材料科学基础作业十六综合练习题

《材料科学基础》作业十七：考前复习题
1．名词解释
致密度与配位数间隙固溶体与置换固溶体枝晶偏析与区域偏析伪共晶与离异共晶位错与层错小角度晶界与大角度晶界相起伏与晶胚固溶强化与加工硬化弥散强化与细晶强化铁速体与奥氏体冷加工与热加工软位向与硬位向直线法则与重心法则
2．试计算bcc、fcc结构中{100}、{111}、{110}晶面的面间距，并说明两种结构密排晶面和密排晶向族。

3．试写出立方晶系中{100}、{111}、{110}晶面族所包括的各组晶面；<111>、<110>、<100> 晶向族包括的各组晶向。

4．晶面与晶向、晶向与晶向间平行及垂直的关系是什么？
5．说明bcc、fcc结构中的八面体间隙和四面体间隙特性以及碳原子在α-Fe、γ-Fe处于何种间隙位置，并说明原因。

6．试说明影响置换固溶体溶解度的因素。

7．什么是刃型位错及螺型位错；正刃、负刃，左螺型位错及右螺型位错。

8．什么是位错的可滑移面？刃型位错和螺型位错的可滑移面有多少个？为什么？
9．在刃型位错与螺型位错的滑移运动中，滑移方向与b、切应力及位错线的位向关系是什么？
10．下列合金中，哪些属于面心立方点阵：
NaCL、金刚石、立方的ZnS、六方的ZnS 、CaF2、VC
11．试写出fcc、bcc结构中的单位位错的柏氏矢量以及fcc结构中的肖克莱部分位错和弗兰克部分位错的柏氏矢量。

12．什么是扩展位错的交滑移和束集？以fcc结构为例试说明扩展位错的交滑移是如何进行的？
13．在外力作用下，单晶AL沿滑移系（111）[110] 发生相对滑移。

试回答下列问题：（1）若晶体的滑移系是由单位位错的运动引起的，试指出该单位位错的柏氏矢量。

（2）若此单位位错是纯刃型位错，试写出位错线的方向及位错线在切应作用下滑移运动的方向。

（3）若此单位位错是纯螺型位错，试写出位错线的方向及位错线在切应作用下滑移运动的方向。

（4）若此单位位错是纯螺型位错，在（111）晶面内滑移受阻后，它将交滑移到哪一个晶面上？
（5）若此单位螺型位错，在（111）晶面内分解成扩展位错，试写出位错分解反应式并判断此反应能否进行？（若不考虑层错能）
（6）若扩展位错在（111）晶面内滑移时一旦受阻，还能否运动？将如何运动?请写出反应式。

14．什么是小角度晶界、大角度晶界及亚晶界？什么是共格界面和非共格界面？
15．什么是原子扩散和反应扩散？什么是什么是上坡扩散和下坡扩散？
16．C原子向 -Fe中扩散和Cu原子向Zn原子中的扩散，扩散机制及扩散类型各是什么？17．影响扩散的因素是什么？并说明原因。

18．空位扩散比间隙扩散更难以进行，为什么？
19．什么是过冷现象、过冷度？什么是热过冷及动态过冷？
20．试说明纯金属结晶的热力学条件、结构条件、能量条件及动力学条件。

21．何谓成分过冷？成分过冷是怎样产生的？
22．金属提纯使用的区域熔炼，应使液相完全混合均匀；对于固溶体合金K0>1时，K0越大提纯效果越好。

为什么？
23．背画Fe－Fe3C组织组成物相图，并说明相图中的各特性点的符号、成分及温度，并标出A1、A3及A cm线。

24．什么是Fe3CⅠ、Fe3CⅡ、Fe3CⅢ、Fe3C共晶和Fe3C共析？什么是珠光体及莱氏体？含碳量及金相形态如何？
25．试写出纯铁的同素异晶转变式（常温）。

说明相图中A1、A3、及A cm线的意义。

26．在含碳量2.11％的Fe－C合金室温组织中发现有少量莱氏体组织，试分析其原因。

27．试分析Fe－C合金含碳量对组织及力学性能的影响。

28．试分析T10钢和T12钢的平衡结晶过程及组织。

29．亚共晶白口铁和过共晶白口铁先共晶相奥氏体和Fe3CⅠ呈树枝状和白色条狀，试分析其原因。

30．试说明三元合金成分表示方法及成分三角形中两特性线的意义。

31．试分析固态下完全不溶的三元合金投影图中各种类型的三元合金平衡结晶过程及组织，并求各组织组成物相对重量。

32．试说明部分互溶的三元合金共晶相图水平截面图中四相平衡转变类型及四相平衡转变以上和以下三相转变类型并写出反应式。

33．写出bcc和fcc结构的所有滑移系。

34．写出单晶体滑移时的临界分切应力公式，取向因子为何值时为软位向及硬位向？35．什么是交滑移与双滑移？哪些位错能进行交滑移或双滑移？为什么？
36．为什么晶体滑移总是沿原子的密排晶面和该晶面上的密排方向进行？
37．为什么多晶体的屈服强度高于单晶体？
38．什么是固溶强化及加工硬化？固溶强化和加工硬化的位错机制是什么？
39．冷变形金属的回复与再结晶的驱动力是什么？晶粒长大阶段的驱动力是什么？
40．回复阶段的组织及性能有何变化？机制是什么？再结晶阶段的组织及性能有何变化？。