内容发布更新时间 : 2024/12/25 1:46:11星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

2. 已知某低碳钢 σ 0 =64KPa ， K=393.7 ，若晶粒直径为 50μm ，该低碳钢的屈服强度是多少？ 答：由霍尔－配奇公式得：

3. 试计算 BCC 晶体最密排面的堆积密度。 答： BCC 密排面为｛ 110 ｝面，其面积为：

｛ 110 ｝面上被原子占据的面积为（两个原子）：

堆积密度：

4. 和 均位于 Fcc 铝的 (111) 晶面上，因此理论上 和

的滑移均是可能的。

（ 1 ）画出 (111) 晶面及单位滑移矢量 和 。

（ 2 ）比较具有此二滑移矢量的位错的能量。

答：（ 1 ）

（ 2 ）

两位错位于同一滑移面，因此 G 相同，故： 三、综合分析题（每题 20 分，共 40 分）

1. 试从晶界的结构特征和能量特征分析晶界的特点。 答：晶界结构特征：原子排列比较混乱，含有大量缺陷。 晶界能量特征：原子的能量较晶粒内部高，活动能量强。 晶界特征：

? 晶界——畸变——晶界能——向低能量状态转化——晶粒长大、晶界变直——晶界面积减小

? 阻碍位错运动—— σ b ↑ ——细晶强化 ? 位错、空位等缺陷多——晶界扩散速度高

? 晶界能量高、结构复杂——容易满足固态相变的条件——固态相变首先发生地 ? 化学稳定性差——晶界容易受腐蚀 ? 微量元素、杂质富集

2. 试分析冷塑性变形对合金组织结构、力学性能、物理化学性能、体系能量的影响。 答：

? 组织结构：（ 1 ）形成纤维组织：晶粒沿变形方向被拉长；（ 2 ）形成位错胞；（ 3 ）晶粒转动形成变形织构。

? 力学性能：位错密度增大，位错相互缠绕，运动阻力增大，造成加工硬化。

? 物理化学性能：其变化复杂，主要对导电，导热，化学活性，化学电位等有影响。

? 体系能量：包括两部分：（ 1 ）因冷变形产生大量缺陷引起点阵畸变，使畸变能增大；（ 2 ）因晶粒间变形不均匀和工件各部分变形不均匀引起的微观内应力和宏观内应力。这两部分统称为存储能，其中前者为主要的。

冷变形后引起的组织性能变化为合金随后的回复、再结晶作了组织和能量上的准备。

2005年西北工业大学硕士研究生入

学试题 参考答案

一、简答题（每题 8 分，共 40 分） 1. 请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。 答：热力学条件 ΔG < 0 结构条件： r > r* 能量条件： A > ΔG max 成分条件

2. 同素异晶转变和再结晶转变都是以形核长大方式进行的，请问两者之间有何差别？

答：同素异晶转变是相变过程，该过程的某一热力学量的倒数出现不连续；再结晶转变只是晶粒的重新形成，不是相变过程。 3. 两位错发生交割时产生的扭折和割阶有何区别？

答：位错的交割属于位错与位错之间的交互作用，其结果是在对方位错线上产生一个大小和方向等于其柏氏矢量的弯折，此弯折即被称为扭折或割阶。扭折是指交割后产生的弯折在原滑移面上，对位错的运动不产生影响，容易消失；割阶是不在原滑移面上的弯折，对位错的滑移有影响。

4. 请简述扩散的微观机制有哪些？影响扩散的因素又有哪些？

答：置换机制：包括空位机制和直接换位与环形换位机制，其中空位机制是主要机制，直接换位与环形换位机制需要的激活能很高，只有在高温时才能出现。 间隙机制：包括间隙机制和填隙机制，其中间隙机制是主要机制。

影响扩散的主要因素有：温度（温度约高，扩散速度约快）；晶体结构与类型（包括致密度、固溶度、各向异性等）；晶体缺陷；化学成分（包括浓度、第三组元等）

5. 请简述回复的机制及其驱动力。 答：低温机制：空位的消失

中温机制：对应位错的滑移（重排、消失） 高温机制：对应多边化（位错的滑移＋攀移） 驱动力：冷变形过程中的存储能（主要是点阵畸变能） 二、计算、作图题：（共 60 分，每小题 12 分） 1. 在面心立方晶体中，分别画出

、

和、

，

指出哪些是滑移面、滑移方向，并就图中情况分析它们能否构成滑移系？若外力方向为 [001] ，请问哪些滑移系可以开动？

2. 请判定下列位错反应能否进行，若能够进行，请在晶胞图上做出矢量图。 （ 1 ） 几何条件：

，满足几何条件