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一、名词解释

1． 再结晶退火

【答案】再结晶退火是指经过塑性变形的金属，在重新加热过程中，当温度高于再结晶温度后，形成低缺陷密度的新晶粒，使其强度等性能恢复到变形前的水平，但其相结构不变的过程。

2． 离子键

【答案】离子键是通过两个或多个原子或化学基团失去或获得电子而成为离子后形成的。带相反电荷的离子之间存在静电作用，当两个带相反电荷的离子靠近时，表现为相互吸引，而电子和电子、原子核与原子核之间又存在着静电排斥作用，当静电吸引与静电排斥作用达到平衡时，便形成离子键。因此，离子键是阳离子和阴离子之间由于静电作用所形成的化学键。

二、简答题

3． 根据如下给出的信息，绘制出A 和B 组元构成的在600°C 到1000°C 之间的二元相图：A 组元的熔点是940°C ；B 组元在A 组元中的溶解度在所有温度下为零；B 组元的熔点是830°C ；A 在B 中的最大溶解度是在700°C 为12wt%；600°C 下A 在B 中的溶解度是8wt%；700°C 时在成B 有一个共晶转变；730°C 时在成分点A-60B 有另一个共晶转变；755°C 分点A-75（wt%）（wt%）时在成分点A-40（wt%）B 还有一个共晶转变；在780°C 时在成分点A-49（wt%）B 有一个稳定金属间化合物凝固发生；在755°C 时在成分点A-67（wt%）B 有另一个稳定金属间化合物凝固发生。

【答案】如图所示。

图

4． 关于扩散，请回答以下问题：（1）扩散可以分为哪几种基本类型？（2）固溶体中原子的扩散必须具备哪些基本条件？（3）在间隙固溶体中，溶质原子各以何种机制进行扩散？（4）均匀奥氏体晶粒的长大以及扩散退火时晶内偏析的均匀化各属于何种类型的扩散？

【答案】（1）根据扩散有无浓度变化，可以分为自扩散和化学扩散；根据扩散方向，可以分为上

坡扩散和下坡扩散；根据是否出现新相，可以分为原子扩散和反应扩散。 （2）其基本条件为存在化学势梯度。

（3）以间隙扩散机制扩散，原子从一个晶格中间隙位置迁移到另一个间隙位置。 （4）均匀奥氏体晶粒的长大属于原子扩散，扩散退火时晶内偏析的均匀化属于化学扩散。 5． 在高温时是什么晶体结构？为什么电解质只能在高温时使用？ 【答案】

在高温时是立方晶系结构，在低温下发生晶型转变。其晶型有多种变体，低温时为

单斜晶系，高温是为四方晶型，更高温为立方晶型。单斜晶性加热到1170°C 转变为四方晶型，再加热至2370°C 则转变为立方晶型。

电解质高温时溶于硫酸、氢氟酸。具有良好的热化学稳定性、高温导电性及较好的高温强度和初性。

6． 指出影响冷变形后金属再结晶温度的主要因素。要获得尺寸细小的再结晶晶粒，有哪些主要措施？

【答案】（1）影响冷变形后金属再结晶温度的主要因素有：变形程度、微量杂质和合金元素、金属晶粒度、加热时间、加热速度。

（2）要获得尺寸细小的再结晶晶粒主要措施有：加大冷变形程度，加入微量合金元素，提高加热速度，采用细晶粒金属。

7． 写出图所示六方晶胞中EFGHIJE 晶面、EF 晶向、FG 晶向、GH 晶向、JE 晶向的密勒-布拉菲指数。

图

【答案】EFGHIJE 晶面：

8． 画出下述物质的一个晶胞：

金刚石 NaCl 闪锌矿 纤锌矿 石墨

【答案】金刚石、NaCl 、闪锌矿、纤锌矿、石墨的晶胞分别如图所示。

图

a ）金刚石；b ）NaCl ；c ）闪锌矿（立方ZnS ）；d ）纤锌矿（六方ZnS ）；e ）石墨

三、计算题

9． 假设纯金属熔液按均匀形核方式形核，晶核形状为立方体。试回答，临界形核功界晶核表面能的1/3,即积自由能差为再设临界晶核边长

液体与固体间的单位体

为体系自由能降低和表面自由能增加总和：

则可得：

等于临

【答案】设立方体晶核的边长为a , 体积为V , 表面积为丄临界晶核边长

则形核时自由能变化

临界形核功为

因此有：故临界形核功

10．在制造为

等于临界晶核表面能的1/3。 陶瓷材料时，原料粉末的粒度为

在烧结温度下保温30分钟，测得晶粒尺寸

为抑制晶粒生长在原料粉末中

则在同一烧结温度下保温2小时后，晶粒尺寸为多少

加入0.2%MgO, 并在同样的烧结温度下保温2小时，则晶粒尺寸为多少【答案】