上大材料科学基础简答题.doc

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1、A1（fcc）密排面：（100）密排方向：【110】h+k+l全基或全偶衍射A2（bcc）密排面：（110）密排方向：【111】h+k+l为偶数衍射A3（hcp）密牌面：（001）密排方向：【100】2dsinθ=λ性质、结构成分（研究对象）、合成/制备=效用1.如何理解点缺陷是一种热力学平衡缺陷？随着点缺陷数量增加，熵增加导致自由能下降，但是同时内能增加导致自由能增加，所以有一个平衡浓度，此时有最低的自由能值。2.何谓位错的应变能。何谓位错的线张力，其估算值为多少。位错在晶体中引起畸变，使晶体产生畸变能，称之为位错的应变能或位错的能量。

2、线张力的定义为：位错线增加一个单位长度时，引起晶体能量的增加。通常用Gb2/2作为位错线张力的估算值。请问影响合金相结构的因素主要有哪几个。原子尺寸、晶体结构、电负性、电子浓度。3.请简要说明：（1）刃型位错周围的原子处于怎样的应力状态（为切应力还是正应力，为拉应力还是压应力）;(2)若有间隙原子存在，则间隙原子更容易存在于位错周围的哪些位置（可以以图示的方式说明）。(1)刃型位错不仅有正应力同时还有切应力。所有的应力与沿位错线的方向无关，应力场与半原子面左右对称，包含半原子面的晶体受压应力，不包含半原子面的晶体受拉应力。(2)对正刃型位

3、错，滑移面上方的晶胞体积小于正常晶胞，吸引比基体原子小的置换式溶质原子或空位；滑移面下方的晶胞体积大于正常晶胞，吸引间隙原子和比基体原子大的置换式溶质原子。4.铁素体钢在拉伸过程中很易出现屈服现象，请问：（1）产生屈服的原因？（2）如何可以消除屈服平台？由于碳氮间隙原子钉扎位错，在塑性变形开始阶段需使位错脱离钉扎，从而产生屈服延伸现象；当有足够多的可动位错存在时，或者使间隙原子极少，或者经过预变形后在一段时间内再拉伸。5.如何提高（或降低）材料的弹性？举例说明，并解释。选择弹性模量小的材料、或者减小材料的截面积、或者提高材料的屈服强度都可

4、以提高弹性。6.何谓加工硬化、固溶强化、第二相强化、细晶强化，说明它们与位错的关系加工硬化：晶体经过变形后，强度、硬度上升，塑性、韧性下降的现象称为加工硬化。随着变形的进行，晶体内位错数目增加，位错产生交互作用，使位错可动性下降，强度上升。固溶强化：由于溶质原子的存在，导致晶体强度、硬度增加，塑性、韧性下降的现象叫固溶强化。由于溶质原子的存在阻碍或定扎了位错的运动，导致强度的升高。第二相强化：由于第二相的存在，导致晶体强度、硬度上升，塑性、韧性下降的现象叫第二相强化。由于第二相的存在，导致位错移动困难，从而使强度上升。细晶强化：由于晶粒细

5、化导致晶体强度、硬度上升，塑性、韧性不下降的现象叫细晶强化。由于晶粒细化，使晶界数目增加，导致位错开动或运动容易受阻，使强度上升；又由于晶粒细化，使变形更均匀，使应力集中更小，所以，细晶强化在提高强度的同时，并不降低塑性和韧性。7.说明金属在塑性变形后，其组织和性能将发生怎样的变化金属塑性变形后，组织变化包括晶粒和亚结构的变化，其中，晶粒被拉长，形成纤维组织，晶粒位向趋于一直，形成织构；亚结构细化，缺陷数目大大增加。另外，畸变能也大大增加。性能变化包括力学性能和物理化学性能，其中，力学性能变化为强度、硬度上升，塑性、韧性下降，物理化学性能

6、变化为电阻率上升8.请问，经过冷塑性变形后的金属，在加热过程中，随温度的升高，将发生什么过程，各个过程是如何区分的。经过冷变形的金属，在加热过程中，随着温度的升高，将发生回复、再结晶和晶粒长大过程。各个过程以晶粒来区分，在回复阶段，晶粒不变，保持纤维状，在再结晶过程，有新的等轴晶粒产生，当组织中的畸变晶粒都消失时，则再结晶就完成了，以后就是晶粒的长大过程。9.何谓临界变形量和再结晶晶粒异常长大。请描述变形量和退火温度对再结晶晶粒大小的影响。在经过较小的变形量变形后，其再结晶晶粒将非常的大，所对应的变形量称为临界变形量。在经过大变形量变形后

7、，其再结晶晶粒变得异常的大，称为再结晶晶粒异常长大。冷变形量很小时，没有影响；2%变形时再结晶晶粒很大，为临界变形量；以后随变形量增加，晶粒细化；当变形量很大时，并且退火温度很高时，再结晶晶粒又会很大。10.回复、再结晶、晶粒长大过程的驱动力分别是什么。回复、再结晶的驱动力为畸变能下降，晶粒长大的驱动力为晶界能下降。11.某工厂用一冷拉钢丝绳将一大型钢件吊入热处理炉内，由于一时的疏忽，未将钢丝绳取出，而是随同工件一起加热至860℃，保温时间到了，打开炉门，要吊出工件时，钢丝绳发生了断裂，试分析原因。因为钢丝绳发生了再结晶，导致其强度下降，

8、无法再承受这一载荷，导致钢丝绳断裂。12.何谓结合键；简述离子键、共价键、金属键、分子键和氢键与电子分布的关系；指出形成离子键、共价键、金属键、分子键和氢键时键合作用力的来源。所谓结合键是指由