矿大材料科学与工程作业评讲2

矿大材料科学与工程作业评讲22024/3/27矿大材料科学与工程作业评讲2作业一：P51:6.铁从20℃加热到80℃，空位数增加多少倍？已知：空位形成能为104.6KJ/mol根据：矿大材料科学与工程作业评讲2

7.在简单立方晶体中，画出正、负刃位错右旋闭合回路完整晶体中回路⑴.用柏氏回路确定柏氏矢量yx矿大材料科学与工程作业评讲2⑵.位错线方向反向时，柏氏矢量随之反向。⑶.⑷.矿大材料科学与工程作业评讲2⑴.画出的方向，计算其大小。⑵.画出刃、螺位错的位错线方向及指数。10.f.c.c中位错滑移面为，矿大材料科学与工程作业评讲213.已知Al晶体，位错密度为，位错全部集中在亚晶呈六边形，相邻亚晶位向差为5º。试估算亚晶界上的位错密度和亚晶粒的平均尺寸。设：位错间距为D，亚晶界边长L，亚晶界直径d。则：亚晶界上的位错线密度D亚晶dL矿大材料科学与工程作业评讲2D亚晶dL位错面密度：矿大材料科学与工程作业评讲214.已知，若对称倾斜角为，求相邻亚晶间位向差。当θ=1°

b=0.25nm

则:

D=14nm若θ>10°时,D<1.4nm

位错相距太近，不适用。矿大材料科学与工程作业评讲2作业二：P51:DABCττ8.如图位错环：⑴位错环扫出晶体，表面是否形成4b的台阶？答：形成一个b的台阶。因为位错环运动过程中，要么扩大，要么缩小，滑移面上任一点只有一根位错通过。矿大材料科学与工程作业评讲2⑵指出各段位错线的类型；画出位错环扫出晶体后，晶体外形，滑移方向及滑移量。bABCD//AB位错线:右螺//CD位错线:左螺//BC位错线:正刃//AD位错线:负刃矿大材料科学与工程作业评讲29.L型位错如图所示：⑴施加怎样的力可使de段位错在滑移面上运动，而ef段位错不动？DABCττfde在滑移面ABCD上，且平行于b方向施加切应力τ，可使de段位错运动。由于τ作用面垂直于ef段位错的滑移面，故对ef段位错的滑移力无贡献。矿大材料科学与工程作业评讲2⑵在切应力τ作用下位错如何运动？以e点为中心旋转运动，位错每旋转一周，上下晶体相对滑动一个b。旋转n周，晶体表面将留下nb的台阶。DABCττfde单边的Frank-Read源矿大材料科学与工程作业评讲211.判断下列位错反应能否进行：结构条件：能量条件：满足满足可行⑴矿大材料科学与工程作业评讲2⑵结构条件：能量条件：满足不确定矿大材料科学与工程作业评讲2⑶结构条件：不满足反应不能进行矿大材料科学与工程作业评讲2⑷结构条件：能量条件：满足不满足反应不能进行矿大材料科学与工程作业评讲212.f.c.c中，两位错相遇：⑴位错反应能否进行？能。因为：满足结构条件：满足能量条件：矿大材料科学与工程作业评讲2⑵写出合成位错的柏氏矢量，并指出其性质。为不可动的纯刃型Frank偏位错矿大材料科学与工程作业评讲2作业三：P246.1、拉伸铜单晶，画出（111）表面的滑移痕迹，求出滑移线间夹角。

铜为f.c.c结构{111}密排面如图，它们与（111）交线就是滑移痕迹。（111）60º60º60º（111）矿大材料科学与工程作业评讲22、铜单晶沿[001]方向拉伸，，问需要多大的拉力才能使晶体开始塑性变形？[001]解：如图有4个滑移系m=0，8个滑移系处于同等地位，分别为：[111]矿大材料科学与工程作业评讲23、锌单晶拉伸试验数据如下：()σs=P/A7.903.212.341.892.213.486.69φ8372.56248.530.517.65λ25.52638466374.882.5m0.110.270.370.460.390.260.13τk0.8690.8670.8660.8690.8620.9050.870⑴求临界分切应力，并分析其规律。数据表明：单晶体临界分切应力τk与拉伸方向无关，为材料的性质。τk=0.872MPa矿大材料科学与工程作业评讲2⑵求m，作m-σs曲线，说明m

对σs的影响。m↑σs↓mσs24600.10.30.500.10.3矿大材料科学与工程作业评讲26、低碳钢σs－d关系试验数据如表，说明两者是否符合Hall－Petch公式，试用最小二乘法求其常数。序号i12345d400501052σs861211802423450.050.1410.3160.4470.7070.00250.01960.10.20.5矿大材料科学与工程作业评讲2如图符合Hall－Petch公式按最小二乘法，应使偏差最小。经处理得方程组：10020030000.20.40.6σs矿大材料科学与工程作业评讲2按表计算得：代入前式得：矿大材料科学与工程作业评讲2解：根据已知：t1

=17×24=408h

t2=5/60=0.0833h

T1

=273–50=223K

R=8.314JK/mol得：T2=0℃作业四：

P279：1、已知锌单晶Q回＝8.37×104J/mol，冷变形后在－50℃经17天回复，加工硬化下降25％。问需加热到多少度可在5分钟内达到同样的效果？矿大材料科学与工程作业评讲24、固态下无相变的金属及合金，如不重熔，能否改变其晶粒大小？答：能。可通过形变－再结晶。重点控制形变量和再结晶温度。矿大材料科学与工程作业评讲26、为细化纯铝件晶粒，冷变形5％后于650℃退火1h,晶粒反而粗化；变形80％再于650℃退火1h,晶粒仍然粗化。试分析其原因？并制定一合理工艺。答：根据纯铝再结晶图，上述两工艺条件正好位于粗晶区。前一工艺粗晶由临界变形度引起；后一工艺的粗晶，是由于温度过高引起二次再结晶。合理工艺应选择大变形量，较低的再结晶温度。如：冷变形80％＋200～400℃退火1h（∵TK=150℃）矿大材料科学与工程作业评讲29、冷拉铜导线在用作架空导线和电灯花导线时，应分别采用什么样的最终热处理工艺？答：架空导线：要求具有一定的强度