1、北京科技大學 1999 年碩士學位研究生入學考試試題科目：金屬學1、名詞解釋 :（10 分）（ 1）點陣畸變（ 2）組成過冷 （ 3）再結晶溫度（ 4）滑移和孿生（ 5）慣習現(xiàn)象2、說明面心立方、體心立方、密排六方（ c/a1.633）三種晶體結構形成的最密排面，最密排方向和致密度。 （ 10 分）3、在形變過程中，位錯增殖的機理是什么？（10 分）4、簡述低碳鋼熱加工后形成帶狀組織的原因，以及相變時增大冷卻度速度可避免帶狀組織產(chǎn)生的原因。（ 10 分）5、簡要描述含碳量 0.25%的鋼從液態(tài)緩慢冷卻至室溫的相變過程（包括相變轉換和成分轉換）。（ 10 分）6、選答題（二選一，10 分）（ 1

2、）鑄錠中區(qū)域偏析有哪幾種？試分析其原因，并提出消除區(qū)域偏析的措施。（ 2）固溶體結晶的一般特點是什么？簡要描述固溶體非平衡態(tài)結晶時產(chǎn)生顯微偏析的原因，說明消除顯微偏析的方法。7、簡述金屬或合金冷塑性變形后，其結構、組織和性能的變化。（ 10 分）8、簡述經(jīng)冷變形的金屬或合金在退火時其顯微組織，儲存能和性能的變化規(guī)律。（10 分）9、選答題（二選一，10 分）（1）為了提高Al-4.5%Cu 合金的綜合力學性能，采用了如下熱處理工藝制度，在熔鹽浴中505保溫 30 分鐘后，在水中淬火，然后在190下保溫 24小時，試分析其原因以及整個過程中顯微組織的變化過程。（2）什么叫固溶體的脫溶？說明連續(xù)脫

3、溶和不連續(xù)脫溶在脫溶過程中母相成分變化的特點。10、簡述固溶強化，形變強化，細晶強化和彌散強化的強化機理。（10 分）11、簡述影響再結晶晶粒大小的因素有哪些？并說明其影響的基本規(guī)律。（10 分）12、畫出鐵碳相圖，并寫出其中包晶反應，共晶反應和共析反應的反應式。（10 分）13、選做題（二選一，10 分）（1）如果其他條件相同，試比較下列鑄造條件下，鑄件中晶粒大小，并分析原因。a.水冷模澆鑄和砂模澆鑄b.低過熱度澆鑄和高過熱澆鑄c.電磁攪拌和無電磁攪拌d.加入，不加入Al-Ti-B鉛合金。（2）什么叫形變織構？什么叫再結晶織構？簡要說明形變織構，再結晶織構的形成機理。北京科技大學 2000

4、年碩士學位研究生入學考試試題科目：金屬學1.名詞解釋（ 10 分）1 相界面2 相律3 過渡相菲克第一定律退火織構2.什么是固溶體？在單相合金中， 影響合金元素的固溶度的因素有哪些？固溶體與組成固溶體的純金屬相比有什么特點？（ 10 分）3.什么叫晶界？簡述小角度晶界和大角度晶界的晶體結構特點。（10 分）4.為什么固體相變比液態(tài)相變所需要的過冷度要大？固體相變形核時有何特點？（10 分）5.鑄錠的低倍組織由外向里可分為哪幾個區(qū)域？簡述各個區(qū)域組織形成原因。（10 分）6.什么叫孿生？什么叫滑移？對面心立方晶體而言，它們之間的區(qū)別和聯(lián)系是什么？（10分）7.在多晶塑性變形中， 各個晶體之間的變

5、形是如何協(xié)調起來的？簡述晶界和晶粒的大小對形變的影響規(guī)律。 （ 10 分）8.什么是上屈服點和下屈服點？如何避免上屈服點和下屈服點的出現(xiàn)？簡述呂德斯帶形成的原因。（ 10 分）9.什么是菲克第二定律？運用菲克第二定律（擴散方程）闡述在擴散退火時是如何消除顯微偏析的？（ 10 分）10.再結晶過程中，晶核形成速度的定義是什么？影響晶核形成速度和長大速度的因素有哪些？并加以闡述。 （ 10 分）11.再結晶過程中，晶核形成速度的定義是什么？影響晶核形成速度和長大速度的因素有哪些？并加以闡述。 （ 10 分）12.敘述含碳量0.8%的碳鋼從液態(tài)緩慢冷卻到室溫的相變過程（包括相轉變和成分變化）以及室溫

6、時的相組成和各相的比例是多少？（10 分），13.寫出面心立方晶體、體心立方晶體最可能發(fā)生滑移的晶面和晶向，畫出面心立方晶體的（123）晶面。（ 10 分）北京科技大學20XX 年碩士學位研究生入學考試試題科目：金屬學1.名詞解釋：（每小題2 分，共 10 分）（1）單胞和復合單胞（2）金屬鍵（ 3）代位固溶體（4）位錯（ 5）偏聚和有序化2.判斷對錯：（ 10 分）3.以液態(tài)無限互溶、 固態(tài)有限溶解并具有共晶反應的二元相圖為例說明二元相圖是制作方法和二元相圖的一般幾何規(guī)律。 （ 10 分）4.結晶后的組織中產(chǎn)生顯微偏析的原因是什么？采用什么措施能減少和消除偏析。（10 分）5.什么是晶界？討

7、論晶界在多晶體形變過程中的作用。（10 分）6.什么是相界面？復合合金形變的特點是什么？（10 分）7.說明使多晶體晶粒細化能使材料的強度提高、韌性增加的原因。（ 10 分）8.簡要敘述馬氏體轉變的一般特點。 （ 10 分）9.要想獲得粗大的再結晶晶粒可采取什么措施，說明原因。（10 分）10.簡述固態(tài)相變在相變阻力、新相形核、新相成長方面的特點。（10 分）11.什么叫再結晶？什么是再結晶溫度？簡要描述再結晶過程。（ 10分）12.以接近平衡的狀態(tài)下固溶體合金結晶過程說明固溶體結晶過程特點。（10 分）13.鐵碳相圖為例說明什么是包晶反應、共晶反應、共析反應。（10 分）北京科技大學20XX

8、 年碩士學位研究生入學考試試題科目：金屬學一.名詞解釋（ 20 分，每個 2.5 分）（1）點陣畸變（ 2）柏氏矢量 （ 3）相圖 （ 4）過冷度（5）形變織構（6）二次再結晶 （7）滑移系 （ 8）孿生二.畫出立方晶系中（ 111）面、（ 435）面。寫出立方晶系空間點陣特征。（10 分）三.鑄錠的一般組織可分為哪幾個區(qū)域？寫出其名稱。并簡述影響鑄錠結晶組織的因素。（ 10分）四.畫圖并簡述形變過程中位錯增殖的機制。（10 分）五.寫出菲克第一定律的數(shù)學表達式，并說明其意義。簡述影響擴散的因素。（10分）六.簡述形變金屬在退火過程中顯微組織、存儲能及其力學性能和物理性能的變化。（10 分）七

9、.簡述固態(tài)相變與液態(tài)相變的相同點與不同點。（10 分）八 .畫出鐵碳相圖，標明相圖中各特征點的溫度與成分，寫出相圖中包晶反應、共晶反應與共析反應的表達式。 （ 10 分）九.分析再過程中行核和張大與凝固過程中的行核和張大有何不同點。（10 分）十 .分析含碳量 0.12%的鐵碳合金的結晶過程。 （ 10 分） （單考生做）十一 .簡述鑄錠的宏觀偏析。 （10 分）（單考生做）十二 .簡述金屬晶體中缺陷的類型。 （ 10 分）（單考生做）北京科技大學20XX 年攻讀碩士學位研究生入學考試試題考試科目 :金屬學試卷三-適用專業(yè) :材料學、材料科學與工程、材料加工工程說明 :統(tǒng)考生做一至十一題;單考

10、生做一至八和十二至十四題一、簡述題 (4 分/小題 ,共 40 分)1.滑移臨界分切應力2.金屬鍵3.中間相4.布喇菲 (Bravais) 點陣5.再結晶溫度6.滑移系7.位錯8.二次再結晶9.偏析10.馬氏體相變二、單相金屬或合金各晶粒間的界面一般稱之為晶界,通常晶界又分為小角度晶界和大角度晶界兩大類 ,試問 :劃分為兩類晶界的依據(jù)是什么?并討論構成小角度晶界的結構模型。(10 分 )三、分別畫出立方晶系晶胞內的(110) 、 (112)晶面和 E110 、 E111)晶向。 (10 分 )四、討論晶體結構和空間點陣之間的關系。(10 分)五、什么是固溶體 ?討論影響固溶體溶解度的主要因素。

11、(10 分)六、分析和討論冷加工金屬或合金塑性變形后回復再結晶過程中組織和性能的變化特征。(10分)七、畫出 Fe-F3C 相圖 ,分析含碳量為1.1wt%( 重量百分比 )的鐵碳合金從液相平衡凝固到室溫時的轉變過程 ,畫出組織轉變示意圖,并計算出室溫時各組織的相對含量。(20 分)八、分析和討論影響金屬或合金中原子擴散的主要因素。(10 分)九、以 Al-4.5%Cu 合金為例 ,分析過飽和固溶體的脫溶分解過程 (脫溶貫序 ),并討論脫溶溫度對脫溶貫序的影響。 (10 分 )十、金屬的固態(tài)相變與金屬的結晶過程基本一樣,大多也包括形核和生長兩個基本階段,但在固態(tài)相變過程中新、舊兩相的比容不同,

12、使系統(tǒng)額外增加了應變能以及由相界面上的原子不匹配而引起的彈性應變能 ,因此固態(tài)相變在許多方面與結晶過程有著顯著的差異。試分析固態(tài)相變的一般特點。 (10 分 )十一、寫出所附 Au-Hf 體系相圖 (圖 9-1)中的三相反應 ,并劃出虛線框內部分的相平衡關系局部擴大示意圖。 (10 分 )十二、分析固態(tài)相變和回復再結晶過程的驅動力。(10 分)十三、敘述鋼錠中常見的宏觀組織缺陷,消除或改善方法。(10 分 )十四、敘述常見的金屬晶體中的內外界面。(10 分)2002答案：一， 1，點陣畸變：在局部范圍，原子偏離其正常的點陣位置，造成點陣畸變。2，柏氏矢量：描述位錯特征的一個重要矢量，它集中反映

13、了位錯區(qū)域內畸變總量的大小和方向，也是位錯掃過后晶體相對滑動的量。3，相圖：描述各相平衡存在條件或共存關系的圖解，也可稱為平衡時熱力學參量的幾何軌跡。4，過冷度：相變過程中冷卻到相變點以下某個溫度后發(fā)生轉變，平衡相變溫度與該實際轉變溫度之差稱過冷度。5，形變織構：多晶形變過程中出現(xiàn)的晶體學取向擇優(yōu)的現(xiàn)象。6，二次再結晶：再結晶結束后正常長大被抑制而發(fā)生的少數(shù)晶粒異常長大的現(xiàn)象。7，滑移系：晶體中一個滑移面及該面上的一個滑移方向的組合稱一個滑移系。8，孿生：晶體受力后，以產(chǎn)生孿晶的方式進行的切變過程。二，立方晶系中（111）面、（ 435）面圖略。立方晶系空間點陣特征是點陣參數(shù)有如下關系：a=b

14、=c, = =90 °。也可用具有哪類對稱元素表示，若有四個三次轉軸，則對應立方點陣。三，分為三晶區(qū)：激冷區(qū)、柱狀晶區(qū)、中心等軸晶區(qū)。影響鑄錠結晶組織的因素：1，液體過冷度，越小越好。2，凝固溫度范圍，越大越好，有利于枝晶的破碎。 3，溫度梯度，越小越有利于等軸晶。4，合金熔點低，溫度梯度小。5，攪拌或加孕育劑。四， frank-read 源機制，圖略見課本。滑移面上一個在A ，B 兩點被釘扎的位錯 AB ，在應力作用下弓出（狀態(tài) 2），弓出到 3 狀態(tài)時，下方相鄰部分反號相吸，并局部合并，完成一次增殖過程放出一位錯環(huán)（狀態(tài)4）。在應力作用下，繼續(xù)重復前面1-4 過程。五，一維下，

15、J=-D ；J：擴散流量， 單位時間通過單位面積擴散的物質量，D：擴散系數(shù)， ：濃度梯度， ：其意義為物質擴散量與該物質的濃度梯度成正比，方向相反。影響擴散的因素： 1，溫度，滿足 D=D0e的關系， T 升高， D 增加。 2，界面表面及位錯，是擴散的快速通道。 3，第三組元，可對二元擴散有不同影響，如 Mo 、 W 降低 C 在 r-Fe中的擴散系數(shù)，Co、Si 加速 C 擴散， Mn 影響不大。 4，晶體結構，低對稱性的晶體結構中，存在擴散的各向異性，如六方結構晶體，平等與垂直于基面的擴散系數(shù)不同。5，熔點，同一合金系中，同一溫度下熔點高的合金中擴散慢，熔點低的擴散快。六，隨退火溫度的升

16、高或時間延長，出現(xiàn)亞晶合并長大，再結晶武術及長大，無位錯的等軸再結晶晶粒取代長條狀高位錯密度的形變晶粒，然后是晶粒正常長大。儲存能逐漸被釋放，硬度及強度下降，伸長率上升，電阻降低，密度提高。再結晶時各種性能變化都比回復時強烈得多。七，相同點：都是相變，由形核、長大組成。臨界半徑，臨界形核功形式相同。轉變動力學也相同。不同之處： 形核阻力中多了應變能一項，千萬固態(tài)相變的臨界半徑及形核功增大，新相可以亞穩(wěn)方式出現(xiàn)，存在共格，半共格界面，特定的取向關系，非均勻形核。八，鐵碳相圖。略包晶反應： L （ 0.53%C ） + -Fe(0.09%C) -Fe(0.17%C)共晶反應： L(4.3%C) -

17、Fe(2.11%C)+Fe3(6.69%C)共析反應： -Fe(0.77%C) -Fe(0.02%C)+Fe3C(6.69%C)九，凝固時形核的驅動力，是新、舊化學位差，再結晶驅動力只是形變儲存能。凝固常是均勻形核，再結晶形核在現(xiàn)有的形變不均勻區(qū)，如晶界附近、切變帶、形變帶、第二相粒子周圍。凝固長大時與母相不會有取向關系，再結晶長大時可有特定取向關系。十，含碳0.12%的鋼，由液相冷卻時，先形成鐵素體，到1495包晶溫度，部分進行包晶反應；新相奧氏體在已生成的鐵素體上形核并向鐵素體和液相中生長。反應后是兩相組織鐵素體 +奧氏體， 圖略。 鐵素體相對量為： (0.17-0.12)/(0.17-0

18、.09)=62.5%。繼續(xù)冷卻得到單相奧氏體。十一，宏觀偏析：正常偏析和比重偏析。正常偏析： 指按合金的分配系數(shù)先析出的含溶質低，后凝固的含溶質多。因鑄錠尺寸大，由表面到中心成分不均勻，偏析出現(xiàn)在宏觀尺度上，稱宏觀偏析。反常偏析： 仍遵守分配系數(shù)關系， 只是形成大量枝晶后， 富集溶質的液相會沿枝晶間的通道逆向反流到先凝固的鑄錠表面附近，千萬由表面到中心成分分布的反常。比重偏析： 是凝固時，固相與液相比重不同， 而沉積或漂浮， 從而造成鑄錠下端與上端成分的不均勻，也是宏觀尺度。十二，按尺寸分為：點缺陷，如溶質、雜質原子、空位；線缺陷，如位錯；面缺陷，如各種晶界、相界、表面等；體缺陷，如孔洞、氣泡

19、等。體缺陷對材料性能是絕對有害的。2003答案：一， 1，刃型位錯和螺型位錯模型：將晶體上半部切開，插入半個晶面，再粘合起來；這樣，在相當于刃端部為中心線的附近一定范圍，原子發(fā)生有規(guī)則的錯動。其特點是上半部受壓，下半部受拉。這與實際晶體中的刃型位錯造成的情景相同，稱刃型位錯模型。同樣，將晶體的前半部切開， 以刃端為界使左右兩部分沿上下發(fā)生一個原子間距的相對切變， 再粘合起來，這時在已切動和未切動交界線附近，原子錯動情況與真實的螺位錯相似，稱螺型位錯模型。2，晶界與界面能： 晶界是成分結構相同的同種晶粒間的界面。界面上的原子處在斷鍵狀態(tài)，具有超額能量。平均在界面單位面積上的超額能量叫界面能。3，

20、同分凝固與異分凝固：凝固時不發(fā)生成分變化的稱同分凝固；反之，凝固時伴隨成分變化，稱異分凝固。4，形變織構：多晶形變過程中出現(xiàn)的晶體學取向擇優(yōu)現(xiàn)象。5，二次再結晶：再結晶結束后正常長大過程被抑制而發(fā)生少數(shù)晶粒異常長大的現(xiàn)象。6，淬透性與淬硬性：淬透性指合金淬成馬氏體的能力，主要與臨界冷卻有關，大小用淬透層深度表示。而淬硬性指淬火后能達到的最高硬度。主要與鋼中的碳含量有關。二，共晶反應是：液相同時凝固出兩個不同成分的固相相互配合生長，一般長成片層狀。共析與共晶相似，只是母相是固相，即一個固相同時生成另兩個不同成分的固相。包晶反應是： 液相與一個固相反應生成另一個固相，新生成的固相包住原有的固相，反

21、應需要固相中的擴散，速度較慢。這三種反應出現(xiàn)時，自由度都是0，即三相成分固定，溫度也固定。三，點陣參數(shù)是描述點陣單胞幾何開關的基本參數(shù)，由六個參數(shù)組成，即三個邊長a、 b、 c和它們之間的三個夾角 、 、 。正方晶系的點陣參數(shù)特征是ab c， = = =90°。立方晶系的點陣參數(shù)特征是a=b=c， = =90 °立方晶系中 (123) 的晶面特征圖略。四、凝固時形核和長大的驅動力是新、舊相化學位差， 再結晶器形核和長大的驅動力只是形變儲存能。凝固時的形核常為均勻形核； 再結晶形核常在現(xiàn)有的形變不均勻區(qū)中， 如晶界附近、 切變帶、形變帶、 第二相粒子周圍； 凝固長大時與母相不

22、會有取向關系， 再結晶長大時可能有一定的取向關系。再結晶核心產(chǎn)生方式： 1，原有晶界推移成核， 也稱應變誘導晶界遷移式形核； 2，亞晶成核，即通過亞晶合并或長大形成新晶粒。五、菲克第一定律第二定律，見課本。六，多晶中， 每個晶粒與周圍相鄰晶粒取向不同，滑移開始的早晚不同， 滑移系數(shù)目也不同；晶粒間的協(xié)調是靠有足夠的獨立滑移系的開動來實現(xiàn)的，即某一晶粒在一特定力軸作用下，取向因子大的滑移系先開動， 當相鄰晶粒相接觸的區(qū)域受到周圍晶粒的影響而不能自己主滑移系開動進行形變時， 可開動次生的、 新的滑移系， 以協(xié)調各種復雜的形變方式；FCC/BCC結構都有 5 個獨立滑移系， 可實現(xiàn)任一種方式的形變。

23、晶界兩側滑移面不平等，晶界一方面是位錯運動的障礙， 造成位錯塞積和強化；同時要求晶界附近多系滑移的出現(xiàn)，以協(xié)調晶界兩側的形變。晶粒大小對形變的影響是：晶粒細小，整個晶粒可較形變均勻，不同的滑移系組合少； 晶粒粗大時， 形變過程中晶內不同區(qū)域不能相互協(xié)調，要求不同的滑移系組合并開動，常常出現(xiàn)晶粒“碎化” ，即一個大晶粒，隨形變的進行“碎化”成幾部分，不同部分內有不同的滑移系開動。對性能的影響到遵循 hall-petch 關系 s=0+Kd-1/2即晶粒越細， 晶界越多晶界對運動位錯阻礙越顯著，提高強度幅度越大。七，一次帶狀組織是凝固時形成枝晶，熱軋后成帶狀而產(chǎn)生的；在CuCl 浸蝕下，黑色條帶是

24、枝晶干（含溶質不） ，白色條帶常是富集雜質的枝晶間，也稱原始帶狀。二次帶狀是固態(tài)轉變的產(chǎn)物，在硝酸酒精浸蝕下，白色帶狀是先共析鐵素體，黑色帶狀是珠光體， 也稱顯微帶關組織。 只有在一次帶狀的基礎上才會產(chǎn)生二次帶狀。這些帶狀都與元素的偏析和夾雜物的特殊分布有關。八，略。九， 1，相變阻力中多了應變能一項。2，形核方面：非均勻形核，存在特定的取向關系，常為共格或半共格界面。3，生長方面：出現(xiàn)慣習現(xiàn)象，即有脫溶貫序；特殊/規(guī)則的組織形態(tài)，如片狀、針關。4，有亞穩(wěn)相出現(xiàn)以減少相變阻力。十，凝固時宏觀特征是：要有一定的過冷度，會放出明顯的結晶潛熱。成長機理有三種：連續(xù)式成長、二維形核及借助臺階側向生長、

25、借螺旋位錯生長。十一，溶質原子以原子態(tài)溶入溶劑點陣中組成的單一均勻固體；溶劑的點陣類型被保留。影響固溶度的因素有：1，原子尺寸因素。當溶劑、溶質原子直徑尺寸相對差小于±15%時，有大的代位溶解度。2，負電性因素。溶劑、溶質的負電性差越小溶解度越大，一般小于0.40.5% 會有較大溶解度。3，電子濃度因素。有兩方面的含義：一是原子價效應，即同一溶劑金屬，溶質的原子價越高，溶解度越小；二是相對價效應，即高價溶質溶入低價溶劑時的溶解度高于相反的情況。特點是：固溶體中有點陣畸變（強度、硬度會提高）而造成點陣常數(shù)變化；出現(xiàn)原子偏聚或有序化，甚至形成有序固溶體。固溶體的結構變化：點陣畸變， 點陣

26、常數(shù)變化，偏聚及短程有序，甚至形成有序固溶體。力學性能變化：硬度、強度提高，塑性下降，物理性能變化：電阻加大，導電率下降。十二， 1，提高冷卻速度從而加大了過冷度。相變驅動力加大，提高了形核率。2。加孕育劑。提供大量的非均勻形核地點，提高了形核率，降低了形核位壘。3，機械或電磁攪拌。將枝晶振碎增加核數(shù)目或加強熱滿打滿算能量落，提高了，形核率。十三，如圖所示。由液相先凝固出鐵素體，在1495進行包晶反應，生成奧氏體；繼續(xù)冷卻，由生產(chǎn)剩余的液相再次析出奧氏體，然后變成單相奧氏體。冷至約800，從奧氏體中析出先共析鐵素體，在727進行共析反應，形成珠光體，最后得到鐵素體加珠光體組織。十四，連續(xù)脫溶：

27、隨新相生成，母相成分連續(xù)的由過飽和態(tài)轉變到飽和態(tài)。不連續(xù)脫溶： 也稱胞狀脫溶， 此時在母相和新生成的a 相間存在一個界面，跨過界面母相由過飽和不連續(xù)地突變到飽和狀態(tài)狀態(tài)，點陣常數(shù)也不連續(xù)。十五，有四類：點缺陷：沿三個方向的尺寸很小，溶質原子、間隙原子、空位。線缺陷：沿兩個方向的尺寸很小，第三個方向睥尺寸很大，甚至可貫穿整個晶體，指位錯。面缺陷：沿一個方向上的尺寸很小，另兩個方向上的尺寸很大，如晶界，相界。體缺陷：在三個方向上的尺寸較大，但不是很大，如第二相粒子，顯微空洞2004答案：一， 1，滑移臨界分切應力：滑移系開動所需的最小分切應力；它是一個定值，與材料本身的性質有關，與外力取向無關。2

28、，金屬鍵：自由電子與原子核之間靜電作用產(chǎn)生的鍵合力。3，中間相：合金中組元之間形成的、與純組元結構不現(xiàn)的相。在相圖的中間區(qū)域。4，布喇菲點陣：除考慮晶胞外形外，還考慮陣點位置所構成的點陣。或：除考慮旋轉對稱性外，還考慮平移對稱性，經(jīng)有心化后構成的全部陣點。5，再結晶溫度：形變金屬在一定時間內剛好完成再結晶的最低溫度。6，滑移系：晶體中一個可滑移面及該面上一個滑移晶向合稱一個滑移系。7，位錯：是晶體內的一種線缺陷，其特點是沿一條線方向原子有規(guī)律地發(fā)生錯排，這種缺陷用一線方向和一個柏氏矢量共同描述。8，二次再結晶：不規(guī)則結晶結束后，正常長大過程被抑制而發(fā)生的少數(shù)晶粒反常長大的現(xiàn)象。9，偏析：合金中

29、化學成分的不均勻性。10，馬氏體相變：其過程遵循無擴散、切變方式的相轉變。二，依據(jù)是按界面兩側晶粒間的取向差， <15 的稱小角度晶界， >15 的稱大角度晶界。小角度晶界的結構模型是位錯模型，比如對稱傾轉晶界用一組平等的刃位錯來描述。三，見圖四，兩者之間的關系可用“空間點陣+基元 =晶體結構”來描述。空間點陣只有 14 種，基元可以是無窮多種，因面構成的具體的晶體結構也是無窮多種。五，溶質原子以原子態(tài)溶入溶劑點陣中而組成的單一均勻固體；溶劑的點陣類型被保留。影響固溶度的因素有：1，原子尺寸因素。當溶劑、溶質原子直徑尺寸相對差小于 15%時，有利于大的代位固溶體溶解度；當兩組元的直

30、徑相對差大于 41%時，有利于高的間隙固溶體的溶解度。2，負電性因素。 溶劑、溶質的負電性差越小溶解度越大，一般小于0.40.5會有圈套溶解度。3，電子濃度因素。有兩方面的含義：一是原子價效應，即同一溶劑金屬中，溶質原子價越高，溶解度越小；二是相對價效應，即高價溶質溶入低價溶劑時的溶解度高于相反的情況。六，隨退火溫度的升高或時間延長，出現(xiàn)亞晶合并長大，再結晶形核及長大，無位錯的等軸再結晶晶粒取代長條狀高位錯密度的形變晶粒，然后是晶粒正常長大。儲存能逐漸釋放，特別是再結晶階段釋放的最顯著；硬度及強度下降，伸長率上升；電阻降低，密度提高。再結晶時各種性能變化都比回復時強烈得多。七，鐵碳相圖略。1.

31、1%的鋼由液相冷卻時先進入L+ 奧氏本兩相區(qū)，形成枝晶或等軸狀 奧氏相，然后進入奧氏體單相區(qū)；繼續(xù)冷卻到760剩余的奧氏體轉變?yōu)橹楣怏w，最后的組織是珠光體+網(wǎng)狀二次滲碳體，如圖所示珠光體的相對含量：(6.67-1.1)/(6.67-0.77)=94.4%網(wǎng)狀滲碳體相對含量：(1.1-0.77)/(6.67-0.77)=5.6%影響擴散的因素有：1，溫度；2，界面、表面及位錯：3，第三組元：4，晶體結構：5，熔點：同一合金系中，同一溫度下熔點高的合金擴散慢，熔點低的擴散快。九， Al-4.5%Cu 合金固溶處理后，在最佳時效溫度150 時效，會出現(xiàn)脫溶貫序：過飽和固溶體GP 區(qū) 其中 GP 區(qū)是

32、銅原子富集區(qū)： 、 是四方結構亞穩(wěn)相，圓盤狀，沿基體的100 面析出，具有共格/半共格界面，與基體存在特定的取向關系； 是四方結構穩(wěn)定相，不規(guī)則形狀。提高時效溫度， 脫溶加快， 但過飽和度減少， 相變驅動力減少， 可能導致辭直接析出平衡相，時效強化能力減弱；時效溫度過低則情況相反，達到最佳性能的時間過長。十， 1，相變阻力中多了應變能一項。2，形核方面：非均勻形核為主：具有特定的取向關系；相界面常為共格或半共格的。3，生長方面：具有慣習現(xiàn)象，有特定的組織形態(tài)，如片狀、針狀。4，有亞穩(wěn)相。十一， L+Au5Hf FCC(Au)L+Au4Hf Au5HfL+Au3Hf Au4HfL+Au2Hf A

33、u3HfL Au2Hf+ -AuHfAu2Hf+ -AuHf Au10Hf7 -AuHf Au10Hf7+ -AuHfL -AuHf+AuHf2 -AuHf+AuHf2 -AuHf L AuHf2+BCC(Hf)BCC(Hf) AuHf2+HCP(Hf)十二，固態(tài)相變的驅動力是新、舊兩相間的自由能差，回復再結晶的驅動力是形變儲存能。十三，宏觀缺陷有：宏觀偏析（如正常偏析、反常偏析、畢生偏析）和帶狀組織以及縮孔、疏松、氣泡等。嚴格來講，也包括三晶區(qū)的組織不均勻性。宏觀缺陷（化學不均勻性、物理不均勻性和組織不均勻性）往往是相互聯(lián)系的，一般希望盡可能多而細的中心等軸晶，可采用加孕育劑、加大冷速、這樣

34、，與柱狀晶/ 枝狀晶區(qū)相伴隨的宏觀偏析和縮孔、氣泡也就明顯改善了。十四，它們包括晶界、相界、表面、孿晶界、層錯。晶界是同種晶粒之間的交界面；相界是結構、 成分不，同的相間的交界面；表面是晶體與大氣或外界接觸的界面；孿晶界是發(fā)生孿生后產(chǎn)生的新界面，是特殊的大角晶界，可是共格的或半共格的；低能層錯是單相晶體內因堆垛順序反常變化后出現(xiàn)的新界面，也是低能界面，與孿晶界能量相近。2005答案：一， 1，晶體中原子或分子排列相同的晶面的組合稱為晶面族。因對稱關系，這些面往往不止一種。立方系晶面族包括2，晶面間夾角3， FCC 按 ABCABC面間距方式堆垛，而HCP按ABABAB堆垛；致密度無差異，都是0

35、.74.二， 1，前者為固溶體，保持溶劑的晶體結構，且溶解度很低；后者是中間相（尺寸因素化合物），且 A 、 B 原子數(shù)成比例。性能上有很大差異，前者韌、塑性好；后者硬，塑性差。共性是兩者中的合金組元都在間隙位置，本身尺寸很小。2，因合金中兩類原子尺寸不同，引起點陣畸變，阻礙位錯運動，造成固溶強化。三，1，稱形變強化和晶界強化（或細晶強化） 。原因是兩類缺陷的增多都明顯阻礙位錯的運動，從而提高強度。2，位錯的增多主要靠形變，通過萌生與增殖在晶粒內不斷產(chǎn)生位錯；晶粒細化可通過凝固時加非均勻形核劑或高的冷卻速度獲得，也可通過大形變，或再結晶，或相變的方法。四，左側范圍是 a 相穩(wěn)定， 因它的自由能

36、最低； 右側范圍是 b 相穩(wěn)定， 也是因其自由能最低；兩公切點之間范圍是兩相共存穩(wěn)定， 因任意一個單相存在時的自由能都不如它分解為成分為公切點處的時兩相自由能的加權值（在公切線直線上）低。五，1，臨界半徑相同；臨界界形核功是均勻形核時高；臨界晶核何體積也是均勻形核時大。2，合金界面前沿會出現(xiàn)組成過冷，即界面前溶質的富集提高了局部區(qū)域的熔點，所以更易出現(xiàn)過冷。3，因兩者分別是粗糙型（鐵）和光滑型界面（硅），前者是外形均勻的等軸晶或枝晶，后者為規(guī)則多邊形、有棱角的形狀。六， 1，因濃度C、擴散系數(shù)D 都不變，有，代入相應值得：2，隨溫度升高，擴散速度加快；表面擴散最快，晶內擴散最慢。擴散系數(shù)D 與溫度數(shù)關系，即該圖是對數(shù)處理的結果；利用直線關系可求常數(shù)D 和激活能 Q。T 是指七， 1，主要形變機制是滑移和孿生；滑移產(chǎn)生的切變量是原子間距的整數(shù)倍，孿生產(chǎn)生的切變量是原子間距的一個