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一、名词解释

1． 空间点阵

【答案】为了便于分析研宄晶体中质点的排列规律性，可将实际晶体结构看成完整无缺的理想晶体并简化，将其中每个质点抽象为规则排列于空间的几何质点，称之为阵点。这些阵点在空间呈周期性规则排列并具有完全相同的周围环境，这种由它们在三维空间规则排列的阵列称为空间点阵。

2． 位错

【答案】位错是指晶体中的一维缺陷或线状缺陷。

二、简答题

3． 写出立方晶系中<110>和<123>晶向族所包含的所有晶向。 【答案】共6个晶向。

共24个晶向。

4． 如图所示，为测出的钍在不同温度下以不同方式扩散时扩散系数与温度的关系，从该实验数据图中能得出哪些信息？

图

【答案】（1）由图知，横坐标为温度的倒数纵坐标为扩散系数D 。

（2）表面扩散速度是三者中最快的，其次是晶界扩散，再次是晶内扩散。

（3）随温度升高，三者的扩散速度都加快。同时晶内扩散的增长速率较大，晶界扩散的增长速率

其次，表面扩散的增长速率最慢。

（4）扩散系数£>与温度r 是指数关系，

即该图是对数处理的结果；利用直线关系可求常数和激活能

5． 空间点阵和晶体结构有何区别? 常见金属晶体结构中有哪一种不属于空间点阵? 为什么？

【答案】晶体结构是指自然界中由原子、分子、离子与空间点阵结合而成，实际存在的固体结构。而空间点阵是指阵点在空间呈规律分布，并且每个阵点都具有完全相同的物质环境和几何环境。这样，自然界中的晶体可以抽象为七大晶系14种布拉菲点阵。晶体结构相同的物质，其空间点阵可能不同；同样的空间点阵不同的物质，其晶体结构也可能相同。

密排六方不是空间点阵，原因是不满足几何环境相同的条件。

6． 什么是金属的加工硬化现象？

【答案】金属材料在塑性变形过程中，所施加的流变应力随应变量的增大而不断增大的现象，称为加工硬化。或金属材料经冷塑性变形后，其强度、硬度升高，塑性、韧性下降的现象，称为加工硬化。

7． 何为成分过冷？它对固溶体合金凝固时的生长形貌有何影响？

【答案】（1）成分过冷：在合金的凝固过程中，由于液相中溶质分布发生变化而改变了凝固温度，这可由相图中的液相线来确定，因此，将界面前沿液体中的实际温度分布低于由于溶质分布所决定的凝固温度时产生的过冷，称为成分过冷。

（2）对形貌的影响：

①当在液-固界面前沿有较小的成分过冷区时，平面生长就会被破坏；

②界面某些凸起的地方，在它们进入过冷区之后，由于过冷度稍有増加，促进了它们进一步凸向液体，但因成分过冷区较小，凸起部分不可能有较大的伸展，使界面形成了胞状组织；

③如果界面前沿的成分过冷区较大，则凸出部分就能继续伸向过冷液相中生长，同时在侧面产生分枝，形成二次轴，在二次轴上再长出三次轴等，这样就形成树枝状组织。

综上述，由于成分过冷，可是合金在正的温度梯度下凝固得到树枝状组织。

8． 在立方晶胞中画出

【答案】如图所示。

图

三、计算题

9． 已知纯铜的（2）要使

方向夹角，

则：

同理，滑移方向[101]和拉力轴[001]的夹角为 所以：

因此可得：

（2）由于滑移方向[110]和[001]方向点积为0, 可知两晶向垂直，

时，在[110]方向不会产生滑移。

10．三元合金800°C 等温截面图如图1所示。

外力方向为[001]滑移系的临界切应力则在[001]方向上应施加多大的应力？方向的滑移呢？ 面法线与[001]方向的夹角，【答案】（1）纯铜为面心立方结构，设

图1

（1）确定图中A 合金的成分，写出它在该温度时的相组成物，在图中标出各组成相的成分点，并计算各相的质量百分数（用字母列式表示即可）。

（2）确定图中B 合金的成分，写出它在该温度时的相组成物，在图中标出各组成相的成分点，并计算各相的质量百分数（用字母列式表示即可）。