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一、名词解释

1． 偏析

【答案】偏析是指合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象。

2． 晶体

【答案】晶体是原子、分子或离子按照一定的规律周期性排列组成的固体。

二、简答题

3． 金属的加工硬化特性对金属材料的使用带来哪些利弊？

【答案】有利方面：作为提高金属材料强度的一种手段；便于金属材料塑性成形；使金属零件得以抵抗偶然过载。不利方面：使金属难以进一步冷塑性变形。 4． 何谓电子磁矩、原子磁矩及物质固有磁矩? 物质的磁性与原子核外电子的填充情况有何关系？ 【答案】（1）电子磁矩是指电子绕核运动的轨道磁矩和电子自旋产生的自旋磁矩； 原子磁矩是指电子的轨道磁矩和自旋磁矩合成的总磁矩； 物质固有磁矩是指无外磁场作用时所有原子磁矩之和。

（2）原子中的电子壳层全部填满的物质为抗磁体；原子中有未填满的电子壳层的物质为顺磁体或铁磁体。

5． 分析M 点的析晶路程（表明液、固相组成点的变化，并在液相变化的路径中注明各阶段的相变化和自由度数）。 【答案】液相：

固相：

6． 铜是工业上常用的一种金属材料，具有电导率高和耐腐蚀性好等优点，但是纯铜的强度较低，经常难以满足要求，根据你所学的知识，提出几种强化铜合金的方法，并说明其强化机理。 【答案】强化铜合金的方法及其强化机理如下：

（1）加工硬化，指金属晶体在塑性变形过程中，材料的强度随着塑性形变量的增加而増加。加工硬化产生的主要机制有位错塞积、林位错阻力和形成割阶时产生对位错运动的阻力及产生割阶消耗外力所做的功，宏观表现出金属强度提高。

（2）固溶强化，是金属中由于溶质原子的存在，使得其强度提高。固溶强化的根本原因在于溶质原子与位错的交互作用，使得其阻碍位错运动。这种交互作用又分为溶质沿位错聚集并钉扎位错的弹性交互作用和化学交互作用两类。

（3）分散强化，依靠弥散分布与金属基体中的细小第二相强化金属。其强化的原因在于细小的第二相粒子与位错的交互作用，主要有位错绕过颗粒的奥罗万机制以及位错切过颗粒机制。 （4）细晶强化，依据霍尔-佩奇公式，由于晶界数量直接取决于晶粒的大小，因此，晶界对多晶体起始塑变抗力的影响可通过晶粒大小直接体现。多晶体的强度随其晶粒细化而提高。 这些强化方式的共同点即为金属强化的实质，在于增加了位错运动的阻力。

7． 画出体心立方晶体的晶胞示意图。 【答案】如图所示。

图

8． 请在Mg 的晶胞图中画出任一对可能的双滑移系统，并标出具体指数。 【答案】Mg 为HCP 结构，其滑移系统为滑移系统：

图中标出一组可能的双

图

三、计算题

9． 在共析温度Fe-C 合金中碳在铁素体的最大固溶度为素体各一半。试求： （1）该合金中含碳量；

（2）将该合金重新加热到730°C 将得到什么平衡相？ （3）将该合金重新加热到950°C 又将得到什么平衡相？ 【答案】（1）根据杠杆定理以及题目所给浓度点，可列式：

由此可得： C=0.395% （2）根据铁碳相图可知，加热到730°C 将得到

合金共析点含碳量为

现有某Fe-C 合金平衡冷却，在共析转变刚结束时，观察到其显微组织中含有珠光体和铁

即铁素体和奥氏体的平衡相。

（3）根据铁碳相图可知，加热到950°C 将得到即奥氏体的平衡相。

10．已知晶体中两不平行晶面证明晶面带，其中根据晶带定理

所属晶带的晶带轴为

【答案】由于两不平行晶面属于同一晶带，设

属于同一晶

可得

式②与式③相加可得

即

比较式⑤和式①可知，

晶面故晶面

11．石英（1）lc

属于同一晶带。 求：

中有多少个Si 原子与0原子？

有60.lg 。因此，可计算在

单元的数目n ，此数目n 也是

为晶带轴的晶带。

（2）若Si 与0的半径分别为0.038nm 与0.114nm ，其堆积因子p 为多少？ 【答案】（1）每lmol 的

中硅原子的数目。故Si 的原子数目为

O 原子的数目为

（2）计算n 个Si 及2n 个0原子的体积（假设原子是球形的）。