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一、名词解释

1． 科垂尔气团（CottrellAtmosphere ）

【答案】科垂尔气团是溶质原子在刃型位错周围的聚集的现象，这种气团可以阻碍位错运动，产生固溶强化效应等结果。

2． 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。

二、简答题

3． 实践表明，高度冷轧的镁板在深冲时往往会裂开，试分析其原因。 【答案】

镁板冷轧后会产生

织构，在平行或垂直于板面方向施加应力，取向因子为

零，几乎没有塑性，因此，进一步加工就很易开裂。

4． 何谓陶瓷？从组织结构的角度解释其主要性能特点。

【答案】陶瓷主要是由无机非金属作为基体组分组成的。以共价键或离子键为主，在共价键结合的陶瓷中，原子之间是通过共用电子对形式进行键合的，具有方向性和饱和性，且键能相当高，陶瓷主要是由高硬度高脆性的特殊氧化物、碳化物、氮化物等化合物为主要组成相的一类材料。 由于这些化合物中的结合键以共价键或离子键为主，键合力稳定并且很强，故陶瓷材料具有熔点高，热膨胀系数小，硬度高，抗氧化、耐腐蚀，高温强度高，良好的光学特性和绝缘性等特性；但由于烧结及制备工艺等原因，陶瓷材料中难免存在气孔或微裂纹，故陶瓷材料的脆性大，强度低且易存在缺陷。

5． 在面心立方晶胞中，分别画出（101）、方向；就图中情况能否构成滑移系？ 【答案】见图。

并指出哪些是滑移面、滑移

图

6． 简述固态相变与液态相变的相同点与不同点。

【答案】（1）相同点：都是相变，由形核、长大组成。临界半径，临界形核功形式相同。转变动力学也相同。（2）不同点：①形核阻力中多了应变能一项，造成固态相变的临界半径及形核功増大；②新相可以亚稳方式出现；③存在共格、半共格界面，特定的取向关系；④非均匀形核。

7． 在室温下对铁板（其熔点为1538°C ）和锡板（其溶点为232°C ）分别进行来回弯折，随着弯折的进行，各会发生什么现象？为什么？ 【答案】由

可知，在室温下，Fe 加工为冷加工，Sn 加工为热加工。随着对其进

行来回弯折，铁板发生加工硬化，塑性下降很快，硬度及脆性很大，随着继续变形，最终导致铁板断裂；Sn 板属于热加工，不会发生加工硬化的现象，但由于热加工会产生动态再结晶，会出现加工流线及带状组织，使材料的力学性能呈现各向异性，顺纤维的方向较垂直于纤维方向具有较高的力学性能，经过长时间弯折会变得弯曲。

8． 何谓塑料？何谓橡胶？两者在室温时的力学性能有何显著差别？ 【答案】塑料是指室温下处于玻璃态的高分子材料。 橡胶是指室温下处于高弹态的高分子材料。

室温下，塑料的硬度较高，但其脆性较大，容易脆性断裂，弹性较低；橡胶的硬度较低，但脆性较小，不易断裂，弹性较高容易发生弹性变形。

三、计算题

9． 截面均匀、成分为的水平固溶体棒在固相不扩散、液相完全混合条件下自左至右

区域提纯，试证明经第一次提纯后的溶质分布方程为

式中，z 是至棒左端的距离；L 是液相区长度。

图 第一次区域提纯原理示意图

【答案】

第一次区域提纯原理示意于图。当加热器向右移动区左

部宽度的液体结晶为升高

成分的固相，多余溶质原子进入熔区混合均匀，并使熔区溶质原子浓度

距离时，

熔区相应右移

同时熔

根据质量守恒原理，图中两个阴影区的面积相等，即

而

则

整理后积分

得

10．如图1所示为Ti-Al 二元合金相图。

（1）请分析并分别写出1285°C 、1125°C 和665°C 三个恒温转变的类型和反应式，以及882°C 时发生两相恒温转变的类型和反应式； （2）请绘出注：1125°C 时，

合金平衡结晶的冷却曲线，并注明各阶段的主要相变反应；

（3）请分析500°C 时，wTi=31%的合金平衡结晶的相组成物和组织组成物，并计算其质量分数。