内容发布更新时间 : 2024/11/8 17:03:20星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

量，又有 应力分量。

6-6外力作用在位错线上的力始终指向位错线的 方向，其大小与位错的 成正比，而位错的弹性应变能与位错的 成正比。

6-7不全位错是 的边界线，面心立方金属中的肖克莱不全位错可以在滑移面上在做 运动，不能做 运动；弗兰克不全位错只能在层错面上做 运动，不能做 运动，运动导致层错区的扩大或缩小。

6-8 位错不能发生交滑移，但可以在正应力作用下发生 运动，扩展位错在发生交滑移前必须先发生 。

6-9金属在常温或低温下主要塑性变形方式是 ，其次是 。位错滑移方向总是指向 方向，位错的滑移面是 与 决定的平面，只有那些位错的滑移面与晶体的 面一致的位错才能做滑移运动。

6-10再结晶的驱动力是 ，再结晶完成后的晶粒长大的驱动力是 。金属在高温下塑性变形时会发生 或 。

6-11三元合金相图中的四相水平面与单相区交成 ，与三相区交成 。

6-12位错的滑移面是由 和 决定的平面，刃型位错的滑移面有 个，螺型位错的滑移面理论上有 个，刃型位错既可以做 运动，又可以做 运动，但不能进行 运动，其易动性比螺位错的 。

6-13不全位错是 与 不相等的位错，其位错线晶体中

的 区和 区的交界线，在通常情况下，不全位错 单独滑移。

二、回答与论述

2-0简述“材料科学与工程（MSE）”的定义及其六面体五要素之间的关系。 2-1陶瓷材料一般由哪些相组成？

2-2布拉菲点阵一共有多少种？它们分属于哪几大晶类？铜属于哪种布拉菲点阵？ 2-3点阵平面（110）、（311）和（132）是否发球同一晶带？若是的话，试指出其晶带轴，另外再指出属于该晶带的任一其它点阵平面；若不是的话，为什么？

2-4晶体的宏观对称元素有哪几种？并画图示意其中一种。 2-5什么是固溶体？它是如何分类的？

2-6晶体的微观对称元素有哪几种？并画图示意其中一种。

2-7常见金属晶体结构中哪些是密排结构？它们能不能分别看作一种独立的布拉菲点阵？为什么？ 2-8什么是化合物？它可分为哪几类？

2-9按照硅氧四面体在空间的组合情况，硅酸盐结构可以分成哪几类？ 2-10二元相图中的三相平衡反应为什么是在恒温下进行的？ 2-11三远相图中的四相平衡反应为什么是在恒温下进行的？

2-12纯金属凝固和平衡凝固是否相同？说明两者的相同或不同之处。 2-13单相固溶体正常凝固时是否会出现成分过冷？为什么？ 2-14判断下列位错反应能否进行：

?aaa[101]+[011] [110] 2222-15在面心立方晶体中有下述位错反应：

??aa?a[101]+[121] [111] 263 判断该反应能否进行。

2-16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？

2-17何谓上坡扩散？其产生的条件是什么？何谓柯肯达尔效应？

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2-18何谓超塑性？其产生的条件是什么？

2-19试从柏氏矢量、位错类型、位错线形状和可能的运动方式比较面心立方晶体全位错、弗兰克分位错、肖克莱分位错和面角位错的特点。

2-20试比较单晶铜与多晶铜的加工硬化特性。 2-21试比较单晶锌与多晶锌的塑性变形特性。

2-22试述孪生与滑移的异同，比较它们在塑变过程中的作用。 2-23选择结晶？什么是区域熔炼？

何谓珠光体转变？请简述这一转变过程及其所得到的组织与性能。

四、绘图与计算

4-0根据铁碳平衡相图，回答下列问题。写出Fe-C合金在1495℃、1154℃、1148℃、738℃和727℃发生的三相平衡反应的反应式。

4-1指出下图中各二元相图中的错误，说明为什么是错的，并在图上予以纠正。

（缺图，在书中P24第十题）

a?a4-2在铜单晶体中（111）和（111）滑移面上各存在一个柏氏矢量为[110]和[011]的全位错，当它们

22a??a?分解为扩展位错时，其领先位错分别为[211]和[121]。

66?1.求它们可能的位错分解反应。

2.当两领先位错在各自的滑移面上运动相遇时，发生了新的位错反应。试写出其位错反应式，判断该反应能否自发进行？并分析该新生成的位错其位错特性和运动性质。

a?3.已知铜单晶aa=0.36nm,切变模量G=4×10MPa,层错能γ＝0.04J/m，试求上述柏氏矢量为[110]的

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位错形成扩展位错的宽度。 4-3写出下列晶面指数。（图在P78第七题和P81第七题）

a?a??4-4什么是全位错及不全位错？为什么面心立方晶体中的全位错[110]可以分解成两个不全位错[121]26a?及[211]，试从几何条件和能量条件两个方面给以说明。 64-5试分析在面心立方金属中（点阵常数为a），下列位错反应能否进行，并指出这些位错各属什么类型？反应后生成的新位错能否在滑移面上运动？

aa??a[101]＋[121]→[111] 2634-6假定某立方晶体中的活动滑移系为（111）[110]：

1.给出引起滑移的单位位错的柏氏矢量，加以说明。

2.若引起滑移的为刃型位错，指明位错线方向及其滑移方向。 3.若引起滑移的为螺型位错，指明位错线方向及其滑移方向。

?五、判断与纠错

5-1 扩展位错之间常夹有一片层错区，因此扩展位错是面缺陷。 （ ） 5-2金属中点缺陷的存在使电阻率增大。 （ ） 5-3经过冷变形后再结晶退火的金属，晶粒都可得到细化。 （ ）

5-4两个相互平等的位错，一个为纯螺型，另一个为纯刃型，则这两个位错之间没有相互作用。 （ ）

5-5在面心立方晶体结构的置换型固溶体中，原子扩散的方式一般为空位机制。 （ ）

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5-6多边化使分散分布的位错集中在一起形成位错墙，因位错应力场的叠加，使点阵畸变增大。 （ ）

5-7在合金中，第二相与基体之间界面能的大小决定了第二相的形貌和分布。 （ ）

5-8晶粒长大过程就是晶界迁移过程，也就是晶界的平直化过程，所以只要晶界平直了，晶粒就不长大了。 （ ）

5-9一个不含空位的完整晶体在热力学上是不稳定的。 （ ） 5-10间隙固溶体中溶质浓度越高，则溶质所占据的间隙越多，供扩散的空位间隙越少，导致扩散系数下降。 （ ）

5-11变形金属只有在通常定义的再结晶温度以上才能发生再结晶，此温度以下不可能发生再结晶。 （ ）

5-12位错受力方向处处垂直于位错线，位错运动过程中，晶体发生相对滑动的方向始终是柏氏矢量方向。 （ ）

5-13渗碳处理常常在钢的奥氏体区域进行，这是因为碳在奥氏体中的浓度梯度比在铁素体中的大。 （ ）

5-14回复、再结晶及晶粒长大三个过程均是形核及核长大过程，其驱动力增色为变形储能。（ ）

5-15由于陶瓷粉末烧结时难以避免的显微空隙，在随后成型过程中产生微裂纹，导致陶瓷的实际拉伸强度低于理论的屈服强度。 （ ）

5-16晶体中的滑移和孪生都不改变原有的晶体结构，但孪生变形却使晶体的变形部分发生了位向变化。 （ ）

5-17再结晶织构是再结晶过程中被保留下来的变形织构。 （ ） 5-18一个位错环不可能处处都是螺位错，也不可能处处都是刃位错。 （ ）

5-19陶瓷晶体的变形除与结合键的本性有关外，还与晶体的滑移系少、位错的柏氏矢量大有关。 （ ）

5-20为了消除硫化物在钢中的热脆，其两面角要大。 （ ） 5-21再结晶结束后发生晶粒长大时的驱动力主要来自高的总晶界能。 （ ） 5-22扩散过程中，原子的流量直接正经于扩散时间。 （ ）

5-23由于碳在奥氏体中的扩散系数比铁素体中大，故钢的渗碳处理常常在奥氏体相区进行。 （ ）

材料的化学组成（分）通过相结构而决定材料的性能。（ ） 在氯化钠晶体中，NaCl这样的分子是不存在的。（ ）

对离子化合物而言，不可将化学式与分子式和结构式混为一谈。（ ）

金刚石与石墨都是碳的单质，但它们在硬度、光学性质与电学性质方面表现了巨大的分歧。（ ） 在金刚石晶体中，每个碳原子可与相邻的四个碳原子公用4对价电子，形成一个庞大的无限分子（晶体）。（）

在非金属元素单质中，原子一般先通过共价键形成一个有限的或无限的分子，然后再由范氏力把这些分子连成一个晶体。（）

在非金属元素单质中，原子首先通过共价结合形成分子，然后再由分子通过分子间力形成晶体。（） A4型点阵结构相当于空间利用率（堆积密度）为34%的正四面体堆积。（ ）

从堆积密度来看，A7型点阵结构近似地相当于空间利用率仅为52.4%的立方体堆积。（ ）

惰性气体原子具有完整的电子层（构型），它们并不形成化学键，而是通过微弱的没有方向性的范氏力直

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接凝聚成晶体。因此，这类元素的单质和金属相仿，亦具有与圆球的最密堆集相应的结构。（ ） 氦的晶体具有A3型式的结构，氖、氩、氪、氙均以A1型结构存在于晶体中。（ ）

六、解释与辨析

物质与物相，物相与组织

物质与材料，材料科学与材料工程，结构与性能

点阵与阵点，晶体结构与空间点阵，晶胞与晶格，晶带与晶轴，结构基元与点阵单位，基元与阵点，点阵与平移群。

周期性与对称性，对称元素与对称操作，旋转轴与反映面，反演与反映， 点群与空间群， 相组成与相结构，

固溶体合金与化合物合金，中间相与间隙相，间隙固溶体与间隙化合物，

位错与层错，堆垛层错与扩展位错，位错反应与位错交割，位错的割结与扭折，位错的攀移与滑移， 高分子链的构型与构象，高分子链的进程结构与远程结构， 均聚物与共聚物

半共格相界与非共格相界，

重合位置点阵与超点阵（或重合位置点阵与大角度晶界） 结晶体与非晶体，准晶与非晶，液晶、准晶与非晶，

上坡扩散与下坡扩散，稳态扩散与非稳态扩散，互扩散与自扩散，

孪生与孪晶，滑移与孪生，交滑移与多滑移，丝织构与板织构，滑移、孪生与扭折，多滑移与交滑移，固溶强化与形变强化，细晶强化与弥散强化，丝织构与板织构，形变织构与再结晶织构，

织构（texture）与（结构）组织（microstructure）， 相律与相图，

凝固与结晶，晶胚与晶核，能量起伏、结构起伏与成分起伏，

均匀形核与非均匀形核，过冷度与临界晶核半径，形核与长大，选择结晶与区域熔炼，过冷度与晶粒度，

均匀化（扩散）退火与再结晶（软化）退火， 组织组成物与相组成物，

平衡结晶与非平衡结晶，共晶转变与共析转变，伪共晶与离异共晶， 枝晶偏析与比重偏析，

固溶体的脱溶转变与多形性转变，脱溶分解与调幅分解，珠光体、马氏体与贝氏体，托氏体与索氏体和珠光体，铁素体、奥氏体和莱氏体，中间相与渗碳体。

七、绘图与标示（作图时必须在晶胞中标出基矢a,b,c）

7-1.在立方晶胞中画出如下晶面和晶向：（021），（231）和[210]。 7-2.在六方晶胞中画出（1212）晶面。

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