北京科技大学《金属学》考试要点.docx

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1、北京科技大学《金属学》考试要点Ø金属学：是关于金属材料（金属和合金）的科学，它的中心内容是研究金属和合金的成分、结构、组织和性能，以及它们之间的相互关系和变化规律。Ø组织：是指用肉眼或借助于各种不同放大倍数的显微镜所观察到的材料内部的情景，包括晶粒的大小、形状、种类以及各种晶粒之间的相对数量和相对分布。Ø结构：是指原子集合体中各原子的具体组合状态。Ø单胞：在空间点阵中选取的一个能够反映其特点的最小单元，这样的平行六面体构成了该点阵的基元，称之为单胞或基胞。Ø点阵常数：过单胞任一顶点的三个棱边的长度a、b、c以及三个棱边

2、的夹角α、β、γ，为表征点阵特征的六个参量，叫点阵参数；a、b、c也叫点阵常数。Ø空间点阵：晶体是由结构基元在空间呈规则的三维周期排列而形成的。若把每个基元抽象为一个点，这些点具有完全相同的几何环境和物理环境，称为等同点。由构成晶体的结构基元抽象出来的等同点在三维空间中的周期排列称为空间点阵。空间点阵中的各个点又叫做阵点。Ø空间点阵与晶体点阵的区别与联系？空间点阵：是晶体中质点排列的几何抽象，用以描述和分析晶体结构的周期性和对称性。由于各阵点的周围环境相同，它只能有14种类型（布拉菲点阵，晶体结构形式，晶形）。晶体点阵

3、：是指晶体中实际质点（原子、离子或分子）的具体排列情况，它们能组成各种类型的排列，因此，实际存在的晶体结构是无限的。Ø有序固溶体（超结构）：当固溶体有序化到一个程度，以致在整个晶体点阵中溶质和溶剂原子都按统一的确定分布时，即达到长程有序时，这样的固溶体就叫有序固溶体，或超结构。Ø共格界面：界面上的原子所占据的位置相当于这两个晶粒点阵的共有阵点。完全共格的界面其界面能量最低。Ø形核功：∆Gc=16πσ3TE23L21∆T2式中，∆G为晶核形成功，它需要依靠系统的能量涨落来提供，它与∆T成反比例，∆T越大，则∆G越小，便越

4、有利于形核。Ø滑移：滑移是晶体的两部分之间沿着一定的晶面（滑移面）和一定的晶向（滑移方向）而发生的一种相对切变。Ø二次再结晶：再结晶完成后，晶粒长大表现出的反常现象。少数较大的晶粒优先快速长大，逐步吞食其周围的大量小晶粒中，形成非常粗大的组织，好像也是一个生核长大过程。Ø再结晶：是一个显微组织彻底重新改组的过程。（是无畸变能或畸变能较低的晶粒在畸变能较高的晶粒中进行生核和成长的过程，驱动力是畸变能差，阻力则来自晶界能）Ø再结晶温度：再结晶温度不像结晶或其它的相变温度那样确定不变，它受许多因素影响，可以随条件的不同而在一

5、个相当宽的范围内变化。通常所说的再结晶温度是指在规定的时间内（如一个小时）能够完成再结晶，或再结晶达到规定程度（如94%）的最低温度。即再结晶温度包含时间和再结晶量两个因素在内。Ø晶体缺陷：实际晶体中原子组合（原子，分子，离子或原子团）的不规则性，不完整性，统称为晶体缺陷。包括点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。Ø亚稳极限：液体中存在最小过冷度。当过冷度小于这个值时，凝固几乎不能进行或难于察觉，液体可以长期处于亚稳状态。Ø临界分切应力：使单晶体中的滑移系启动的分切应力值。在滑移面的滑移方向上，只有当分切应力的值达到或超过某

6、一特定的大小以后，沿这一滑移系才能开始滑移，这个特定的值就是临界分切应力。Ø扩散驱动力：扩散的驱动力是浓度梯度，物质总是从浓度高处向浓度低处迁移。扩散的根本驱动力是化学位梯度。一般条件下，化学位梯度与浓度梯度是一致的（正常扩散），看起来扩散总是向尝试梯度减小的方向进行。但在另一些条件下，如果化学位梯度与浓度梯度相反时（上坡扩散）化学位梯度的本质就充分显露出来。Ø加宽柱状晶：液体的过热度应该大，小的凝固范围，增加温度梯度，减小液体运动，合金熔点高。Ø加宽等轴晶：液体的过热度应该小，大的凝固范围，减小温度梯度，加强液体运动

7、，合金熔点低。Ø菲克第一定律：在扩散过程中，物质的扩散流量，即单位时间内通过单位横截面积所输送的物质的量与其横跨这一截面的浓度梯度成正比。扩散方向与浓度梯度的方向相反，扩散向浓度减小的方向进行。扩散系数Ｄ浓度梯度扩散流量Ø菲克第二定律：物质流入元体积内的量减去流出量必然等于积存在这个体积内的物质量。物质流入元体积的速率，减去流出的速率，应等于这个体积内物质的积存速率。Fick第二定律的一般表达式：∂∂xD∂C∂x=∂C∂t当D不随浓度而变化时：D∂2C∂x2=∂C∂t。Ø冷加工：冷加工过程中只有加硬化，也就是曲线中的O

8、A，到了AB段，材料发生塑性变形。到了BC段，动态恢复与加工硬化几乎抵消，所以BC呈一条趋于水平的线的曲线。Ø热加工：热加工过程中，在OA曲线上，形迹硬化大于再结晶软化。当形迹达到曲线峰值时也就A点处，形变硬化与再结晶软化几乎相等。之后，形变硬化小于再结晶软化，故曲线开始下降。到了B点后，动态恢复与形变硬化几乎抵消，所以曲线呈一条