材料科学基础复习题

1、填空1. 根据晶体的对称性，晶系有 3 大晶族， 7大晶系， 14 种布拉菲点阵 ，2 种点群， 230种 空间群。2. 核外电子排列规律： 能量最低原理 ， 泡利不相容原理 ，洪德定则 。3. 结合键可分为化学键和物理键两大类。化学键即主价键，它包括 金属键、离子键和共 价键 ，物理键即次价键。4. 金属结构的晶体学特点？（ P36 图）5. 固溶体晶体结构的最大特点是 保持着原溶剂的晶体结构 。6. 根据溶质原子在溶剂点阵中所处的位置，可将固溶体分为 置换固溶体 和 间隙固溶体 两 类。7. 一个位错只有 一个 柏氏矢量。8. 位错是晶体原子排列的一种特殊组态。 刃型位错 和螺型位错 。名

2、词解释9. 滑移 ：在外加切应力的作用下，通过位错中心附近的原子沿柏氏矢量方向在滑移面上不 断地作少量的位移而逐步实现的。10. 再结晶 :冷变形后的金属加热到一定温度之后， 在原变形组织中重新产生了无畸变的新晶 粒，而性能也发生了明显的变化并恢复到变形前的状态，这个过程称为再结晶。11. 异常长大 （不连续晶粒长大、 二次再结晶） ：少数晶粒突发性不均匀长大， 使晶粒之间尺 寸差别显著增大，直至这些迅速长大的晶粒完全相互接触为止。12. 加工硬化 ：随冷塑性变形量增加，金属的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象称加 工硬化。13. 形变织构 ：由于晶粒的转动，当塑性变形达到一定程度时，会使绝

3、大部分晶粒的某一位 向与变形方向趋于一致，这种现象称形变织构或择优取向。14. 固溶强化 ：随溶质含量增加， 固溶体的强度、 硬度提高， 塑性、 韧性下降， 称固溶强化。15. 回复 ：是指新的无畸变晶粒出现前所产生的亚结构和性能变化的阶段。金属中的点缺陷 及位错近距离迁移而引起的晶内某些变化。16. 表面能 ：晶体表面单位面积自由能的增加，可理解为晶体表面产生单位面积新表面所作 的功。17. 组元 ：组成合金的最基本的、独立的物质称为组元。18. 相：在金属或合金中， 凡成分相同、 结构相同并与其它部分有界面分开的均匀组成部分， 均称之为相。19. 热加工 ：在再结晶温度以上进行的塑形变形加

4、工。20. 柏氏矢量 ：描述位错特征的一个重要矢量，它集中反映了位错区域内畸变总量的大小和 方向，也使位错扫过后晶体相对滑动的量。判断21. 金属凝固时，过冷度越大，晶体长大速度越大，因而其晶粒粗大。（X）22. 中温回复中位错通过滑移，攀移。 （X）23. 从宏观上观察， 若液-固界面时平直的称为光滑界面； 若液 -固界面时由若干小平面组成， 呈锯齿形的称为粗糙界面。 （X）24. 过冷金属液体中的颗粒，都可做有效强合剂。（X）25. 过冷金属加一万颗形核剂，可形成数万颗粒。（V）简答26. 铸铁能否用再结晶的方法来细化晶粒？ 不能。因为再结晶是指经冷塑性变形后的金属在加热的过程中组织和性能

5、回复到冷塑性 以前的水平，而铸铁不能塑性变形27. 影响扩散的因素有哪些？ 温度、晶体结构及固溶体类型、各向异性、第三组元、晶体缺陷。28. 金属经冷塑性变形后，组织和性能发生什么变化？1 晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性。2 晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化3 织构现象的产生。4 金属内部会形成残余的内应力。29. 晶界特性？1 界面能越高，则晶界越不稳定2 因此，高的界面能就具有向低的界面能转化的趋势，这就致了晶界的运动。3 晶粒长大和晶界的平直化都可减少晶界的总面积，从而降低晶界的总能量。4 大角度晶界的界面能远高于小角度晶界的界面能， 所以大角度晶界的迁移速率较小角 度晶界大。

6、5 晶界的迁移是原子的扩散过程，只有在比较高的温度下才有可能进行。30. 影响固溶度的因素？ 晶体结构类型、原子尺寸差、电负性差异、电子浓度都会影响固溶度。31. 什么是柯肯达尔效应？ 由置换互溶原子因相对扩散速度不同而引起标记移动的不均衡扩散现象称为柯肯达尔 效应。32. 影响再结晶的因素有哪些？1 变形程度的影响2 原始晶粒尺寸3 微量溶质原子4 第二相粒子5 再结晶退火工艺参数6 再结晶温度33. 判断位错反应能否进行？P115 例题34. 三元相图P340,自己悟吧计算，论述35. 四种强化机制？细晶强化 ：通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法称为细晶强化，工业上将 通过细化晶粒以提高材料强度。固溶强化 ：合金元素固溶于基体金属中造成一定程度的晶格畸变从而使合金强度提高 的现象。第二相强化 ：复相合金与单相合金相比，除基体相以外，还有第二相得存在。当第二 相以细小弥散的微粒均匀分布于基体相中时，将会产生显著的强化作用。加工硬化：随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬度指标都有所提高，但塑性、 韧性有所下降。36. 纯金属多晶体发生冷塑型变形的过程及机理？过程：多晶体的塑性变形，是在各晶粒互相影响，互相制约的条件下，从少量晶粒开 始，分批进行，逐步扩大到其它晶粒，从不