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《材料科學(xué)基礎(chǔ)》習(xí)題與思考題.doc

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《材料科學(xué)基礎(chǔ)》習(xí)題與思考題.doc

材料科學(xué)基礎(chǔ)教程復(fù)習(xí)題與思考題一、選擇與填空1-1下列組織中的哪一個(gè)可能不是亞穩(wěn)態(tài),即平衡態(tài)組織? a)馬氏體+殘余奧氏體 b)上貝氏體 c)鐵素體+珠光體 d)奧氏體+貝氏體1-2下列組織中的哪一個(gè)可能不是亞穩(wěn)態(tài)? a) 鐵碳合金中的馬氏體 b) 鐵碳合金中的珠光體+鐵素體c) 鋁銅合金中的+GPZ d) 鐵碳合金中的奧氏體+貝氏體1-3單相固溶體在非平衡凝固過(guò)程中會(huì)形成成分偏析: a)若冷卻速度越大,則成分偏析的傾向越大;b)若過(guò)冷度越大,則成分偏析的傾向越大;c)若兩組元熔點(diǎn)相差越大,則成分偏析的傾向越??;d)若固相線和液相線距離越近,則成分偏析的傾向越小。1-4有兩要平等右螺旋位錯(cuò),各自的能量都為E1,當(dāng)它們無(wú)限靠近時(shí),總能量為 。 a) 2E1 b) 0 c) 4E11-13兩根具有反向柏氏矢量的刃型位錯(cuò)在一個(gè)原子面間隔的兩個(gè)平行滑移面上相向運(yùn)動(dòng)以后,在相遇處 。a) 相互抵消 b) 形成一排間隙原子 c) 形成一排空位1-15位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)方向處處垂直于位錯(cuò)線,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是可變的,晶體做相對(duì)滑動(dòng)的方向 。a) 隨位錯(cuò)線運(yùn)動(dòng)方向而改變 b) 始終是柏氏矢量方向 c) 始終是外力方向1-16位錯(cuò)線張力是以單位長(zhǎng)度位錯(cuò)線能量來(lái)表示,則一定長(zhǎng)度位錯(cuò)的線張力具有 量綱。a) 長(zhǎng)度的 b) 力的 c) 能量的1-17位錯(cuò)線上的割階一般通過(guò) 形成。a) 位錯(cuò)的交割 b) 共格界面 c) 小角度晶界1-7位錯(cuò)上的割階一般通過(guò) 形成。a) 孿生 b) 位錯(cuò)的交滑移 c) 位錯(cuò)的交割1-23刃形位錯(cuò)的割階部分 。a) 為刃形位錯(cuò) b) 為螺形位錯(cuò) c) 為混合位錯(cuò)1-24面心立方晶體中Frank不全位錯(cuò)最通常的運(yùn)動(dòng)方式是 。a) 沿111面滑移 b) 沿垂直于111的面滑移 c) 沿111面攀移1-25位錯(cuò)塞積群的一個(gè)重要效應(yīng)是在它的前端引起 。 a)應(yīng)力偏轉(zhuǎn) b)應(yīng)力松弛 c)應(yīng)力集中1-26面心立方晶體中關(guān)于Shcockley分位錯(cuò)的話,正確的是 。 a) Shcockley分位錯(cuò)可以是刃型、螺型或混合型; b) 刃型Shcockley分位錯(cuò)能滑移和攀移; c) 螺型 Shcockley分位錯(cuò)能交滑移。1-27湯普森四面體中羅-羅向量、不對(duì)應(yīng)羅-希向量、希-希向量分別有 個(gè)。a)12,24,8,12 b)24,24,8,12 c)12,24,8,6132 ,位錯(cuò)滑移的派納力越小。a) 相鄰位錯(cuò)的距離越大 b) 滑移方向上的原子間距越大 c)位錯(cuò)寬度越大133層錯(cuò)和不全位錯(cuò)之間的關(guān)系是 。a)層錯(cuò)和不全位錯(cuò)交替出現(xiàn); b) 層錯(cuò)和不全位錯(cuò)能量相同; c)層錯(cuò)能越高,不全位錯(cuò)柏氏矢量模越?。?d)不全位錯(cuò)總是出現(xiàn)在層錯(cuò)和完整晶體的交界處。134位錯(cuò)交割后原來(lái)的位錯(cuò)線成為折線,若 。a) 折線和原來(lái)位錯(cuò)線的柏氏矢量相同,則稱之為扭折,否則稱之為割階;b) 折線和原來(lái)位錯(cuò)線的柏氏矢量不同,則稱之為扭折,否則稱之為割階;c) 折線在原來(lái)的滑移面上,則稱之為扭折;折線和原來(lái)的滑移面垂直稱之為割階;d) 折線在原來(lái)的滑移面上,則稱之為割階;折線和原來(lái)的滑移面垂直稱之為扭折。1-18在單相組織中存在著大小不等的晶粒,在長(zhǎng)大過(guò)程中會(huì)發(fā)生 。a) 小晶粒將移向大晶粒一方,直至晶粒大小相等;b) 界面將移向小晶粒一方,最后小晶粒將消失;c) 大小晶粒借吞并相鄰晶粒同時(shí)長(zhǎng)大。1-5在單相組織中存在著大小不等的晶粒,由界面曲率驅(qū)動(dòng)界面移動(dòng)的規(guī)律可知 。 a) 小晶粒將移向大晶粒一方,直到晶粒大小相等; b) 大小晶粒吞并相鄰晶粒,同時(shí)長(zhǎng)大;c) 晶界將移向小晶粒一方,最后小晶粒將消失。1-6界面能量最低的相界面是 。a) 共格界面 b) 孿晶界面 c) 小角度界面1-8許多面心立方金屬,在 過(guò)程中會(huì)形成孿晶。a) 塑性變形 b) 從高溫急冷到室溫 c) 再結(jié)晶退火1-11 在具有FCC、BCC、HCP三種晶體結(jié)構(gòu)的材料中,塑性變形時(shí)最容易生成孿晶的是 。a) FCC b) BCC c) HCP1-55經(jīng)過(guò)冷塑性變形和再結(jié)晶過(guò)程,在下列何種情況下必定會(huì)得到粗大的晶粒組織是 。a)在臨界變形量進(jìn)行塑性變形加工 b)大變形量 c)較長(zhǎng)的退火時(shí)間 d)較高的退火溫度1-56對(duì)面心立方晶體而言,表面能最低的晶面是 。a) (100) b) (110) c) (111) d) (121)1-56經(jīng)冷變形后的金屬在回復(fù)過(guò)程中,位錯(cuò)會(huì)發(fā)生 。a)增殖 b)大量消失 c)部分重排 d)無(wú)變化1-57位錯(cuò)上的割階是在 過(guò)程中形成的。a)交滑移 b)復(fù)滑移 c)孿生 d)交割1-9冷變形金屬中產(chǎn)生大量的空位、位錯(cuò)等晶體缺陷,這些缺陷的存在, 。a) 阻礙原子的移動(dòng),減慢擴(kuò)散過(guò)程; b) 對(duì)擴(kuò)散過(guò)程無(wú)影響;c) 加速了原子的擴(kuò)散過(guò)程。1-14 A和A-B合金焊合后發(fā)生柯肯達(dá)爾效應(yīng),測(cè)得界面向A試樣方向移動(dòng),則 。a) A組元的擴(kuò)散速率大于B組元; b) A組元的擴(kuò)散速率小于B組元; c) A和B組元的擴(kuò)散速率相同。1-28原子的擴(kuò)散具有結(jié)構(gòu)敏感性。因此,在多晶金屬和合金中有 。(Q為擴(kuò)散激活能,下標(biāo)體積、晶界、表面分別代表體擴(kuò)散、晶界擴(kuò)散和表面擴(kuò)散)a) Q體積Q晶界Q表面 b) Q表面 Q體積Q晶界 c) Q晶界Q表面Q體積1-31Cu-Al合金和Cu焊接成的擴(kuò)散偶發(fā)生柯肯達(dá)爾效應(yīng),其原始標(biāo)記面向Cu-Al合金一側(cè)漂移,則兩元素的擴(kuò)散通量關(guān)系為 。a) JCuJAl bJCuJAl cJCuJAl136原子擴(kuò)散過(guò)程的驅(qū)動(dòng)力是 。a) 組元的濃度梯度 b) 組元的化學(xué)勢(shì)梯度 c) 擴(kuò)散的溫度 d) 擴(kuò)散的時(shí)間1-48下列過(guò)程與晶體中空位遷移過(guò)程關(guān)系不大的是:a)形變孿晶 b)自擴(kuò)散 c)回復(fù) d)位錯(cuò)攀移1-49下列有關(guān)固體中擴(kuò)散的說(shuō)法中,正確的是 。a) 原子擴(kuò)散的驅(qū)動(dòng)力是存在著濃度梯度;b) 空位擴(kuò)散是指間隙固溶體中溶質(zhì)原子從一個(gè)空位間隙跳到另一個(gè)空位間隙;c) 晶界上點(diǎn)陣畸變較大,因而原子遷移阻力較大,所以比晶內(nèi)的擴(kuò)散系數(shù)要小;d) 成分均勻的材料中也存在著擴(kuò)散。1-10既能提高金屬的強(qiáng)度,又能降低其脆性的手段是 。a) 加工硬化 b) 固溶強(qiáng)化 c) 晶粒細(xì)化 d) 第二相強(qiáng)化1-29加工硬化是一種有效的強(qiáng)化手段,其缺點(diǎn)是 。a)只適用于雙相材料 b)材料在高溫下不適用 c)只適用于單晶體1-30復(fù)相合金中,當(dāng)一相為脆性相分布在另一相基體上時(shí),對(duì)材料的強(qiáng)韌性比較有利的組織形態(tài)是 。a)一相呈網(wǎng)狀分布在另一相晶界上; b)一相以顆粒狀彌散分布在另一相基體上; c)一相以大塊狀分布在另一相基體上。1-12如下說(shuō)法哪個(gè)是正確的, 。a) 形成點(diǎn)缺陷所引起的熵的變化使晶體能量增加;b) 晶體總是傾向于降低點(diǎn)缺陷的濃度;c) 當(dāng)點(diǎn)缺陷濃度達(dá)到平衡值時(shí),晶體自由能最低。1-21金屬中點(diǎn)缺陷的存在使熱導(dǎo)率 。a) 增大 b) 減小 c) 不受影響1-22過(guò)飽和點(diǎn)缺陷(如淬火空位、輻照缺陷) 金屬的屈服強(qiáng)度。a) 降低 b) 提高 c) 不改變1-19單晶體的臨界分切應(yīng)力與 有關(guān)。a) 外力相對(duì)于滑移系的取向 b) 拉伸時(shí)的屈服應(yīng)力 c) 金屬的類型與純度1-20在金相試樣表面上幾組交叉滑移線的產(chǎn)生是由于 。a) 交滑移 b) 多系滑移 c) 單滑移135再結(jié)晶過(guò)程包含晶粒的形核與長(zhǎng)大 。a)形核與長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力都來(lái)源于形變儲(chǔ)存能;b)形核與長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力都來(lái)源于晶界能;c)形核的驅(qū)動(dòng)力來(lái)源于儲(chǔ)存能,長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力來(lái)源于晶界能;d) 形核的驅(qū)動(dòng)力來(lái)源于晶界能,長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力來(lái)源于儲(chǔ)存能。137在 情況下再結(jié)晶后若在更高文書(shū)保溫還可能發(fā)生異常晶粒長(zhǎng)大。a) 金屬在臨界變形量進(jìn)行冷變形 b) 冷變形金屬中存在著彌散分布的第二相微粒 c) 冷變形前的原始晶粒粗大 d) 冷變形金屬純度非常高138 14種布拉菲點(diǎn)陣 。a)按其對(duì)稱性分類,可歸結(jié)為七大晶系; b)按其點(diǎn)陣常數(shù)分類,可歸結(jié)為七大晶系;c)按陣點(diǎn)所在位置分類,可歸結(jié)為七大晶系; d)按其幾何形狀分類,可歸結(jié)為七大晶系。1-39如果某一晶體中若干晶面同屬于某晶帶,則 。a)這些晶面必定是同族晶面 b)這些晶面必定相互平行c)這些晶面上原子排列相同 d)這些晶面之間的交線相互平行1-40與(113)和(112)同屬一晶帶的有:a)(12) b)(21) c)(110) d)(211)1-41晶體點(diǎn)陣的對(duì)稱性越高,則 。a)獨(dú)立的點(diǎn)陣常數(shù)越少 b)晶體中原子排列越緊密c)晶胞中原子越多 d)晶體結(jié)構(gòu)越復(fù)雜1-42拓?fù)涿芘排c幾何密排相比 。a)幾何密排的配位數(shù)高,致密度大 b)幾何密排的配位數(shù)高,致密度小c)拓?fù)涿芘诺呐湮粩?shù)高,致密度大 d)拓?fù)涿芘诺呐湮粩?shù)高,致密度小1-43 TiC和CaO都具有NaCl型結(jié)構(gòu),但 。a) TiC屬離子晶體,CaO屬共價(jià)晶體 b) TiC屬共價(jià)晶體,CaO屬離子晶體c) TiC屬間隙化合物,CaO屬離子晶體 d) TiC屬間隙相,CaO屬離子晶體1-44引入點(diǎn)陣概念是為了 。a) 描述原子在晶胞中的位置 b) 描述晶體的對(duì)稱性c) 描述晶體結(jié)構(gòu)的周期性 d) 同時(shí)描述晶體結(jié)構(gòu)的周期性和對(duì)稱性1-45 A、B兩晶體,如果 。a) 所屬的空間點(diǎn)陣相同,則此兩晶體的結(jié)構(gòu)相同;b) 晶體結(jié)構(gòu)相同,它們所屬的空間點(diǎn)陣可能不同;c) 晶體結(jié)構(gòu)相同,它們所屬的空間點(diǎn)陣必然相同;d) 所屬的空間點(diǎn)陣不同,兩晶體的結(jié)構(gòu)可能相同。1-46體心立方(BCC)晶體中間隙半徑比面心立方(FCC)中的小,但BCC的致密度卻比FCC低,這是因?yàn)?。a) BCC中原子半徑??;b) BCC中的密排方向<111>上的原子排列比FCC密排方向上的原子排列松散;c) BCC中的原子密排面110的數(shù)量太少;d) BCC中原子的配位數(shù)比FCC中原子配位數(shù)低。1-47組成固溶體的兩組元完全互溶的條件是 。a) 兩組元的電子濃度相同 b) 兩組元的晶體結(jié)構(gòu)相同c) 兩組元的原子半徑相同 d) 兩組元電負(fù)性相同1-50晶體結(jié)構(gòu)和空間點(diǎn)陣的相互關(guān)系是 。a) 空間點(diǎn)陣的每一個(gè)陣點(diǎn)代表晶體中的一個(gè)原子;b) 每一種空間點(diǎn)陣代表唯一的一種晶體結(jié)構(gòu);c) 晶體結(jié)構(gòu)一定,它所屬的空間點(diǎn)陣也唯一地確定;d) 每一種晶體結(jié)構(gòu)可以用不同的空間點(diǎn)陣表示。1-51晶體中配位數(shù)和致密度之間的關(guān)系是 。a)配位數(shù)越大,致密度越大 b) 配位數(shù)越小,致密度越大c) 配位數(shù)越大,致密度越小 d) 兩者之間無(wú)直接關(guān)系1-52間隙相和間隙固溶體的區(qū)別之一是 。a) 間隙相結(jié)構(gòu)比間隙固溶體簡(jiǎn)單 b) 間隙相中的間隙原子尺寸比間隙固溶體中的大c) 間隙相的固溶度比間隙固溶體大 d) 間隙相的結(jié)構(gòu)和其組元的結(jié)構(gòu)不同1-53在離子晶體中 。a) 陽(yáng)離子半徑大于陰離子半徑;b) 陰離子半徑大于陽(yáng)離子半徑;c) 陽(yáng)離子半徑與陰離子半徑相等;d) 陽(yáng)離子半徑可以大于陰離子半徑,也可以小于陰離子半徑。1-54硅氧四面體中的氧離子 。a) 只屬于一個(gè)硅氧四面體; b) 可以被多個(gè)硅氧四面體共用;c) 只能被兩個(gè)硅氧四面體共用; d) 可以被四個(gè)硅氧四面體共用。6-1位錯(cuò)有 和 兩種基本的運(yùn)動(dòng)方式,刃型位錯(cuò)由于多余的 ,因此它既能做 運(yùn)動(dòng),也能做 運(yùn)動(dòng),而螺型位錯(cuò)只能做 運(yùn)動(dòng)。在常溫或低溫下,位錯(cuò)的 運(yùn)動(dòng)非常困難,因?yàn)檫@種運(yùn)動(dòng)需要原子的 才能發(fā)生,顯然,升高溫度可以 這種運(yùn)動(dòng)。6-2刃型位錯(cuò)的滑移方向與柏氏矢量 ,與使該位錯(cuò)滑移的外分切應(yīng)力 ;螺位錯(cuò)滑移方向與柏氏矢量 ,與使該位錯(cuò)滑移的外分切應(yīng)力 。但是,無(wú)論什么位錯(cuò)在外應(yīng)力作用下滑移時(shí),其運(yùn)動(dòng)方向總是與位錯(cuò)線 ,就好像在位錯(cuò)線作用一個(gè)力,它的大小與 及 成正比,并指向 區(qū)。6-3冷變形金屬的再結(jié)晶雖然是 與 過(guò)程,但是在這個(gè)過(guò)程中,金屬的 不變化。6-4金屬鑄錠的組織從表面到心部一般由 、 、 三個(gè)晶區(qū)所組成。6-5螺位錯(cuò)的應(yīng)力場(chǎng)只有 應(yīng)力分量,無(wú) 應(yīng)力分量;刃位錯(cuò)的應(yīng)力場(chǎng)既有 應(yīng)力分量,又有 應(yīng)力分量。6-6外力作用在位錯(cuò)線上的力始終指向位錯(cuò)線的 方向,其大小與位錯(cuò)的 成正比,而位錯(cuò)的彈性應(yīng)變能與位錯(cuò)的 成正比。6-7不全位錯(cuò)是 的邊界線,面心立方金屬中的肖克萊不全位錯(cuò)可以在滑移面上在做 運(yùn)動(dòng),不能做 運(yùn)動(dòng);弗蘭克不全位錯(cuò)只能在層錯(cuò)面上做 運(yùn)動(dòng),不能做 運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致層錯(cuò)區(qū)的擴(kuò)大或縮小。6-8 位錯(cuò)不能發(fā)生交滑移,但可以在正應(yīng)力作用下發(fā)生 運(yùn)動(dòng),擴(kuò)展位錯(cuò)在發(fā)生交滑移前必須先發(fā)生 。6-9金屬在常溫或低溫下主要塑性變形方式是 ,其次是 。位錯(cuò)滑移方向總是指向 方向,位錯(cuò)的滑移面是 與 決定的平面,只有那些位錯(cuò)的滑移面與晶體的 面一致的位錯(cuò)才能做滑移運(yùn)動(dòng)。6-10再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力是 ,再結(jié)晶完成后的晶粒長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力是 。金屬在高溫下塑性變形時(shí)會(huì)發(fā)生 或 。6-11三元合金相圖中的四相水平面與單相區(qū)交成 ,與三相區(qū)交成 。6-12位錯(cuò)的滑移面是由 和 決定的平面,刃型位錯(cuò)的滑移面有 個(gè),螺型位錯(cuò)的滑移面理論上有 個(gè),刃型位錯(cuò)既可以做 運(yùn)動(dòng),又可以做 運(yùn)動(dòng),但不能進(jìn)行 運(yùn)動(dòng),其易動(dòng)性比螺位錯(cuò)的 。6-13不全位錯(cuò)是 與 不相等的位錯(cuò),其位錯(cuò)線晶體中的 區(qū)和 區(qū)的交界線,在通常情況下,不全位錯(cuò) 單獨(dú)滑移。二、回答與論述2-0簡(jiǎn)述“材料科學(xué)與工程(MSE)”的定義及其六面體五要素之間的關(guān)系。2-1陶瓷材料一般由哪些相組成?2-2布拉菲點(diǎn)陣一共有多少種?它們分屬于哪幾大晶類?銅屬于哪種布拉菲點(diǎn)陣?2-3點(diǎn)陣平面(110)、(311)和(132)是否發(fā)球同一晶帶?若是的話,試指出其晶帶軸,另外再指出屬于該晶帶的任一其它點(diǎn)陣平面;若不是的話,為什么?2-4晶體的宏觀對(duì)稱元素有哪幾種?并畫(huà)圖示意其中一種。2-5什么是固溶體?它是如何分類的?2-6晶體的微觀對(duì)稱元素有哪幾種?并畫(huà)圖示意其中一種。2-7常見(jiàn)金屬晶體結(jié)構(gòu)中哪些是密排結(jié)構(gòu)?它們能不能分別看作一種獨(dú)立的布拉菲點(diǎn)陣?為什么?2-8什么是化合物?它可分為哪幾類?2-9按照硅氧四面體在空間的組合情況,硅酸鹽結(jié)構(gòu)可以分成哪幾類?2-10二元相圖中的三相平衡反應(yīng)為什么是在恒溫下進(jìn)行的?2-11三遠(yuǎn)相圖中的四相平衡反應(yīng)為什么是在恒溫下進(jìn)行的?2-12純金屬凝固和平衡凝固是否相同?說(shuō)明兩者的相同或不同之處。2-13單相固溶體正常凝固時(shí)是否會(huì)出現(xiàn)成分過(guò)冷?為什么?2-14判斷下列位錯(cuò)反應(yīng)能否進(jìn)行:10+011 1102-15在面心立方晶體中有下述位錯(cuò)反應(yīng):10+21 11 判斷該反應(yīng)能否進(jìn)行。2-16在室溫下對(duì)鐵板(其熔點(diǎn)為1538)和錫板(其熔點(diǎn)為232),分別進(jìn)行來(lái)回彎折,隨著彎折的進(jìn)行,各會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?為什么?2-17何謂上坡擴(kuò)散?其產(chǎn)生的條件是什么?何謂柯肯達(dá)爾效應(yīng)?2-18何謂超塑性?其產(chǎn)生的條件是什么?2-19試從柏氏矢量、位錯(cuò)類型、位錯(cuò)線形狀和可能的運(yùn)動(dòng)方式比較面心立方晶體全位錯(cuò)、弗蘭克分位錯(cuò)、肖克萊分位錯(cuò)和面角位錯(cuò)的特點(diǎn)。2-20試比較單晶銅與多晶銅的加工硬化特性。2-21試比較單晶鋅與多晶鋅的塑性變形特性。2-22試述孿生與滑移的異同,比較它們?cè)谒茏冞^(guò)程中的作用。2-23選擇結(jié)晶?什么是區(qū)域熔煉?何謂珠光體轉(zhuǎn)變?請(qǐng)簡(jiǎn)述這一轉(zhuǎn)變過(guò)程及其所得到的組織與性能。四、繪圖與計(jì)算4-0根據(jù)鐵碳平衡相圖,回答下列問(wèn)題。寫(xiě)出Fe-C合金在1495、1154、1148、738和727發(fā)生的三相平衡反應(yīng)的反應(yīng)式。4-1指出下圖中各二元相圖中的錯(cuò)誤,說(shuō)明為什么是錯(cuò)的,并在圖上予以糾正。(缺圖,在書(shū)中P24第十題)4-2在銅單晶體中(111)和(11)滑移面上各存在一個(gè)柏氏矢量為10和011的全位錯(cuò),當(dāng)它們分解為擴(kuò)展位錯(cuò)時(shí),其領(lǐng)先位錯(cuò)分別為和。1.求它們可能的位錯(cuò)分解反應(yīng)。2.當(dāng)兩領(lǐng)先位錯(cuò)在各自的滑移面上運(yùn)動(dòng)相遇時(shí),發(fā)生了新的位錯(cuò)反應(yīng)。試寫(xiě)出其位錯(cuò)反應(yīng)式,判斷該反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行?并分析該新生成的位錯(cuò)其位錯(cuò)特性和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。3.已知銅單晶aa=0.36nm,切變模量G=4104MPa,層錯(cuò)能0.04J/m2,試求上述柏氏矢量為10的位錯(cuò)形成擴(kuò)展位錯(cuò)的寬度。4-3寫(xiě)出下列晶面指數(shù)。(圖在P78第七題和P81第七題)4-4什么是全位錯(cuò)及不全位錯(cuò)?為什么面心立方晶體中的全位錯(cuò)可以分解成兩個(gè)不全位錯(cuò)及,試從幾何條件和能量條件兩個(gè)方面給以說(shuō)明。4-5試分析在面心立方金屬中(點(diǎn)陣常數(shù)為a),下列位錯(cuò)反應(yīng)能否進(jìn)行,并指出這些位錯(cuò)各屬什么類型?反應(yīng)后生成的新位錯(cuò)能否在滑移面上運(yùn)動(dòng)?4-6假定某立方晶體中的活動(dòng)滑移系為(111):1.給出引起滑移的單位位錯(cuò)的柏氏矢量,加以說(shuō)明。2.若引起滑移的為刃型位錯(cuò),指明位錯(cuò)線方向及其滑移方向。3.若引起滑移的為螺型位錯(cuò),指明位錯(cuò)線方向及其滑移方向。五、判斷與糾錯(cuò)5-1 擴(kuò)展位錯(cuò)之間常夾有一片層錯(cuò)區(qū),因此擴(kuò)展位錯(cuò)是面缺陷。 ( )5-2金屬中點(diǎn)缺陷的存在使電阻率增大。 ( )5-3經(jīng)過(guò)冷變形后再結(jié)晶退火的金屬,晶粒都可得到細(xì)化。 ( )5-4兩個(gè)相互平等的位錯(cuò),一個(gè)為純螺型,另一個(gè)為純?nèi)行?,則這兩個(gè)位錯(cuò)之間沒(méi)有相互作用。 ( )5-5在面心立方晶體結(jié)構(gòu)的置換型固溶體中,原子擴(kuò)散的方式一般為空位機(jī)制。 ( )5-6多邊化使分散分布的位錯(cuò)集中在一起形成位錯(cuò)墻,因位錯(cuò)應(yīng)力場(chǎng)的疊加,使點(diǎn)陣畸變?cè)龃蟆?( )5-7在合金中,第二相與基體之間界面能的大小決定了第二相的形貌和分布。 ( )5-8晶粒長(zhǎng)大過(guò)程就是晶界遷移過(guò)程,也就是晶界的平直化過(guò)程,所以只要晶界平直了,晶粒就不長(zhǎng)大了。 ( )5-9一個(gè)不含空位的完整晶體在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的。 ( )5-10間隙固溶體中溶質(zhì)濃度越高,則溶質(zhì)所占據(jù)的間隙越多,供擴(kuò)散的空位間隙越少,導(dǎo)致擴(kuò)散系數(shù)下降。 ( )5-11變形金屬只有在通常定義的再結(jié)晶溫度以上才能發(fā)生再結(jié)晶,此溫度以下不可能發(fā)生再結(jié)晶。 ( )5-12位錯(cuò)受力方向處處垂直于位錯(cuò)線,位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,晶體發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的方向始終是柏氏矢量方向。 ( )5-13滲碳處理常常在鋼的奧氏體區(qū)域進(jìn)行,這是因?yàn)樘荚趭W氏體中的濃度梯度比在鐵素體中的大。 ( )5-14回復(fù)、再結(jié)晶及晶粒長(zhǎng)大三個(gè)過(guò)程均是形核及核長(zhǎng)大過(guò)程,其驅(qū)動(dòng)力增色為變形儲(chǔ)能。( )5-15由于陶瓷粉末燒結(jié)時(shí)難以避免的顯微空隙,在隨后成型過(guò)程中產(chǎn)生微裂紋,導(dǎo)致陶瓷的實(shí)際拉伸強(qiáng)度低于理論的屈服強(qiáng)度。 ( )5-16晶體中的滑移和孿生都不改變?cè)械木w結(jié)構(gòu),但孿生變形卻使晶體的變形部分發(fā)生了位向變化。 ( )5-17再結(jié)晶織構(gòu)是再結(jié)晶過(guò)程中被保留下來(lái)的變形織構(gòu)。 ( )5-18一個(gè)位錯(cuò)環(huán)不可能處處都是螺位錯(cuò),也不可能處處都是刃位錯(cuò)。 ( )5-19陶瓷晶體的變形除與結(jié)合鍵的本性有關(guān)外,還與晶體的滑移系少、位錯(cuò)的柏氏矢量大有關(guān)。 ( )5-20為了消除硫化物在鋼中的熱脆,其兩面角要大。 ( )5-21再結(jié)晶結(jié)束后發(fā)生晶粒長(zhǎng)大時(shí)的驅(qū)動(dòng)力主要來(lái)自高的總晶界能。 ( )5-22擴(kuò)散過(guò)程中,原子的流量直接正經(jīng)于擴(kuò)散時(shí)間。 ( )5-23由于碳在奧氏體中的擴(kuò)散系數(shù)比鐵素體中大,故鋼的滲碳處理常常在奧氏體相區(qū)進(jìn)行。 ( ) 材料的化學(xué)組成(分)通過(guò)相結(jié)構(gòu)而決定材料的性能。( )在氯化鈉晶體中,NaCl這樣的分子是不存在的。( )對(duì)離子化合物而言,不可將化學(xué)式與分子式和結(jié)構(gòu)式混為一談。( )金剛石與石墨都是碳的單質(zhì),但它們?cè)谟捕取⒐鈱W(xué)性質(zhì)與電學(xué)性質(zhì)方面表現(xiàn)了巨大的分歧。( )在金剛石晶體中,每個(gè)碳原子可與相鄰的四個(gè)碳原子公用4對(duì)價(jià)電子,形成一個(gè)龐大的無(wú)限分子(晶體)。()在非金屬元素單質(zhì)中,原子一般先通過(guò)共價(jià)鍵形成一個(gè)有限的或無(wú)限的分子,然后再由范氏力把這些分子連成一個(gè)晶體。()在非金屬元素單質(zhì)中,原子首先通過(guò)共價(jià)結(jié)合形成分子,然后再由分子通過(guò)分子間力形成晶體。()A4型點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)相當(dāng)于空間利用率(堆積密度)為34%的正四面體堆積。( )從堆積密度來(lái)看,A7型點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)近似地相當(dāng)于空間利用率僅為52.4%的立方體堆積。( )惰性氣體原子具有完整的電子層(構(gòu)型),它們并不形成化學(xué)鍵,而是通過(guò)微弱的沒(méi)有方向性的范氏力直接凝聚成晶體。因此,這類元素的單質(zhì)和金屬相仿,亦具有與圓球的最密堆集相應(yīng)的結(jié)構(gòu)。( )氦的晶體具有A3型式的結(jié)構(gòu),氖、氬、氪、氙均以A1型結(jié)構(gòu)存在于晶體中。( )六、解釋與辨析物質(zhì)與物相,物相與組織物質(zhì)與材料,材料科學(xué)與材料工程,結(jié)構(gòu)與性能點(diǎn)陣與陣點(diǎn),晶體結(jié)構(gòu)與空間點(diǎn)陣,晶胞與晶格,晶帶與晶軸,結(jié)構(gòu)基元與點(diǎn)陣單位,基元與陣點(diǎn),點(diǎn)陣與平移群。周期性與對(duì)稱性,對(duì)稱元素與對(duì)稱操作,旋轉(zhuǎn)軸與反映面,反演與反映,點(diǎn)群與空間群,相組成與相結(jié)構(gòu),固溶體合金與化合物合金,中間相與間隙相,間隙固溶體與間隙化合物,位錯(cuò)與層錯(cuò),堆垛層錯(cuò)與擴(kuò)展位錯(cuò),位錯(cuò)反應(yīng)與位錯(cuò)交割,位錯(cuò)的割結(jié)與扭折,位錯(cuò)的攀移與滑移,高分子鏈的構(gòu)型與構(gòu)象,高分子鏈的進(jìn)程結(jié)構(gòu)與遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu),均聚物與共聚物半共格相界與非共格相界,重合位置點(diǎn)陣與超點(diǎn)陣(或重合位置點(diǎn)陣與大角度晶界)結(jié)晶體與非晶體,準(zhǔn)晶與非晶,液晶、準(zhǔn)晶與非晶,上坡擴(kuò)散與下坡擴(kuò)散,穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散與非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散,互擴(kuò)散與自擴(kuò)散, 孿生與孿晶,滑移與孿生,交滑移與多滑移,絲織構(gòu)與板織構(gòu),滑移、孿生與扭折,多滑移與交滑移,固溶強(qiáng)化與形變強(qiáng)化,細(xì)晶強(qiáng)化與彌散強(qiáng)化,絲織構(gòu)與板織構(gòu),形變織構(gòu)與再結(jié)晶織構(gòu),織構(gòu)(texture)與(結(jié)構(gòu))組織(microstructure),相律與相圖,凝固與結(jié)晶,晶胚與晶核,能量起伏、結(jié)構(gòu)起伏與成分起伏,均勻形核與非均勻形核,過(guò)冷度與臨界晶核半徑,形核與長(zhǎng)大,選擇結(jié)晶與區(qū)域熔煉,過(guò)冷度與晶粒度,均勻化(擴(kuò)散)退火與再結(jié)晶(軟化)退火,組織組成物與相組成物,平衡結(jié)晶與非平衡結(jié)晶,共晶轉(zhuǎn)變與共析轉(zhuǎn)變,偽共晶與離異共晶,枝晶偏析與比重偏析,固溶體的脫溶轉(zhuǎn)變與多形性轉(zhuǎn)變,脫溶分解與調(diào)幅分解,珠光體、馬氏體與貝氏體,托氏體與索氏體和珠光體,鐵素體、奧氏體和萊氏體,中間相與滲碳體。七、繪圖與標(biāo)示(作圖時(shí)必須在晶胞中標(biāo)出基矢a,b,c)7-1.在立方晶胞中畫(huà)出如下晶面和晶向:(021),(1)和10。7-2.在六方晶胞中畫(huà)出(22)晶面。8

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