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一、填空题

1． 置换固溶体中，溶质的溶解度大小与_____、_____、_____、等因素有关。

【答案】晶体结构；原子尺寸因素；电负性因素；原子价因素

2． 液态金属材料凝固条件有_____、和_____。

【答案】结构起伏；能量起伏；浓度起伏

3． 面心立方金属的滑移面是_____，滑移方向是_____，可组成_____个滑移系。

【答案】{111}；<110>；12

4． 常见的高分子材料晶态模型有_____、_____和_____三种。

【答案】缨状微束模型；折叠链模型；插线板模型

5． 非均匀形核模型中晶核与基底平面的接触角

_____

, _____表明不能促进形核。

所以当时

，

当时

，模壁或杂质表面对形核没有帮助，不能促进形核。

6． 晶体结构与它的_____、_____和_____有关。

【答案】化学组成；质点的相对大小；极化性质

7． 图（a ）、（b ）为立方晶系的晶格本意图，在图（a ）中，AHED 为_____晶面，AHFC 为_____

晶面，BHF 为_____晶面；在图（b ）中，KLF 为_____晶面，FIJ 为_____晶面，0B 为_____晶面。

【答案】一半；表明形核功为均匀形核功的【解析】由于非均匀形核功与均匀形核功有如下关系式：

图 【答案】

8． 上坡扩散是指_____。扩散的驱动力是_____。

【答案】由低浓度向高浓度方向的扩散；化学势的改变

二、简答题

9． 结晶、重结晶和再结晶三者在概念上有何区别？

【答案】结晶是指物质由液态变为晶体固态的相变过程。

重结晶是指在固态情况下，物质由一种结构转变成另一种结构，即同素异构反应。

再结晶是将冷压力加工以后的金属加热到一定温度后，在变形的组织中重新产生新的无畸变的等轴晶粒，性能恢复到冷加工前的软化状态的过程。

三者的区别与联系：结晶发生相变，重结晶发生固态相变过程，再结晶没有。但它们全部都有形核与核长大的过程。结晶发生的驱动力是液固两相的界面能差，重结晶的驱动力为新旧两相的自由能差，而再结晶为储存能。再结晶后强度硬度下降而塑性和韧性提高，重结晶后材料的强度、塑性、韧性都会改善。

10．高度冷轧的铝板在高温退火后会形成完善的{001}<100>织构（立方织构）。如果将这种铝板深冲成杯，会产生几个制耳？在何位置？

【答案】画出铝板的{001}正极图，如图1所示，其中极图边缘有4个阴影区，表示晶粒{001}分布较集中的区域。

在深冲时，铝板受力如图2所示。边缘受到同样大小的拉应力。

图1 退火铝板的{001}极图

图2 冲压时的受力图

平行于<100>方向拉伸时，分别有8个滑移系统同时启动，且其取向因子相同，皆有

方向出现四个制耳；同时，在

拉伸时，分别有4个滑移系统启动，且其取向因子相同，也有

故在方向故可能产生4个小制耳。

11．图1为两种材料中原子结合的键能曲线，回答，

（1）哪种材料的弹性模量大？

（2）哪种材料的热膨胀系数大？

（3）依据图1, 示意画出两种材料的键力曲线。

图1

【答案】（1）B ；（2）A ；（3）见图2:

图2

12．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。