 1.原理 正常人眼看物体时, 最适宜的距离大约在 250mm 左右, 在这一距离眼睛可以很好地区 分物体的细微部分而不易疲劳,这个距离称为“明视距离” 。物体上的两点要能被眼睛分辨 清楚,必须使它们的像落在人眼视网膜的两个不同的感光细胞上,从眼睛的光心到物体两 端所引的两条直线的夹角叫视角,人眼可分辨清楚的最小视角为 2′∼4′,在 250mm 处能分 辨的最小距离约 0.15∼0.30mm。为了增大视角,就在物体与眼睛间置一放大镜,其放大倍 数为:
M =
250 f
f 为放大镜的焦距,从上式可见,f 愈小、M 愈大,但实际上不可能用焦距很短的放大镜 来观察。透镜的曲率半径太小,眼睛所观察 的范围就更小,且象差愈显著,所以放大镜 一般在 20 倍以下, 若要再提高放大倍数以观 察更细微的物体,就必须用显微镜。 显微镜通过物镜及目镜两次放大而得到 倍数较高的放大像。图 1-1 是它的放大原理 图。 若将试样置于物镜下方的焦点 F1 外少 许,则物镜将试样上被观察的物体(以箭头 所指 WS 表示)放大,而在物镜的上方得到 一个倒立的实像 W1S1, 在设计显微镜时就已 安排好使这个实像刚好落在目镜的焦点 F2 以 内,因而再经过目镜放大后,人眼在目镜上 观察时, 在 250mm 的明视距离处, 看到一个 经再次放大的虚像 W2S2。 所以观察到的像是 经物镜和目镜两次放大的结果。总的放大倍 数 M 应为物镜放大倍数 M 物与目镜放大倍数 M 目的乘积,即:
6
5.调整和维护 1)光源的调整 光源的调整包括径向调整与轴向调整,前者的目的是让发光点调到仪器的光学系统的 光轴上;后者主要是让灯丝通过聚光镜后汇聚在孔径光阑上,以得到“平行光照明” 。光源 精确调整好后应达到视野照明最明亮且均匀,视野内无灯丝像。 2)光阑的调整 在金相显微镜的照明系统中常有两个孔径可变的光阑。孔径光阑装在光源聚光透镜之 后,视域光阑装在孔径光阑之后。 (1)孔径光阑 孔径光阑用以控制射向物镜的入射光束的粗细。孔径光阑若开得太大,则入射光过强, 增加了镜筒内部的反射与炫光,降低影像的衬度。缩小孔径光阑可避免上述弊病,且可消 除由透镜边缘引起的球面像差并提高映像的景深。但若孔径光阑缩得太小,光束只通过物 镜的中心部分,使实际的数值孔径减小,使物镜的分辨能力降低。因此,应按观察的要求 适当调节孔径光阑的大小。一般是调到刚好使光线充满物镜的后透镜为宜,此时物镜的分 辨能力最高。有人认为可以将试样调焦后,去掉目镜,观察镜筒内的光斑,以刚好充满镜 筒底部的四分之三为准。一般却是调节到观察时物像最清晰、不产生浮雕,晶界不变形、 不弯曲,光的强弱使人眼舒适为原则。物镜的数值孔径不同,透镜组尺寸也不同,更换物 镜后必须重新调节孔径光阑。 (2)视场光阑 视场光阑用以改变视场大小、减小镜筒内部的反射与炫光以提高映像的衬度而不影响 物镜的分辨能力。视场光阑的调节方法是在显微镜调焦后,缩小视场光阑,在目镜中观察 其像,然后扩大它,使其边缘正好包围整个视物。有时为了观察某一试样的局部细致组织, 也可将视场光阑缩小到刚好包围此局部组织,以收到更好的效果。 总之,孔径光阑与视场光阑,都是为了提高成像质量而加入到光线系统中去的。通过 调节这些光阑可最大限度地利用物镜的鉴别率并得到良好的衬度。 3)维护要点 金相显微镜是精密光学仪器,使用时必须了解其基本原理及操作规程,要认真维护、 保管,细心谨慎使用。 (1)操作显微镜时双手及样品干净,绝不允许把侵蚀剂未干的试样在显微镜下观察, 以免腐蚀物镜。 (2)操作时应精力集中,小心谨慎。接电源时应通过变压器,装卸或调换镜头时必须 放稳后才可松手,不可粗心大意。 (3)调焦距时,应先转动粗调螺丝,使物镜尽量接近试样(目测) ,然后一边从目镜 中观察,一边调节粗调螺丝使物镜慢慢上升直到逐渐看到组织时,再用微调螺丝调至清晰 为止。 (4)显微镜的光学系统部分严禁用手或手帕等去擦,而必须用专用的驼毛刷或镜头纸 轻轻擦试。 (5)使用过程中,若发生故障,应立即报告老师,不得自行拆动。

工程力学北京科技大学版材料力学部分

工程力学北京科技大学版材料力学部分

整理ppt
3
§1-2 轴向拉压时的内力 Internal force
1. 内力: 由于外力的作用引起的构件各部分之间的附加内力.
2. 截面法 Method of Sections:
以特殊的例题说明求内力的一般方法.
(1)切 假想切开(一刀两断);
P
(2)去 去掉一半(原则上哪一半均可);
P
(3)代 代以内力(最好代以正内力).
强度极限 b ultimate strength
颈缩阶段: 颈缩现象.
延伸率
= [(l1 – l) / l] 100%
断面收缩率 = [(A – A1) / A] 100%
2. 加载-卸载实验
(1-7) (1-8)
卸载定律: 卸载过程中应力和应变按直线变化
弹性阶段: 弹性现象, 弹性极限 e elastic limit
3. 加载-卸载-重新加载实验
冷作硬化现象 Phenomenon of Cold-working :
试件加载超过屈服极限,卸载后重新加载引起比例极限增加和残余变形减少
的现象.
基本假设: 假设材料是均匀, 连续和各向同性的.
杆件的基本变形有: 轴向拉压, 剪切, 扭转与弯曲.见P.4
组合变形: 叠加基本变形的结果.
整理ppt
2
第一章 轴向拉伸与压缩
Axial Tension and Compression
§1-1 实例与问题的抽象:
受拉之杆曰杆。如活塞杆、连杆、柱等。其受力简图为:
(4)实验证明
NdAA, A
N.
A
(1-1)
圣维难原理 St. Venant's Principle :在远离(一个特性常数)加力处的应 力分布, 只与加力的合力有关, 而与加力方式无关.

材料科学基础(北京科技大学)68讲

材料科学基础(北京科技大学)68讲
<11>类型键的键能为2,这样,表面势能为
ES( )
S( )
a 2a 2
1[10] [01]
n
2[11] [1 1] n
1 2a
1(cos
sin
)
22
sin
7.1.6 表面吸附及分凝
表面吸附 固(或液)相和气相的两相系统中,分子或原子从气 相到固(或液相)/气相界面上的堆积; 表面分凝 从固(或液)相中溶质从凝聚相到固(或液)相/气相 界面上的堆积。
半导体锗和硅等金刚石结构的晶体的表面都会产生明显的再 构。
另外,同一种材料的同一种晶面的表面,根据它所经历的过 程不同,表面弛豫的方式和弛豫的距离是不同的。如果发生再构 表面,它们的再构结构也会不同。
除了因表面原子在表面法线方向弛豫而引起表面再构外,如 果表面受其它原子的作用,甚至其它原子(这些原子可以来自 外部,也可以来自内部)进入到表面中,也会引起表面的再构。 再构后的这种表面称为覆盖表面。
但是,没有物质的数学面,却有只有用原子构成的物理体才 有的热容,这一矛盾是吉布斯纯热力学方法必然出现的。要避开 这种矛盾,应从更接近表面实际情况的统计物理方法来考虑,更 详细的情况,这里不作讨论了。
7.1.4 晶体外形Wulff定律
晶体的表面张力s取决于表面的晶面类型(hkl)。 常采用一个矢量来表示表面张力s,矢量的方向平行于表面 法向,矢量的长度(模)与所描述表面的表面张力成正比。
金刚石结构的锗的{111}清洁表面弛豫状况
用低能电子衍射(Low-Energy Electron Diffraction,LEED)研究清 洁晶体表面的原子弛豫和再构,这些研究主要是针对FCC金属表 面。
铝和镍这2种金属的{001}、{110}和{111}表面的研究表明:

北京科技大学《材料科学基础》考研真题强化教程

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考点1:金属键,离子键,共价键,氢键,范德瓦耳斯力的定义。

例1(名词解释):离子键。

例2:解释金属键。

例3:大多数实际材料键合的特点是()。

A.几种键合形式同时存在B.以离子键的形式存在C.以金属键的形式存在考点2:金属键,离子键,共价键的特征。

例4:化学键中既有方向性又有饱和性的为()。

A.共价键B.金属键C.离子键例5:原子的结合键有哪几种?各有什么特点?考点3:依据结合键对于材料的分类。

例6:解释高分子材料与陶瓷材料。

例7:试从结合键的角度,分析工程材料的分类及其特点。

例8:何谓陶瓷?从组织结构的角度解释其主要性能特点。

考点1:以米勒指数描述晶向和晶面1.1 晶面族例1:什么是晶面族?{111}晶面族包含哪些晶面?例2:请分别写出立方晶系中{110}和{100}晶面族包括的晶面。

1.2 晶面夹角和晶面间距例:面心立方结构金属的[100]和[111]晶向间的夹角是多少?{100}面间距是多少?1.3 晶带定理例1(名词解释):晶带定理。

例4:晶面(110)和(111)所在的晶带,其晶带轴的指数为()。

1.4 HCP的米勒指数例1:写出如图所示六方晶胞中EFGHIJE面的密勒-布拉菲晶面指数,以及EF、FG、GH、HI、IJ、JE各晶向的密勒-布拉菲晶向指数。

例2:写出如图所示六方晶胞中EFGHIJE晶面、EF晶向、FG晶向、CH晶向、JE晶向的密勒-布拉菲指数。

例3:六方晶系的[100]晶向指数,若改用四坐标轴的密勒指数标定,可表示为()。

1.5 画晶向和晶面,面密度的求法例2:bcc结构的金属铁,其(112)晶面的原子面密度为9.94×1014atoms/cm3。

(1)请计算(110)晶面的原子面密度;(2)分别计算(112)和(110)晶面的晶面间距;(3)确定通常在那个晶面上最可能产生晶面滑移?为什么?(bcc结构铁的晶格常数为a=0.2866nm)1.6 晶向指数的意义例:一组数[uvw],称为晶向指数,它是用来表示()。

北科大《金属学》_讲义(精华版)_对考研的学材料的童鞋非常有用!

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1:温度:是影响扩散最主要的因素,温度越高,扩散系数 D 越大。 2:固溶体类型:置换固溶体激活能大,扩散的慢;间隙固溶体扩散激活能小,扩散的快。 3:晶体结构:低对称性的晶体结构中,存在扩散的各向异性,如六方结构晶体,平行与垂直基 面(0001)的扩散系数不同 4:晶体缺陷:界面表面及位错是扩散的快速通道。 5:熔点。同一合金系中,同一温度下熔点高的合金中扩散慢,熔点低的扩散快。
第五章 金属与合金的塑性变形
1.单晶体的塑性变形 滑移:当应力超过晶体的弹性极限时,晶体中就会产生层片之间的相对滑移, 移线组成滑移带。
大量的滑
临界分切应力:滑移系开动所需要的最小分切应力,它是一个定值,与材料本身性质有关,与外力取向无 关。
F COSCOS A
孪生:晶体受力以后,以产生孪晶的方式进行的均匀切变过程叫孪生,切变区与未切变区呈晶面对称的取 向。
二:知识梳理
第一章:金属与合金的晶体结构
① 1)金属键, 2)离子键, 3)共价键 考点:金属键(2001 年,2004 年,2007 年)简述什么是金属键?5 分 剖析:金属中自由电子和原子核之间靠静电作用产生的键合力。 ② 晶体学基础 10 分
1) 空间点阵(2008 年)在空间中由几何阵点周期性规则排列并具有完全相同的周围环境,在三维空间
2)成分过冷 指凝固时,液固界面前沿液体中的实际温度低于由溶质分布决定的凝固温度时产生的过 冷,称为成分过冷。 4.凝固宏观组织与缺陷
金属铸锭的组织 1-表层细晶区 2-柱状晶区 3-中心等轴晶区 各个晶区是如何形成的,都有什么特点?
第三章:金属与合金中的扩散
1.扩散机制:交换机制、间隙机制、空位机制、晶界扩散及表面机制,其中空位机制是置换固溶体中 最重要机制。 2.菲克第一定律:J=-Dd ,它表示了物质从高的质量浓度区向低的质量浓度区方向迁移。菲克第 一定律描述了一种稳态扩散,即浓度质量不随时间而改变。 3.菲克第二定律 ,是一种非稳态扩散,某点的质量浓度随时间的改变而改变。 4.影响扩散的主要因素

北科大考博辅导班:2019北京科技大学材料科学与工程考博难度解析及经验分享 (3)

北科大考博辅导班:2019北京科技大学材料科学与工程考博难度解析及经验分享 (3)

北科大考博辅导班:2019北京科技大学材料科学与工程考博难度解析及经验分享根据教育部学位与研究生教育发展中心最新公布的第四轮学科评估结果可知,在科教评价网版2017-2018材料科学与工程专业大学排名中,材料科学与工程专业排名第一的是清华大学,排名第二的是北京航空航天大学,排名第三的是武汉理工大学。

作为北京科技大学实施国家“211工程”和“985工程”的重点学科,新金属国家重点实验室的材料科学与工程一级学科在历次全国学科评估中均名列第四。

下面是启道考博辅导班整理的关于北京科技大学材料科学与工程考博相关内容。

一、专业介绍材料科学与工程,在国务院学位委员会学科评议组制定和颁布的《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》中,材料科学与工程属于工学学科门类之中的其中一个一级学科,下设3个二级学科,分别是:材料物理与化学、材料学、材料加工工程。

材料科学与工程专业是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。

在现代科学技术中,材料科学是国民经济发展的三大支柱之一。

主要专业方向有金属材料、无机非金属材料、高分子材料、耐磨材料、表面强化、材料加工工程等等。

北京科技大学新金属国家重点实验室的材料科学与工程在博士招生方面,划分为60个研究方向080500 ★材料科学与工程研究方向:01 新型高性能汽车及船舶用铝合金的研究与开发02 极端性能材料的力学理论研究02 铝、镁等轻合金先进制备加工全程工艺优化研究03 可降解生物医用金属材料研究与开发04 金属燃烧机理与抗燃烧合金研究开发05 结构-功能金属间化合物06 难变形材料的强加工和组织精确控制07 新型金属间化合物多孔材料08 高熵高温合金09 非晶软磁合金10 材料基因工程11 金属智能材料12 磁性功能材料13 功能复合材料14 非晶合金的玻璃转变15 外场作用金属塑性加工16 轻合金的耐候性17 高熵合金和陶瓷18 超弹性材料19 塑性流动20 新型钴基与镍基单晶高温合金的高温力学行为21 高温合金热端部件服役损伤评价方法22 高温结构材料的材料基因工程研究方法23 高熵合金24 高性能钢铁材料25 非晶态合金26 功能复合材料27 磁致伸缩材料28 储氢材料29 全固态锂离子电池材料30 先进锆合金及钛合金31 核电关键部件材料服役性能及评价32特殊环境用高性能不锈钢结构材料33 高强韧汽车结构件铝合金34 新一代装甲板/船用铅合金开发和应用35 金属连铸工艺过程模拟和优化36 高强韧航空用铝合金37 新一代高铁/磁悬浮轨道交通用铝合金38 高性能形状记忆合金39 金属智能材料40 磁场、应力场作用下的马氏体相变及多功能特性41 纳米准晶及应用42 高性能高熵合金及微观机理43 电子显微学方法44 金属材料微观力学行为研究45 工程材料部件三维多尺度应力测量与损伤评估46 新型形状记忆合金相变行为与功能47 导热复合材料48 电子封装材料49 航空航天用难熔金属硅化物、钛铝超高温结构材料50 耐液态金属腐蚀材料与多孔材料51 可控电弧丝材熔覆、堆焊与3D打印;热喷涂52 兵器材料失效特征与机理53 兵器材料的设计与制备54 极端工况材料燃烧特征与机理55 高熵合金56 非晶态合金57 金属材料强韧化58 三维原子探针结构表征59 等离子体表面工程60 金属燃烧考试科目:①1001 外语水平考核②2001 专业水平考核③3001 综合素质考核二、考试内容北京科技大学材料科学与工程专业博士研究生招生考试的考核阶段,其中,综合考核内容为:成立学科专家组,根据本学科专业前沿发展趋势和培养要求,采用笔试加面试(多种)方式对申请人的综合应用知识能力、外语应用能力、本学科专业前沿知识及最新研究动态掌握情况等方面进行考核,重点考核申请人是否具有研究潜质、创新精神和创新能力。

2020-2021北京科技大学814材料科学基础考研经验

2020-2021北京科技大学814材料科学基础考研经验

北京科技大学814材料科学基础自我介绍一下,我本科专业是材料科学与工程专业,报考的是北科新金属材料国家重点实验室,下面为本人关于考研的一些简单看法,有不对的还请多多指教!初试考814材料科学基础(选考)参考教材如下:胡赓祥主编《材料科学基础》(第三版),上海交通大学出版社和宋维锡主编《金属学》(第1-9章内容),冶金工业出版社。

材科基考试题型一般有名词解释(30分)、简答题(40分)、计算题论述题(80分),先把考试题型和大家说说,目的很简单,就是想让大家知道考试的大概样子,这叫有的放矢。

最开始决定考研我就去把材科基和金属学都买来了,材科基课本厚重,和我以前学过的材料科学基础有很大的不同,本科老师讲的课程都是重点突出的,但是研究生都要上一个台阶,所以不仅仅再是本科的那种学习方法了。

考研专业课永远都是重点,为了取得更好的复习效果我选择了一对一辅导,在经过为期一周的考研辅导机构的刷选,最后我选择了新祥旭考研一对一辅导。

原因有三:1、在我咨询过的机构中,新祥旭的老师是最耐心,也是给我帮助最大的(这点很重要,能从侧面体现一个机构服务的好坏)。

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最终结果,也证明我的选择没错~,在这还是很感谢新祥旭的老师的。

(关于这点过来人想告诫一下后来人,一定要有学长学姐或者他们的学习资料带你们上路,材科基复习起来才有重点可以复习,要是有不考的直接pass掉,每当复习到需要pass的部分我就很激动,翻书都翻得很快,比如名词解释部分简单易得分,那就是去背课本上的重要的名词了,重要的概念类似于这样的名词往往是考试的重点)专业课也有好多人暑假才开始复习,我也不知道他们是如何复习的,暑假开始我的时间肯定很紧张,因此我在6月前就开始跟着学长上课并且把课本看了一遍,接着我就开始做真题,做真题我也是为了体会学长说的重点,看看是如何考察的。

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一:大纲分析:北京科技大学2009年攻读硕士学位《金属学》复习大纲(适用专业:材料加工工程、材料学、材料科学与工程、材料物理与化学)一、金属与合金的晶体结构1. 原子间的键合1)金属键, 2)离子键, 3)共价键2.晶体学基础1)空间点阵, 2)晶系及布喇菲点阵, 3)晶向指数与晶面指数3.金属的晶体结构1)典型的金属晶体结构,2)原子的堆垛方式,3)晶体结构中的间隙,4)晶体缺陷4.合金相结构1)置换固溶体,2)间隙固溶体,3)影响固溶体溶解度的主要因素4)中间相5.晶体缺陷1)点缺陷, 2)晶体缺陷的基本类型和特征, 3)面缺陷二、金属与合金的凝固1.金属凝固的热力学条件2.形核1)均匀形核,2)非均匀形核3.晶体生长1)液-固界面的微观结构,2)金属与合金凝固时的生长形态,3)成分过冷4.凝固宏观组织与缺陷三、金属与合金中的扩散1.扩散机制2.扩散第一定律3.扩散第二定律4.影响扩散的主要因素四、二元相图1.合金的相平衡条件2.相律3.相图的热力学基础4.二元相图的类型与分析五、金属与合金的塑性变形1.单晶体的塑性变形1)滑移,2)临界分切应力,3)孪生,4)纽折2.多晶体的塑性变形1)多晶体塑性变形的特点,2)晶界的影响,3.塑性变形对组织与性能的影响1)屈服现象,2)应力-应变曲线及加工硬化现象,3)形变织构等六、回复和再结晶1.回复和再结晶的基本概念2.冷变形金属在加热过程中的组织与性能变化3.再结晶动力学4.影响再结晶的主要因素5.晶粒正常长大和二次再结晶七、铁碳相图与铁碳合金1.铁碳相图2.铁碳合金3.铁碳合金在缓慢冷却时组织转变八、固态相变1.固态相变的基本特点2.固态相变的分类3.扩散型相变1)合金脱溶,2)共析转变,3)调幅分解4.非扩散型相变参考书:1.金属学(修订版), 宋维锡主编, 冶金工业出版社,1998;2.材料科学基础, 余永宁主编, 高等教育出出版社,2006;3.材料科学基础(第二版), 胡赓祥等主编, 高等教育出出版社,2006;4.任何高等学校材料科学与工程专业《金属学》或《材料科学基础》教学参考书。

复习方法的话大家还是根据自己的习惯有所不同。

重要的是坚持。

我个人有一些看法希望与大家分享。

刚开始看,很难把握重点,看的太细,会浪费时间。

而且,第一遍看完之后,往往都是只有一个大概的轮廓,细节部分是很难记住的。

所以第一边看要抓大放小,把握大致脉络。

短时间内对专业课内容有一个全局的把握,以利于第二遍的深入阅读。

这就算达到了目标。

再看的时候,每看完一节或一章,对主要内容进行概括。

尤其是把重要的知识点用简练的语言概括出来,列成条目以利于以后把握重点,节约时间。

一定要相信,手过一遍,胜过口过十遍。

做笔记能加深我们对知识的理解和记忆。

再以后做题时每遇到问题回来看自己总结的笔记,并且把做题时重要的类型题的解法归纳到笔记中。

坚持下去。

做到点——线——面的复习,这样下来专业课不拿高分都难了。

二:知识梳理第一章:金属与合金的晶体结构① 1)金属键, 2)离子键, 3)共价键考点:金属键(2001年,2004年,2007年)简述什么是金属键?5分剖析:金属中自由电子和原子核之间靠静电作用产生的键合力。

②晶体学基础 10分1)空间点阵(2008年)在空间中由几何阵点周期性规则排列并具有完全相同的周围环境,在三维空间规则排列的阵列成为空间点阵,简称点阵。

5分2 晶向指数与晶面指数(2008,2007,2006,2005,2004,2003,2002)画出fcc中(110)晶面原子的排列情况,在体心立方中画出一个最密排方向并表明晶向指数,再画出过该方向的两个不同的低指数晶面,写出对应的晶面指数,这两个面与其平行的密排方向构成什么关系?20分3晶系及布喇菲点阵(2007年,2004年)考点:7中晶系的点阵参数,14种布喇菲点阵,晶体结构与布喇菲点阵的区别。

剖析:布喇菲点阵中每个阵点周围环境相同,法国数学家布喇菲经过推倒只可能有14种,也可表诉为除考虑晶胞外形外,还考虑阵点位置构成的点阵。

难点:空间点阵与晶体结构的区别③金属的晶体结构(年年考)20分1)典型的金属晶体结构 fcc,bcc,hcp,年年考重中之重,考察晶胞中的原子数,点阵常数与原子半径,配位数和致密度,要烂熟于胸。

2)原子的堆垛方式体心立方:ABABABA或ACACACAC,面心立方:ABCABCABC或ACBACBACB3)晶体结构中的间隙:四面体间隙和八面体间隙画图(2008)20分④合金相结构 20分1)置换固溶体,2)间隙固溶体,3)影响固溶体溶解度的主要因素(2007,2006,,2005,2004,2003,2001,2000)所谓固溶体是指溶质原子以原子态溶入金属溶剂的点阵晶格中所组成的单一均匀固体,其特点是保持溶剂的点阵结构类型。

置换固VS间隙固溶体?影响固溶度的因素有:ⅰ:原子尺寸因素。

当溶剂、溶质原子直径尺寸相对差小于±15℅有利于形成大的代为固溶体,当两组元的直径相对差大于41℅时,有利于形成高的间隙固溶体。

ⅱ:负电性因素。

溶剂、溶质的负电性差越小溶解度越大,一般小于0.4~0.5会有较大的溶解度。

ⅲ:电子浓度因素。

有两方面的含义:一是原子价效应,即同一溶剂金属中,溶质的原子价越高,溶解度越小:而是相对价效应即高价溶质融入低价溶剂是的高于相反的情况。

4)中间相(2006,2004,)合金中组元之间形成的、与纯组元结构均不同的新相,处在相图的中间区域。

⑤晶体缺陷 20分1)点缺陷:点缺陷的几种基本类型,空位,间隙,杂质,溶质原子等2)晶体缺陷的基本类型和特征:点缺陷,线缺陷即位错,面缺陷即晶界相界(2007,2006,2005)07:点缺陷和线缺陷为何会发生交互作用?这种交互作用如何影响力学性能?举例说明或画图说明什么是小角度晶界的为错模型?描述大角度晶界有何模型?其含义是什么?解析答案:1:点缺陷产生畸变,是局部能量升高,附近有弹性应变场,为错也是如此,但为错周围应力场状态不同,有的为压应力,有的为拉应力;点缺陷会聚集到为错上是应变能降低,使系统能量降低,吸附溶质的为错是一种稳定的组态,此时为错被钉扎而难以运动,使强度提高,会产生上下屈服点效应。

2:小角度晶界可看成是由大量的、两侧原子完全对应的好区和一组平行或相互垂直的位错组成,取向差完全是靠为错产生的;晶界能是位错能量的加和。

大角度晶界模型有非晶模型、小岛模型、重合位置点阵模型,后者的含义是特殊的打角度晶界内一部分原子同属界面两侧点阵,重合点本身构成一超点阵,晶界过其密排面是能量最低。

第二章:金属与合金的凝固1.金属凝固的热力学条件:△G<0,对任何一个反应,只有放出能量反应才能发生,金属的凝固和相变同样如此。

2.形核1)均匀形核,2)非均匀形核均匀形核:指不依靠外来表面,而在晶体内部自发形核,过冷度要求比较大。

非均匀形核:依靠外来表面或孕育剂形核,过冷度要求较小。

3.晶体生长1)液固界面的微观结构, 2)成分过冷如图液固界面的微观结构2)成分过冷指凝固时,液固界面前沿液体中的实际温度低于由溶质分布决定的凝固温度时产生的过冷,称为成分过冷。

4.凝固宏观组织与缺陷金属铸锭的组织1-表层细晶区2-柱状晶区3-中心等轴晶区各个晶区是如何形成的,都有什么特点?第三章:金属与合金中的扩散1.扩散机制:交换机制、间隙机制、空位机制、晶界扩散及表面机制,其中空位机制是置换固溶体中最重要机制。

2.菲克第一定律:J=-Dd ,它表示了物质从高的质量浓度区向低的质量浓度区方向迁移。

菲克第一定律描述了一种稳态扩散,即浓度质量不随时间而改变。

3.菲克第二定律 ,是一种非稳态扩散,某点的质量浓度随时间的改变而改变。

4.影响扩散的主要因素1:温度:是影响扩散最主要的因素,温度越高,扩散系数D 越大。

2:固溶体类型:置换固溶体激活能大,扩散的慢;间隙固溶体扩散激活能小,扩散的快。

3:晶体结构:低对称性的晶体结构中,存在扩散的各向异性,如六方结构晶体,平行与垂直基面(0001)的扩散系数不同4:晶体缺陷:界面表面及位错是扩散的快速通道。

5:熔点。

同一合金系中,同一温度下熔点高的合金中扩散慢,熔点低的扩散快。

第四章:二元相图1.合金的相平衡条件及相律:处于平衡状态下的多相(p 个相)体系,每个组元(共有c 个组元)在各相中的化学势都必须相等。

从相平衡条件可知,处于平衡状态的多元系中可能存在的相数有一定的限制。

这种限制可用吉布斯相律表示为:f=c-p+2f 为体系的自由度数,c 为体系的组元数,p 为相数。

对于不含气相的体系,压力一般可认为是常数,因此相律又可写成:f=c-p+1相律给出了平衡状态下体系中存在的相数和组元数及温度、压力之间的关系,对分析和研究相图有重要的指导作用。

2.相图的热力学基础①了解固溶体的成份自由能曲线,如图Ω<0时:曲线为U 形,只有一个最小值Ω=0时:曲线也为U 形,只有一个最小值Ω>0时:曲线为∩形,有两个最小值,即固溶体有一定的溶混间隙②多相平衡的公切线原理在二元系中,当两相(例如固相α和β)平衡时,热力学条件为βαβαμμμμB B A A ==,,即两组元分别在两相中的化学势相等。

因此,两相平衡时的成分由两相成分-自由能曲线的公切线确定。

如图③杠杆法则:α和β两相共存时,可用杠杆法则计算两相的相对量,应用杠杆法则时要找准三个点,即两个相点和一个成分点。

3.二元相图的类型与分析①匀晶相图:由液相结晶出单相固溶体的过程称为匀晶转变,对应的 固液转变图称为匀晶相图。

②共晶相图:两组元在液态是无限固溶,液相线从两端纯组元向中间凹下,两液相线交点对应的温度称为共晶温度,在该温度下液相通过共晶凝固同时结晶出两个固相,这两相的混合物称为共晶组织或共晶体。

这种股也转变图称为共晶相图。

共晶相图/共晶合金的平衡凝固及其组织是考试重点。

第五章 金属与合金的塑性变形1.单晶体的塑性变形①滑移:当应力超过晶体的弹性极限时,晶体中就会产生层片之间的相对滑移, 大量的滑移线组成滑移带。

②临界分切应力:滑移系开动所需要的最小分切应力,它是一个定值,与材料本身性质有关,与外力取向无关。

θφτCOS COS A F=③孪生:晶体受力以后,以产生孪晶的方式进行的均匀切变过程叫孪生,切变区与未切变区呈晶面对称的取向。

④纽折:当晶体不能进行滑移变形,若此时孪生过程也因阻力太大无法进行时,随着外力继续增大,超过某一临界值时晶体会产生适应性的局部弯曲,这种变形方式称为扭折,变形区域称为扭折带。

滑移是单晶体变形的主要方式,孪生和扭折是滑移不能进行时的协调性变形。

2.多晶体的塑性变形1)多晶体塑性变形的特点:①多晶体中,每个晶粒与周围晶粒取向不同,处于有利位相的先滑移,故滑移开始的早晚不同,滑移系的数目也不相同。

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