材料科学基础三元相图练习题.doc

1、精品文档 材料科学基础三元相图练习题 一、 在如图所示的相图中完成下面各个问题。 1. 直接在给定图中划分副三角形； 2. 直接在给定图中用箭头标出界线上温 度下降的方向及界线的性质； 3. 判断化合物D和M的性质； 4. 写出各无变量点的性质及反应式； 5. G点的析晶路程； 6. 组成为H的液相在完全平衡条件下进 行冷却，写出结晶结束时各物质的百 分含量。 解： 1、 见图； 2、 见图； 3、 D，一致熔融二元化合物，高温稳定、低温分解； M，不一致熔融三元化合物； 4、 E1，单转熔点，L?A?C?M E2，低共熔点，L?C?B?M E3，单转熔点，L?A?B?M L?A?B E4，过

2、渡点，D? 5、 L? A L L?A熔体GB， E32,A+B+f=1 f=f= LA ?BL? B L ?MCE3,A消失+BM 3E4, B2f=0 f=2f=0 E2G,M+B+C 6、过H点做副三角形BCM的两条边CM、BM的平行线HH1、HH2，C%=BH2/BC100%，B%=CH1/BC100%，C%=H1H2/BC100% 1 没有心脏我还可以思念你没有下体我还可以燃烧你 张为政整理勿删 二 下图为CaO-A12O3-SiO2系统的富钙部分相图，对于硅酸盐水泥的生产有一定 的参考价值。试： 1、画出有意义的付三角形； 2、用单、双箭头表示界线的性质； 3、说明F、H、K三个化

3、合物的性质和写出各点的相平衡式； 4、写出M熔体的冷却平衡结晶过程； 5、为何在缓慢冷却到无变量点K时再要急剧冷却到室温？ 解： 二 1、画出有意义的付三角形； 2、用单、双箭头表示界线的性质； 3、说明F、H、K三个化合物的性质和写出各点的相平衡式； F点低共熔点，LFC3A+C12A7+C2S H点单转熔点，LH+CaOC3A+C3S K点单转熔点，LK+C3SC3A+C2S 4、分析M#熔体的冷却平衡结晶过程并写出相变式； M点： 熔体 L C2S?C3S p=f=1 L p=1 f=L? C2S MD， p=f=L? C2SC3S ab,C2S p=f=1 Jb/, C2SC3S kd

4、, C2S+C3S L+C3S?C2S+C3p=f=0 KM, C3S+C2S+C3A 5、为何在缓慢冷却到无变量点K时再要急剧冷却到室温？ 因为缓慢冷却到K点，可以通过转熔反应L+C2SC3S得到尽可能多的C3S。到达K点后，急剧冷却到室温，可以防止C3S含量降低，因为K点的转熔反应LK+C3SC2S+C3A；使C2S生成水硬性的-C2S，而不是非水硬性的-C2S；液相成为玻璃相，可以提高熟料的易磨性。 三、图6-11是三元相图A-B-C的A-B-S初晶区部分，试分析M点析晶路程，并画出该相图内可能发出穿越相区的组成点范围 解：M点落在SCB析晶应在SCB的无变量点E1点结束。晶体析晶路程如

5、下： 液相： M?m?R?R?1?2?E1L?S?CL?AL?A?BL?A?B?SL?A?SL?S S?CS?C?B?h?i?s?n?M 固相：A?A?BA?S M点的析晶达到R点后，析晶达到由PE1和PE2两个温度下降界线交汇点。在这个析晶三叉路上，按习惯析晶在E1点结束，此时析晶向RW1界线移动应该是合理的。但在这交叉路口上，准确判断析晶趋向应该由固相内二个晶相的相对比例而定。如析晶达R点发生相变过程是L+A+BS四相共存。析晶要继续进行必须消失一相。固相中A/B的相对比例为Bh/AhA/B，由于BhAh，因此晶相相量是AB。必然是B晶相首先回吸完。所以析晶是沿RE2线继续下去，而不走RE

6、1线。从图中也可看到，刚达R点时，固相组成在h点，根据液相组成固相组成永远为一条围绕原始组成点M为支点的杠杆这一个规律，当液相达到R点，RMh这条界线交于ASB的SA边上的i点，这也证明此时液相中B已回吸完，而晶相A还有多余，而液相组成中对A饱和。因此析晶沿RE2继续 下去。 图6-11 例6-14附图 图6-11中?SRN为该相图可能发生穿越相区的组成点范围。 四、分析下列相图 1、划分副三角形； 2、用箭头标出界线上温度下降的方向及界线的性质； 3、判断化合物S的性质； 4、写出各无变量点的性质及反应式； 5、分析点1、2熔体的析晶路程。 解： 1、如图所示； 2、温度下降方向如图所示；界

7、线性质：单箭头所示为共熔线，双箭头所示为转熔线。 3、不一致熔融三元化合物； 4、E1:三元低共熔点，LA+S+C； E2：三元低共熔点，LC+S+B； E3：双转熔点，L+A+BS； 5、 L? A L L?A熔体1 1A， E3a,A+B+ f=1 f=f=2 L? S dS,S+ E3s,消失S f=1 f=0 f=2 L ?SCE2E21,S+B+C f=0 L? B 熔体，g,A+B+ f=f=f=1 LAB L?SL+B? S iI,S+B Eh,BSf=1 f=2 L ?SA E2k,S+B+ E22,S+B+C f=0 材料科学基础试题库 一、选择 1、在柯肯达尔效应中，标记漂

8、移主要原因是扩散偶中 _C_。 A、两组元的原子尺寸不同B、仅一组元的扩散C、两组元的扩散速率不同 2、在二元系合金相图中，计算两相相对量的杠杆法则只能用于 _B_。 A、单相区中 B、两相区中 C、三相平衡水平线上 3、铸铁与碳钢的区别在于有无 _A_。 A、莱氏体B、珠光体C、铁素体 4、原子扩散的驱动力是 _B_。 A、组元的浓度梯度B、组元的化学势梯度C、温度梯度 5、在置换型固溶体中，原子扩散的方式一般为 _C_。 A、原子互换机制 B、间隙机制C、空位机制 6、在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子，这样的缺陷称为 _B_。 A、肖脱基缺陷B、弗兰克尔缺陷C、线缺陷 7、理想密排六方

9、结构金属的c/a为 _A_。 A、1.6B、2C、 8、在三元系相图中，三相区的等温截面都是一个连接的三角形，其顶点触及 _A_。 A、单相区B、两相区C、三相区 9、有效分配系数Ke表示液相的混合程度，其值范围是 _。 A、1 10、面心立方晶体的孪晶面是 _。 A、112B、110C、111 11、形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的 _B_。 A、1/3B、2/3C、3/4 12、金属结晶过程中： a、临界晶核半径越大，形核越易；b、临界晶核形成功越大，形核越易； c、过冷度越大，形核越易；d、均质形核比非均质形核容易。 13、三元相图中： a、垂直截面图上可应用杠杆定律；b、

10、垂直截面图上三相区域为直边三角形； c、四相共晶反应平面在成份投影图上为曲边四边形；d、四相反应为等温反应。 14、 三、判断正误 正确的在括号内画“”， 错误的画“” 1. 金属中典型的空间点阵有体心立方、面心立方和密排六方三种。 2. 作用在位错线上的力F的方向永远垂直于位错线并指向滑移面上的未滑移区。 3. 只有置换固溶体的两个组元之间才能无限互溶，间隙固溶体则不能。 4. 金属结晶时，原子从液相无序排列到固相有序排列，使体系熵值减小，因此是一个自发 过程。 5. 固溶体凝固形核的必要条件同样是GB 0、结构起伏和能量起伏。 6. 三元相图垂直截面的两相区内不适用杠杆定律。 7. 物质的

11、扩散方向总是与浓度梯度的方向相反。 8. 塑性变形时，滑移面总是晶体的密排面，滑移方向也总是密排方向。 9. 和液固转变一样，固态相变也有驱动力并要克服阻力，因此两种转变的难易程度相似。 10. 除Co以外，几乎所有溶入奥氏体中的合金元素都能使C曲线左移，从而增加钢的淬透 性。 四、简答 1、简述工程结构钢的强韧化方法。 2、简述Al-Cu二元合金的沉淀强化机制 强化机制是AL与CU行成置换固熔体增大其位错运动阻力，达到提高其强度和硬度的作用 所以其强化机制叫：固溶强化 3、为什么奥氏体不锈钢在450850保温时会产生晶间腐蚀？如何防 止或减轻奥氏体不锈钢的晶间腐蚀？ 室温下碳元素在奥氏体的溶

12、解度很小，约002-003 ，而一般奥氏体钢中 含碳量均超过002-003 ，因此只能在淬火状态下使碳固溶在奥氏体中，以保证钢材 具有较高的化学稳定性。但是这种淬火状态的奥氏体钢当加热到450850后。碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散，并 和铬化合， 析出碳化铬Gr23C6。但是铬的原子半径较大，扩散速度较小，来不及向边界扩 散，品界附近大量的铬和碳化合形成碳化铬，所以在晶间所形成的碳化铬所需的铬主要不是 来自奥氏体晶粒内部， 而是来自品界附近。结果就使晶界附近的铬含量大为减少， 当品界 含铬量小于l2 时，就形成“贫铬区”。造成奥氏体边界贫铬， 当晶界附近 的金属含量铬量低于l2时就失去了抗腐

13、蚀的能力，在腐蚀介质作用下，就在晶粒之自】 产生腐蚀即产生晶问腐蚀。从上可知，晶间腐蚀产卡的根本原因是由于晶粒边界形成贫铬层 造成的。控制含碳量 添加稳定剂进行固溶处理采用双相组织 加快冷却速度 4、为什么大多数铸造合金的成分都选择在共晶合金附近？ 因为选在共晶合金附近结晶温度区间小，所以液体流动性好啊，流动性好，充型能力好，充型能力好，铸件获得完整的结构，精度也较高. 液固相线距离大枝晶偏析倾向愈大，合金流动性也愈差，形成分散缩孔的倾向也愈大，使铸造性能恶化。所以铸造合金的成分常取共晶成分和接近共晶成分或选择 5、什么是交滑移?为什么只有螺位错可以发生交滑移而刃位错却不能？ 交滑移：晶体在两

14、个或多个不同滑移面上沿同一滑移方向进行的滑移。 螺位错的交滑移：螺位错从一个滑移面转移到与之相交的另一滑移面的过程； 螺位错的柏氏矢量与位错线平行，因此包含位错线的所有晶面都可以是螺位错的滑移面，因此当螺位错滑移受阻时，他可以在另外一个晶面上进行滑移。但是刃位错的柏氏矢量与位错线垂直，他的滑移面就只有由位错线和柏氏矢量构成的平面，所以他只能在这个面上滑移，故不能发生交滑移 6、根据溶质原子在点阵中的位置，举例说明固溶体相可分为几类？固溶体在材料中有何意义？ 1、置换固溶体 溶质原子占据溶剂晶格中的结点位置而形成的固溶体称置换固溶体。当溶剂和溶质原子直径相差不大，一般在15以内时，易于形成置换固

15、溶体。铜镍二元合金即形成置换固溶体，镍原子可在铜晶格的任意位置替代铜原子。 2、间隙固溶体 溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称间隙固溶体。间隙固溶体的溶剂是直径较大的过渡族金属，而溶质是直径很小的碳、氢等非金属元素。其形成条件是溶质原子与溶剂原子直径之比必须小于0.59。如铁碳合金中，铁和碳所形成的固溶体铁素体和奥氏体，皆为间隙固溶体。 7、固溶体合金非平衡凝固时，有时会形成微观偏析，有时会形成宏观偏析，原因何在？ 8、应变硬化在生产中有何意义？作为一种强化方法，它有什么局限性？ 9、一种合金能够产生析出硬化的必要条件是什么？ 10、比较说明不平衡共晶和离异共晶的特点。 11、枝晶偏析

16、是怎么产生的？如何消除？ 结晶温度间隔宽的固溶体合金，当冷却速度快时，发生不平衡结晶，先结晶的成分来不及充分扩散，使先结晶的主干与后结晶的支干及支干间的成分产生差异，形成枝晶偏析。偏析程度取决于合金液凝固时的冷却速度、偏析元素扩散速度及受液固相线温度间隔支配的溶质平衡分配系数。液固相线温度间隔大的固溶体类合金，当凝固冷却速度较快时，易发生不平衡结晶，使先结晶成分来不及充分扩散而形成枝晶偏析. 1.适当提高熔炼温度，加强对合金液的脱气、除渣、精炼、变质和孕育处理，加强搅拌，使合金液均匀、净化 2.易产生枝晶偏析的合金，可加入适量晶粒细化剂或微冷铁 3.易产生枝晶偏析的合金，可通过调整浇注温度和浇

17、注速度、控制型温来控制铸件的凝固冷却速度，使之与溶质的分配和扩散相匹配 4.均匀化退火可消除枝晶偏析 12、请简述影响扩散的主要因素有哪些.温度；晶体结构与类型；晶体缺陷；化学成分。 13、请简述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点？ 相同点：小原子溶入。 不同点：间隙固溶体保持溶剂点阵； 间隙相、间隙化合物改变了大原子点阵，形成新点阵。间隙相结构简单；间隙化合物结构复杂 14、临界晶核的物理意义是什么？形成临界晶核的充分条件是什么？ 临界晶核的物理意义：可以自发长大的最小晶胚 形成临界晶核的充分条件：形成rrk的晶胚； 获得AA*的形核功。 15、请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。热力学

18、条件 G r* ；能量条件： A G max ；成分条件。 16、为什么钢的渗碳温度一般要选择在-Fe相区中进行？若不在-Fe相区进行会有什么结果？相是原始生长相，固溶度高，渗碳可以均匀分布在组织结构中。 温度过低的其他相，比如马氏体，或珠光体的，不能均匀扩散到组织结构中，偏析严重，导致强度降低。 温度过高，组织会重新生核成长，会破坏原来的组织结构 19、位错密度有哪几种表征方式？ 体密度：即单位体积内的位错线长度；面密度：即垂直穿过单位面积的位错线根数。 20、淬透性与淬硬性的差别。 淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层深度的能力；淬硬性是指在一定条件下淬火后获得马氏体组织所能达到的最高硬度。 2

19、2、马氏体相变的基本特征？ 1.无扩散性 2.切变性，即由母相变为新相的晶格改组过程是以切变方式进行的 3.具有一定的晶体学位相关系的惯习面，即共格切变 4.转变在一定的温度范围内进行 5.快速转变，一般不需要孕育期 6.转变不完全，会留有相当数量的残余奥氏体 23、加工硬化的原因？ 产生加工硬化的主要原因是金属在塑性变形时晶粒产生滑移，滑移面和其附近的晶格扭曲，使晶粒伸长和破碎，金属内部产生残余应力等，因而继续塑性变形就变得困难，从而引起加工硬化。 24、柏氏矢量的意义？ 它描述了位错线上原子畸变特征、方向、大小；位错的畸变能和柏氏矢量的平方成正比. 26、已知916时，-Fe的点阵常数0.

20、365nm，晶面间距是多少？ 面心立方的?-Fe，abc0.365nm，对立方晶系，d?a02?12?12?0.2?1.03nm 27、画示意图说明包晶反应种类，写出转变反应式？ 28、影响成分过冷的因素是什么？ 温度梯度；凝固速度；凝固范围。 29、单滑移、多滑移和交滑移的意义是什么？ 只有一个滑移系统上的分切应力最大并达到临界分切应力，形成单滑移，这种情况下，加工硬化最弱；当拉力轴在晶体的特定取向上可能使几个滑移系的分切应力相等，在同时达到了临界分切应力时发生多滑移，这种情况下会发生加工硬化现象；交滑移是螺旋位错在两个相交的滑移面上运动，当螺型位错在一个滑移面上运动遇到障碍会转到另一个滑移

21、面上继续滑移，滑移方向不变。交滑移影响材料的塑性。 30、简要说明纯金属中晶粒细度和材料强度的关系，并解释原因。 Hall-Petch霍尔-佩奇公式，细度减小，屈服强度增加，用晶界位错塞积模型解释。对粗晶粒，晶界塞积的位错多，产生应力集中大，在变形传递中容易使位错源开动，因此屈服强度低。 31、某晶体的原子位于四方点阵的节点上，点阵的a=b，c=a/2，有一晶面在x，y，z轴的截距分别为6个原子间距、2个原子间距和4个原子间距，求该晶面的密勒指数。 32、证明理想密排六方结构的轴比c/a=1.633。 33、立方晶系的，晶面族各包含多少晶面，写出它们的密勒指数。 34、说明柏氏矢量的确定方法，

22、如何利用柏氏矢量和位错线来判断位错的类型？ 答：首先在位错线周围作一逆时针回路,然后在无位错的晶格内作同样的回路,该回路必不闭合,连接终点与起点即为柏氏矢量. 位错线与柏氏矢量垂直的是刃型位错,平行的是螺型位错. 35、简要说明成分过冷的形成及其对固溶体组织形态的影响。 答: 固溶体凝固时,由于溶质原子在界面前沿液相中的分布发生变化而形成的过冷. 36、为什么晶粒细化既能提高强度，也能改善塑性和韧性？ 答: 晶粒细化减小晶粒尺寸,增加界面面积,而晶界阻碍位错运动,提高强度; 晶粒数量增加,塑性变形分布更为均匀,塑性提高; 晶界多阻碍裂纹扩展,改善韧性. 37、共析钢的奥氏体化有几个主要过程？合

23、金元素对奥氏体化过程有什么影响？ 12?ys?0?kyd 材料科学基础试题库 一、选择 1、在柯肯达尔效应中，标记漂移主要原因是扩散偶中 _C_。 A、两组元的原子尺寸不同B、仅一组元的扩散C、两组元的扩散速率不同 2、在二元系合金相图中，计算两相相对量的杠杆法则只能用于 _B_。 A、单相区中 B、两相区中 C、三相平衡水平线上 3、铸铁与碳钢的区别在于有无 _A_。 A、莱氏体B、珠光体C、铁素体 4、原子扩散的驱动力是 _B_。 A、组元的浓度梯度B、组元的化学势梯度C、温度梯度 5、在置换型固溶体中，原子扩散的方式一般为 _C_。 A、原子互换机制 B、间隙机制C、空位机制 6、在晶体

24、中形成空位的同时又产生间隙原子，这样的缺陷称为 _B_。 A、肖脱基缺陷B、弗兰克尔缺陷C、线缺陷 7、理想密排六方结构金属的c/a为 _A_。 A、1.6B、2C、 8、在三元系相图中，三相区的等温截面都是一个连接的三角形，其顶点触及 _A_。 A、单相区B、两相区C、三相区 9、有效分配系数Ke表示液相的混合程度，其值范围是 _。 A、1 10、面心立方晶体的孪晶面是 _。 A、112B、110C、111 11、形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的 _B_。 A、1/3B、2/3C、3/4 12、金属结晶过程中： a、临界晶核半径越大，形核越易；b、临界晶核形成功越大，形核越易；

25、 c、过冷度越大，形核越易；d、均质形核比非均质形核容易。 13、三元相图中： a、垂直截面图上可应用杠杆定律；b、垂直截面图上三相区域为直边三角形； c、四相共晶反应平面在成份投影图上为曲边四边形；d、四相反应为等温反应。 14、 三、判断正误 正确的在括号内画“”， 错误的画“” 1. 金属中典型的空间点阵有体心立方、面心立方和密排六方三种。 2. 作用在位错线上的力F的方向永远垂直于位错线并指向滑移面上的未滑移区。 3. 只有置换固溶体的两个组元之间才能无限互溶，间隙固溶体则不能。 4. 金属结晶时，原子从液相无序排列到固相有序排列，使体系熵值减小，因此是一个自发 过程。 5. 固溶体凝

26、固形?a href=“http:/fanwen/shuoshuodaquan/” target=“_blank” class=“keylink”说谋匾跫铅B 0、结构起伏和能量起伏。 6. 三元相图垂直截面的两相区内不适用杠杆定律。 7. 物质的扩散方向总是与浓度梯度的方向相反。 8. 塑性变形时，滑移面总是晶体的密排面，滑移方向也总是密排方向。 9. 和液固转变一样，固态相变也有驱动力并要克服阻力，因此两种转变的难易程度相似。 10. 除Co以外，几乎所有溶入奥氏体中的合金元素都能使C曲线左移，从而增加钢的淬透 性。 四、简答 1、简述工程结构钢的强韧化方法。 2、简述Al-Cu二元合金的沉

27、淀强化机制 强化机制是AL与CU行成置换固熔体增大其位错运动阻力，达到提高其强度和硬度的作用 所以其强化机制叫：固溶强化 3、为什么奥氏体不锈钢在450850保温时会产生晶间腐蚀？如何防 止或减轻奥氏体不锈钢的晶间腐蚀？ 室温下碳元素在奥氏体的溶解度很小，约002-003 ，而一般奥氏体钢中 含碳量均超过002-003 ，因此只能在淬火状态下使碳固溶在奥氏体中，以保证钢材 具有较高的化学稳定性。但是这种淬火状态的奥氏体钢当加热到450850后。碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散，并 和铬化合， 析出碳化铬Gr23C6。但是铬的原子半径较大，扩散速度较小，来不及向边界扩 散，品界附近大量的铬和碳化合

28、形成碳化铬，所以在晶间所形成的碳化铬所需的铬主要不是 来自奥氏体晶粒内部， 而是来自品界附近。结果就使晶界附近的铬含量大为减少， 当品界 含铬量小于l2 时，就形成“贫铬区”。造成奥氏体边界贫铬， 当晶界附近 的金属含量铬量低于l2时就失去了抗腐蚀的能力，在腐蚀介质作用下，就在晶粒之自】 产生腐蚀即产生晶问腐蚀。从上可知，晶间腐蚀产卡的根本原因是由于晶粒边界形成贫铬层 造成的。控制含碳量 添加稳定剂进行固溶处理采用双相组织 加快冷却 速度 4、为什么大多数铸造合金的成分都选择在共晶合金附近？ 因为选在共晶合金附近结晶温度区间小，所以液体流动性好啊，流动性好，充型能力好，充型能力好，铸件获得完整

29、的结构，精度也较高. 液固相线距离大枝晶偏析倾向愈大，合金流动性也愈差，形成分散缩孔的倾向也愈大，使铸造性能恶化。所以铸造合金的成分常取共晶成分和接近共晶成分或选择 5、什么是交滑移?为什么只有螺位错可以发生交滑移而刃位错却不能？ 交滑移：晶体在两个或多个不同滑移面上沿同一滑移方向进行的滑移。 螺位错的交滑移：螺位错从一个滑移面转移到与之相交的另一滑移面的过程； 螺位错的柏氏矢量与位错线平行，因此包含位错线的所有晶面都可以是螺位错的滑移面，因此当螺位错滑移受阻时，他可以在另外一个晶面上进行滑移。但是刃位错的柏氏矢量与位错线垂直，他的滑移面就只有由位错线和柏氏矢量构成的平面，所以他只能在这个面上

30、滑移，故不能发生交滑移 6、根据溶质原子在点阵中的位置，举例说明固溶体相可分为几类？固溶体在材料中有何意义？ 1、置换固溶体 溶质原子占据溶剂晶格中的结点位置而形成的固溶体称置换固溶体。当溶剂和溶质原子直径相差不大，一般在15以内时，易于形成置换固溶体。铜镍二元合金即形成置换固溶体，镍原子可在铜晶格的任意位置替代铜原子。 2、间隙固溶体 溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称间隙固溶体。间隙固溶体的溶剂是直径较大的过渡族金属，而溶质是直径很小的碳、氢等非金属元素。其形成条件是溶质原子与溶剂原子直径之比必须小于0.59。如铁碳合金中，铁和碳所形成的固溶体铁素体和奥氏体，皆为间隙固溶体。 7、

31、固溶体合金非平衡凝固时，有时会形成微观偏析，有时会形成宏观偏析，原因何在？ 8、应变硬化在生产中有何意义？作为一种强化方法，它有什么局限性？ 9、一种合金能够产生析出硬化的必要条件是什么？ 10、比较说明不平衡共晶和离异共晶的特点。 11、枝晶偏析是怎么产生的？如何消除？ 结晶温度间隔宽的固溶体合金，当冷却速度快时，发生不平衡结晶，先结晶的成分来不及充分扩散，使先结晶的主干与后结晶的支干及支干间的成分产生差异，形成枝晶偏析。偏析程度取决于合金液凝固时的冷却速度、偏析元素扩散速度及受液固相线温度间隔支配的溶质平衡分配系数。液固相线温度间隔大的固溶体类合金，当凝固冷却速度较快时，易发生不平衡结晶，

32、使先结晶成分来不及充分扩散而形成枝晶偏析. 1.适当提高熔炼温度，加强对合金液的脱气、除渣、精炼、变质和孕育处理，加强搅拌，使合金液均匀、净化 2.易产生枝晶偏析的合金，可加入适量晶粒细化剂或微冷铁 3.易产生枝晶偏析的合金，可通过调整浇注温度和浇注速度、控制型温来控制铸件的凝固冷 却速度，使之与溶质的分配和扩散相匹配 4.均匀化退火可消除枝晶偏析 12、请简述影响扩散的主要因素有哪些.温度；晶体结构与类型；晶体缺陷；化学成分。 13、请简述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点？ 相同点：小原子溶入。 不同点：间隙固溶体保持溶剂点阵； 间隙相、间隙化合物改变了大原子点阵，形成新点阵。间隙相结

33、构简单；间隙化合物结构复杂 14、临界晶核的物理意义是什么？形成临界晶核的充分条件是什么？ 临界晶核的物理意义：可以自发长大的最小晶胚 形成临界晶核的充分条件：形成rrk的晶胚； 获得AA*的形核功。 15、请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。热力学条件 G r* ；能量条件： A G max ；成分条件。 16、为什么钢的渗碳温度一般要选择在-Fe相区中进行？若不在-Fe相区进行会有什么结果？相是原始生长相，固溶度高，渗碳可以均匀分布在组织结构中。 温度过低的其他相，比如马氏体，或珠光体的，不能均匀扩散到组织结构中，偏析严重，导致强度降低。 温度过高，组织会重新生核成长，会破坏原来的组织结构

34、 19、位错密度有哪几种表征方式？ 体密度：即单位体积内的位错线长度；面密度：即垂直穿过单位面积的位错线根数。 20、淬透性与淬硬性的差别。 淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层深度的能力；淬硬性是指在一定条件下淬火后获得马氏体组织所能达到的最高硬度。 22、马氏体相变的基本特征？ 1.无扩散性 2.切变性，即由母相变为新相的晶格改组过程是以切变方式进行的 3.具有一定的晶体学位相关系的惯习面，即共格切变 4.转变在一定的温度范围内进行 5.快速转变，一般不需要孕育期 6.转变不完全，会留有相当数量的残余奥氏体 23、加工硬化的原因？ 产生加工硬化的主要原因是金属在塑性变形时晶粒产生滑移，滑移面和其

35、附近的晶格扭曲，使晶粒伸长和破碎，金属内部产生残余应力等，因而继续塑性变形就变得困难，从而引起加工硬化。 24、柏氏矢量的意义？ 它描述了位错线上原子畸变特征、方向、大小；位错的畸变能和柏氏矢量的平方成正比. 26、已知916时，-Fe的点阵常数0.365nm，晶面间距是多少？ 面心立方的?-Fe，abc0.365nm，对立方晶系，d?a0?1?1?0.3652222?1.03nm 27、画示意图说明包晶反应种类，写出转变反应式？ 28、影响成分过冷的因素是什么？ 温度梯度；凝固速度；凝固范围。 29、单滑移、多滑移和交滑移的意义是什么？ 只有一个滑移系统上的分切应力最大并达到临界分切应力，形

36、成单滑移，这种情况下，加工硬化最弱；当拉力轴在晶体的特定取向上可能使几个滑移系的分切应力相等，在同时达到了临界分切应力时发生多滑移，这种情况下会发生加工硬化现象；交滑移是螺旋位错在两个相交的滑移面上运动，当螺型位错在一个滑移面上运动遇到障碍会转到另一个滑移面上继续滑移，滑移方向不变。交滑移影响材料的塑性。 30、简要说明纯金属中晶粒细度和材料强度的关系，并解释原因。 1 Hall-Petch霍尔-佩奇公式，细度减小，屈服强度增加，用晶界位错塞积模型解释。对粗晶粒，晶界塞积的位错多，产生应力集中大，在变形传递中容易使位错源开动，因此屈服强度低。 31、某晶体的原子位于四方点阵的节点上，点阵的a=

37、b，c=a/2，有一晶面在x，y，z轴的截距分别为6个原子间距、2个原子间距和4个原子间距，求该晶面的密勒指数。 32、证明理想密排六方结构的轴比c/a=1.633。 33、立方晶系的，晶面族各包含多少晶面，写出它们的密勒指数。 34、说明柏氏矢量的确定方法，如何利用柏氏矢量和位错线来判断位错的类型？ 答：首先在位错线周围作一逆时针回路,然后在无位错的晶格内作同样的回路,该回路必不闭合,连接终点与起点即为柏氏矢量. 位错线与柏氏矢量垂直的是刃型位错,平行的是螺型位错. 35、简要说明成分过冷的形成及其对固溶体组织形态的影响。 答: 固溶体凝固时,由于溶质原子在界面前沿液相中的分布发生变化而形成

38、的过冷. 36、为什么晶粒细化既能提高强度，也能改善塑性和韧性？ 答: 晶粒细化减小晶粒尺寸,增加界面面积,而晶界阻碍位错运动,提高强度; 晶粒数量增加,塑性变形分布更为均匀,塑性提高; 晶界多阻碍裂纹扩展,改善韧性. 37、共析钢的奥氏体化有几个主要过程？合金元素对奥氏体化过程有什么影响？ 答: 共析钢奥氏体化有4个主要过程: 奥氏体形成、渗碳体溶解、奥氏体均匀化、晶粒长大。合金元素的主要影响通过碳的扩散体现，碳化物形成元素阻碍碳的扩散，降低奥氏体形成、渗碳体溶解、奥氏体均匀化速度。 38、提高钢材耐蚀性的主要方法有哪些？为什么说Cr是不锈钢中最重要的合金元素？ ?ys?0?kyd22016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 29 / 29