材料科爾學(xué)基礎(chǔ)

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1、—、晶體結(jié)構(gòu)1.解釋名詞：配位數(shù)、晶胞、致密度、間隙固溶體、合金、相、組織、固溶體、置換固溶體、間隙固溶體、電子濃度、電子化合物。2.(P86,1)Iftheatomicradiusofcopperis0.128nm,calculatethevolumeofthisunitcellincubicmeters.3.(P86,4)Mn的同素異構(gòu)體有一為立方結(jié)構(gòu),其晶格常數(shù)為0.632nm,密度p為7.26g/cm3,原子半徑I?為0.112nm。問(wèn)Mn晶胞中有幾個(gè)原子，其致密度為多少？4.(P86,5)Mo的品體結(jié)構(gòu)為體心立方結(jié)構(gòu)，其品格常數(shù)a=0.3147nm,試求Mo的原子半徑r05.

2、(P86,6)試證明四方晶系屮只有簡(jiǎn)單四方和體心四方兩種點(diǎn)陣類型。6.在立方晶胞中畫(huà)出下列晶向:[110];[121];[012];[133];[123];[T03]7.在立方晶胞中畫(huà)出下列晶面:(Oil);(112);(102):(131);(122):(T23)8.(Zr,Zirconium)具有HCP結(jié)構(gòu),密度為6.51g/cm3,MZr=91.22g/molo(a)計(jì)算晶胞體積;(b)如果c/a為1.593,計(jì)算c和a。9?試比較間隙固溶體、間隙相和間隙化合物的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)。10.FeAl為電了化合物，計(jì)算其電了濃度，F(xiàn)e、Al的價(jià)電了貢獻(xiàn)分別為0和+3。11.下列合金相為何

3、種類型：Cr7C3>Mg2PbsWC、FeAkCu3AkF“N、Fe3Co二、晶體缺陷1.解釋名詞：柏氏矢最、層錯(cuò)、空位、小角度晶界、共格相界、螺型位錯(cuò)2.純Cu的空位形成能是1.5aJ/atom(laJ=10-18J),將純Cu加熱到850°C后激冷到室溫(20°C),如果高溫下的空位全部保留，試求過(guò)飽和空位濃度與室溫平衡空位濃度的比值。3.計(jì)算Fe在850°時(shí),每立方米體積中的空位數(shù)。已知Fe在850°時(shí)的空位形成能、密度及原子重量分別為1.08eV/atom^7.65g/cm55.85g/molo4.(P161,6)在晶體的同一滑移面上有兩個(gè)半徑分別為rl和r2的位錯(cuò)環(huán)，其中r

4、l>r2,它們的柏氏矢量相同，試問(wèn)在切應(yīng)力作用下何者更容易運(yùn)動(dòng)？為什么？//aa5.(P161,8)判斷下列位錯(cuò)反應(yīng)能否進(jìn)行：一[101]+—[111]；2635o26.根據(jù)品粒的位相差及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，品界有哪些類型？有何特點(diǎn)屬性？7?Iftheatomicradiusofcopperis0.128nm,determinethemagnitudeoftheBurgersvectorforcopper.&如圖，在晶體的滑移面上有一柏氏矢量為b的位錯(cuò)環(huán)，并受到均勻切應(yīng)力T和。的作用。(1)分析該位錯(cuò)環(huán)各段位錯(cuò)的結(jié)構(gòu)類型；(2)在I的作用下，該位錯(cuò)環(huán)將如何運(yùn)動(dòng)?9試分析在E面上運(yùn)動(dòng)的柏氏矢量為廠

5、尹1。]的螺型(3)在o的作川下，位錯(cuò)環(huán)將如何運(yùn)動(dòng)？位錯(cuò)受阻時(shí),能否通過(guò)交滑移轉(zhuǎn)移到(111),(111),(111)面中的某個(gè)面上繼續(xù)運(yùn)動(dòng)？為什么？三、材料變形、回復(fù)與再結(jié)品1.臨界分切應(yīng)力、李生、固溶強(qiáng)化、Orowan機(jī)制、應(yīng)變時(shí)效、二次再結(jié)晶、回復(fù)2.(P161,3)WhyareFCCmetalsmoreductilethaneitherHCPorBCCmetals?3.(P16L4)Howdochangesinthedislocationdensityaffectthestrengthandductility(i.e.itsabilitytodeformplastically)

6、?Why?4.(P161,10)已知平均品粒直徑為1mm和0.0625mm的的屈服強(qiáng)度分別為112.7MPa和196MPa,問(wèn)平均晶粒直徑為0.0196mm的a-Fe的屈服強(qiáng)度為多少？5.(P161,11)試指岀Cu和a?Fe兩晶體易滑移的晶面和晶向，并求出他們的滑移而間距,滑移方向上的原子間距及點(diǎn)陣阻力。(已知Gcu=4&3GPa,Ga.Fe=81.6GPa,尸0.3)6.(P161,12)今有純Ti、Al、Pb三種鑄錠,試判斷它們?cè)谑覝?20°C)軋制的難易順序。是否可以連續(xù)軋制？如果不能，應(yīng)采取什么措施才能使之軋制成薄板？(已知Ti的熔點(diǎn)1672°C,在883°C以下為HCP結(jié)構(gòu)

7、,883°C以上為BCC結(jié)構(gòu):A1的熔點(diǎn)為660°C,BCC結(jié)構(gòu)；Pb的熔點(diǎn)為328°C,FCC結(jié)構(gòu)。)7.(P161,14)簡(jiǎn)述一次再結(jié)晶與二次再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力。如何區(qū)分冷、熱加工？動(dòng)態(tài)再結(jié)品與靜態(tài)再結(jié)品后組織結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別是什么？&某工廠用一冷拉鋼絲繩將一大型鋼件吊入熱處理爐內(nèi)，由于一時(shí)疏忽，未將鋼繩収出，而是隨同工件一起加熱至860°C,保溫時(shí)間到了，打開(kāi)爐門(mén)，欲吊出工件時(shí)，鋼絲繩發(fā)生斷裂，試分析原因。1.冇一截面為1Ommx10mm的鐮慕