【正文】 答案略。 b）B的位錯(cuò)密度高。 已知760℃時(shí)，n=，c=6180。試介紹一種能延長(zhǎng)燈絲壽命的方法。103cm，求保溫2小時(shí)后的晶粒尺寸。答案36. 工業(yè)純鋁在室溫下經(jīng)大變形量軋制成帶材后，測(cè)得室溫力學(xué)性能為冷加工態(tài)的性能。答案略30. ，但為保證產(chǎn)品質(zhì)量，此絲材冷加工量不能超過85%，如何制定其合理加工工藝？答案31. kJ/mol，如果經(jīng)冷變形的鐵在400℃進(jìn)行回復(fù)處理，使其殘留加工硬化為60%需160分鐘，問在450℃回復(fù)處理至同樣效果需要多少時(shí)間？答案32. Ag冷加工后位錯(cuò)密度為1012/cm2,設(shè)再結(jié)晶晶核自大角度晶界向變形基體移動(dòng)，求晶界弓出的最小曲率半徑（Ag: G=30GPa，b=，g =）。有一圓形截面Al2O3試樣，其截面半徑r=，兩支點(diǎn)間距為50mm，當(dāng)負(fù)荷達(dá)到950N，試樣斷裂。試計(jì)算NA=260個(gè)/mm2時(shí)的？答案25. 簡(jiǎn)述陶瓷材料（晶態(tài)）塑性變形的特點(diǎn)。答案21. 設(shè)合金中一段直位錯(cuò)線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到間距為l的第二相粒子的阻礙，試求證使位錯(cuò)按繞過機(jī)制繼續(xù)運(yùn)動(dòng)所需的切應(yīng)力為：，式中T—線張力，b—柏氏矢量，G—切變模量，r0—第二相粒子半徑，B—常數(shù)。103MPa，b=，[111] Cu單晶產(chǎn)生1%塑性變形所對(duì)應(yīng)的s=40MPa，求它產(chǎn)生1%塑性變形后的位錯(cuò)密度。則Mg的臨界分切應(yīng)力為多少？答案15. MgO為NaCl型結(jié)構(gòu)，其滑移面為{110}，滑移方向?yàn)?10，試問沿哪一方向拉伸（或壓縮）不能引起滑移？答案16. 一個(gè)交滑移系包括一個(gè)滑移方向和包含這個(gè)滑移方向的兩個(gè)晶面，如bcc晶體的(101)(110)，寫出bcc晶體的其他三個(gè)同類型的交滑移系。答案14. Mg單晶體的試樣拉伸時(shí)，三個(gè)滑移方向與拉伸軸分別交成38176。答案13. Al單晶制成拉伸試棒（其截面積為9mm2）進(jìn)行室溫拉伸，拉伸軸與[001]176。拉伸后滑移方向與拉伸軸的夾角為30176。答案8. 對(duì)于預(yù)先經(jīng)過退火的金屬多晶體，其真實(shí)應(yīng)力—應(yīng)變曲線的塑性部分可近似表示為，其中k和n為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，分別稱為強(qiáng)度系數(shù)和應(yīng)變硬化指數(shù)。答案5. 有一截面為10mm180。答案2． 一Mg合金的屈服強(qiáng)度為180MPa，E為45GPa，a）求不至于使一塊10mm180。如圖所示，AC和A’C’分別為拉伸前后晶體中兩相鄰滑移面之間的距離。答案 :b239。 222。矢量數(shù)性積ab=239。答案: a239。 = ab 239。 滑移系：（負(fù)號(hào)不影響切應(yīng)力大小，故取正號(hào)）滑移系：2. Zn單晶在拉伸之前的滑移方向與拉伸軸的夾角為45176。因?yàn)槔烨昂蠡泼骈g距不變，即AC=A’C’故3. ,？答案:解得∴ 4. kJ/mol，如果經(jīng)冷變形的鐵在400℃進(jìn)行回復(fù)處理，使其殘留加工硬化為60%需160分鐘，問在450℃回復(fù)處理至同樣效果需要多少時(shí)間？答案:（分）5. 已知H70黃銅（30%Zn）在400℃的恒溫下完成再結(jié)晶需要1小時(shí)，而在390℃完成再結(jié)晶需要2小時(shí)，試計(jì)算在420℃恒溫下完成再結(jié)晶需要多少時(shí)間？答案 ：再結(jié)晶是一熱激活過程，故再結(jié)晶速率： ，而再結(jié)晶速率和產(chǎn)生某一體積分?jǐn)?shù)所需時(shí)間t成反比，即 ∝ ∴ 在兩個(gè)不同的恒定溫度產(chǎn)生同樣程度的再結(jié)晶時(shí)，兩邊取對(duì)數(shù) ；同樣 故得 。2mm的Mg板發(fā)生塑性變形的最大載荷；b） 在此載荷作用下，該鎂板每mm的伸長(zhǎng)量為多少？答案3. 已知燒結(jié)Al2O3的孔隙度為5%，其E=370GPa。10mm的鎳基合金試樣，其長(zhǎng)度為40mm，拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：載荷（N）標(biāo)距長(zhǎng)度（mm）0 43，100 86，200102，000104，800109，600113，800121，300126，900127，600 113，800（破斷）試計(jì)算其抗拉強(qiáng)度sb，彈性模量E以及延伸率d。若有A，B兩種材料，其k值大致相等，而nA=，nB=，則問a）那一種材料的硬化能力較高，為什么？b）同樣的塑性應(yīng)變時(shí)，A和B哪個(gè)位錯(cuò)密度高，為什么？c）導(dǎo)出應(yīng)變硬化指數(shù)n和應(yīng)變硬化率之間的數(shù)學(xué)公式。求拉伸后的延伸率。與[011]176。、45176。答案17. fcc和bcc金屬在塑性變形時(shí)，流變應(yīng)力與位錯(cuò)密度r的關(guān)系為，式中t0為沒有干擾位錯(cuò)時(shí)，使位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)所需的應(yīng)力，也即無加工硬化時(shí)所需的切應(yīng)力，G為切變模量，b為位錯(cuò)的柏氏矢量，a為與材料有關(guān)的常數(shù)，~。答案18. 證明：bcc及fcc金屬產(chǎn)生孿晶時(shí)。答案略22. 40鋼經(jīng)球化退火后滲碳體全部呈半徑為10mm的球狀，且均勻地分布在aFe基礎(chǔ)上。答案略26. 脆性材料的抗拉強(qiáng)度可用下式來表示： 式中s0為名義上所施加的拉應(yīng)力，l為表面裂紋的長(zhǎng)度或者為內(nèi)部裂紋長(zhǎng)度的二分之一，r為裂紋尖端的曲率半徑，s m實(shí)際上為裂紋尖端處應(yīng)力集中導(dǎo)致最大應(yīng)力。試問當(dāng)支點(diǎn)間距為40mm時(shí)，具有邊長(zhǎng)為12mm正方形截面的另一同樣材料試樣在多大負(fù)荷會(huì)發(fā)生斷裂? 答案28. 對(duì)許多高分子材料，其抗拉強(qiáng)度s b是數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量的函數(shù)： 式中s 0為無限大分子量時(shí)的抗拉強(qiáng)度，A為常數(shù)。答案33. 已知純鐵經(jīng)冷軋后在527℃加熱發(fā)生50%的再結(jié)晶所需的時(shí)間為104s，而在727℃加熱產(chǎn)生50%，試計(jì)算要在105s時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生50%的再結(jié)晶的最低溫度為多少度？答案34. 假定將再結(jié)晶溫度定義為退火1小時(shí)內(nèi)完成轉(zhuǎn)變量達(dá)95%的溫度，已知獲得95%：式中、G分別為在結(jié)晶的形核率和長(zhǎng)大線速度：，a)根據(jù)上述方程導(dǎo)出再結(jié)晶溫度TR與G0、N0、Qg及Qn的函數(shù)關(guān)系；b)說明下列因素是怎樣影響G0、N0、Qg及Qn 的：1)預(yù)變形度；2)原始晶粒度；3)金屬純度。查表得知工業(yè)純鋁的T再=150℃，但若將上述工業(yè)純鋁薄帶加熱至100℃，保溫16天后冷至室溫再測(cè)其強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)明顯降低，請(qǐng)解釋其原因。答案40. 設(shè)冷變形后位錯(cuò)密度為1012/cm2的金屬中存在著加熱時(shí)不發(fā)生聚集長(zhǎng)大的第二相微粒，其體積分?jǐn)?shù)f=1%，半徑為1mm，問這種第二相微粒的存在能否完全阻止此金屬加熱時(shí)再結(jié)晶（已知G=105MPa，b=，比界面能s=）。答案略42. Fe3%Si合金含有MnS粒子時(shí)，在850℃以下退火過程中，當(dāng)基體晶粒平均直徑為6 mm時(shí)，其正常長(zhǎng)大即行停止，試分析其原因。1016；870℃時(shí)，n=，c=2180。 c）9. 滑移系：滑移系：10. 方向：故在此方向上無論施加多大應(yīng)力都不能產(chǎn)生滑移。30. 因此，接著進(jìn)行再結(jié)晶退火，以消除加工硬化，再進(jìn)行再結(jié)晶退火。36. 答案略。103(cm)40. 這種第二相微粒的存在不能完全阻止再結(jié)晶。44. 答案略。 ΔT1℃10℃100℃200℃r*,nmNr**108*105*102ΔGv,J/m3*106*107* 108* 108ΔGr*,J*1015*1017*1019*1019）105Pa(1個(gè)大氣壓)，過冷度為319℃時(shí)發(fā)生均勻形核。(f) *106Pa(10個(gè)大氣壓)下及40℃時(shí)三相共存（假設(shè)升溫相變H0）答案3. 考慮在一個(gè)大氣壓下液態(tài)鋁的凝固，對(duì)于不同程度的過冷度，即：ΔT=1，10，100和200℃，計(jì)算：(a) 臨界晶核尺寸；(b) 半徑為r*的晶核個(gè)數(shù)；(c) 從液態(tài)轉(zhuǎn)變到固態(tài)時(shí)，單位體積的自由能變化ΔG*（形核功）；(d) 從液態(tài)轉(zhuǎn)變到固態(tài)時(shí)，臨界尺寸r*處的自由能的變化 ΔGv。 （b）若要在2045K發(fā)生均勻形核，需將大氣壓增加到多少?已知凝固時(shí)體積變化ΔV=(1J=105 )。答案6. 試證明在同樣過冷度下均勻形核時(shí)，球形晶核較立方晶核更易形成。答案9. 試說明結(jié)晶溫度較低的高分子的熔限較寬，反之較窄。3. （a） (b) *108(個(gè))(c) *106J/m3(d)*1015J4. （a） (J/m2),*1018(J)（b） 116365*105(Pa)5. (a)*103(cm3s1)(b)70攝氏度(c)6. r*=,得球形核胚的臨界形核功為：邊長(zhǎng)為a的立方形晶核的臨界形核功為：二式相比較：可見形成球形晶核的臨界形核功僅為形成立方形晶核的1/2。反之，高分子在較高溫度下結(jié)晶時(shí)，分子鏈活動(dòng)能力較強(qiáng)，形成的結(jié)晶較完善，不同晶體完全程度的差異也較小，因此，溶限較窄。答案4. 組元A和B在液態(tài)完全互溶，但在固態(tài)互不溶解，且形成一個(gè)與A、B不同晶體結(jié)構(gòu)的中間化合物，由熱分析測(cè)得下列數(shù)據(jù)：含B量（wt%.%）液相線溫度（℃）固相線溫度（℃）0—1000209007504076575043—7505093075063—104080