内容发布更新时间 : 2024/11/15 15:11:58星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

2. 什么是置换固溶体？影响置换固溶体溶解度的因素有哪些？形成无限固溶体的条件是什么？

答：溶质原子取代溶剂原子，并保持溶剂结构的合金相称为置换固溶体。 影响因素有：1）原子尺寸；2）晶体结构；3）电负性；4）电子浓度 两组元晶体结构相同是形成无限固溶体的必要条件。

3. 置换扩散与间隙扩散的扩散系数有何不同？在扩散偶中，如果是间隙扩散，是否会发生柯肯达尔效应？为什么？

答：间隙扩散系数与空位浓度无关，而置换扩散系数与空位浓度有关（可用公式表示）。一般地，间隙扩散系数大于置换扩散系数。

不会发生。因为间隙扩散中考虑间隙原子定向流动，未考虑置换互溶式扩散。

4. 在室温下对铁板（其熔点为 1538℃ ）和锡板（其熔点为 232℃ ），分别进行来回弯折，随着弯折的进行，各会发生什么现象？为什么？ 答：根据T再＝（0.35～0.45）Tm可知

Fe在室温下加工为冷加工，Sn在室温下加工为热加工

因此随着弯曲的进行，铁板发生加工硬化，继续变形，导致铁板断裂 Sn板属于热加工，产生动态再结晶，弯曲可不断进行下去

5. 何为固溶强化？请简述其强化机制。

答：固溶强化就是溶质原子阻碍位错运动，从而使合金强度提高的现象。 主要机制包括：1）柯氏气团，即溶质原子的弹性应力场阻碍位错运动；2）玲木气团，即溶质原子降低基体层错能，使位错分解为扩展位错，阻碍位错交滑移或攀移；3）电交互作用，即带电溶质原子与位错形成静电交互作用，阻碍位错运动。

6. 请比较二元共晶转变与包晶转变的异同。

答：相同点：恒温、恒成分转变；相图上均为水平线。

不同点：共晶为分解型反应，包晶为合成型反应；共晶线全是固相线，包晶线只有部分是固相线；共晶三角在水平线上，包晶三角在水平线下。

二、作图计算题（每题10分，共40分）

1. 请比较FCC晶体中

两位错的畸变能哪个较大。

和

答：

故：b1的畸变能较小。

2. 面心立方晶体沿[001]方向拉伸，可能有几个滑移系开动？请写出各滑移系指数，并分别绘图示之。 答：

共12个滑移系，其中可能开动的有8个。分别是：

、

、

3. 在Al单晶中，（111）面上有一位错 ， 面上另一位错

。若两位错发生反应，请绘出新位错，并判断其性质。 答：新位错为 位错线为（111）面与

。

面的交线

。 b1 b3 b'2 b2 两者垂直，因此是刃型位错。

4. 请分别写出立方晶系中{110}和{100}晶面族包括的晶面。

答：

三、 综合分析题（每题25分，共50分）

1. 请分析影响回复和再结晶的因素各有哪些，以及影响因素的异同，并请分析其原因。 回复 再结晶 原因 促进原子扩散 提供驱动力 阻碍位错和晶界的运动 温度（升） 促进 促进 冷变形量促进 促进 （增） 溶质原子 阻碍 阻碍 第二相粒子 促进 促进或即可能提高驱动力，同时阻碍位错和晶界运动 阻碍 原始晶粒促进 促进 （细小） 晶粒位向 热蚀沟 增大再结晶驱动力 无影无影响 响 无影一般无尚未形成热蚀沟 响 影响

2. 附图为Ti-Al二元合金相图：

1) 请分析并分别写出1285℃、1125℃和665℃三个恒温转变的类型和反

应式，以及882℃时发生两相恒温转变的类型和反应式。

2) 请绘出w＝31%合金平衡结晶的冷却曲线，并注明各阶段的主要相变

反应。

3) 请分析500℃时，w＝31%的合金平衡结晶的相组成物和组织组成物，

并计算其质量分数。

（注：1125℃时，w?Ti＝27%，w Ti3Al＝26%，w TiAl＝35%；500℃时，w Ti3Al＝23%，w TiAl＝35%） 答：

1）1285℃：包析反应，βTi＋TiAl→?Ti 1125℃：共析反应，?Ti→Ti3Al＋TiAl 665℃： 包晶反应，L+TiAl3→Al 882℃： 同素异构转变，βTi→?Ti

2008年西北工业大学硕士研究生入学试题参

考答案

四、简答题（每题10分，共60分）

1. 固态下，无相变的金属，如果不重熔，能否细化晶粒？如何实现？

答：可以。.通过进行适当冷变形，而后在适当温度再结晶的方法获得细晶（应主意避开临界变形度和避免异常长大）。或进行热加工，使之发生动态再结晶。

2. 固体中有哪些常见的相结构？

答：固体中常见的相结构有：固溶体（单质）、化合物、陶瓷晶体相、非晶相、分子相。

3. 何谓平衡结晶？何谓非平衡结晶？

答：平衡结晶是指结晶速度非常缓慢，液相和固相中扩散均很充分的情况下的结晶。非平衡结晶是指结晶速度比较快，扩散不充分的情况下的结晶。

4. 扩散第一定律的应用条件是什么？对于浓度梯度随时间变化的情况，能否应用扩散第一

定律？ 答：扩散第一定律的应用条件是稳态扩散，即与时间无关的扩散。对于非稳态扩散的情况也可以应用扩散第一定律，但必须对其进行修正。

5. 何为织构？包括哪几类？

答：织构是晶体中晶面、晶向趋于一致现象。织构包括再结晶织构和变形织构。其中变形织构又包括丝织构和板织构。

6. 什么是成分过冷？如何影响固溶体生长形态？

答：凝固过程中，随液固界面的推进，液固界面附近液相一侧产生溶质原子富集，导致液相的熔点发生变化，由此产生的过冷现象称为成分过冷。无成分过冷时，固溶体以平面状生长，形成等轴晶；有较小过冷度时，形成胞状组织；有较大成分过冷时，形成树枝晶。

二、作图计算题（每题15分，共60分）

1、 请分别写出FCC、BCC和HCP晶体的密排面、密排方向，并计算密排面间距和密排方向上原子间距。 答：

晶体结构 密排面 密排方向 密排面间距 密排方向原子间距 FCC ｛111｝ <110> BCC {110} <111> a HCP {0001}

2、 请绘出面心立方点阵晶胞，并在晶胞中绘出（110）晶面；再以（110）晶面平行于纸面，绘出（110）晶面原子剖面图，并在其上标出[001]，，晶向。 答：