【正文】 點(diǎn)（A4）1394℃ 0%CP：碳在中的最大溶解度點(diǎn) %C 727℃S：共析點(diǎn)727℃ %C 在這一點(diǎn)上發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，反應(yīng)式：，當(dāng)冷卻到727℃時(shí)從具有S點(diǎn)成分的奧氏體中同時(shí)析出具有P點(diǎn)成分的鐵素體和滲碳體的兩相混合物——珠光體P（）ES線：碳在奧氏體中的溶解度曲線，又稱Acm溫度線，隨溫度的降低，碳在奧化體中的溶解度減少，多余的碳以形式析出，%～%C的鋼冷卻到Acm線與PSK線之間時(shí)的組織，從A中析出的稱為二次滲碳體。GS線：不同含碳量的奧氏體冷卻時(shí)析出鐵素體的開始線稱A3線，GP線則是鐵素體析出的終了線，所以GSP區(qū)的顯微組織是。PQ線：碳在鐵素體中的溶解度曲線，隨溫度的降低，碳在鐵素體中的溶解度減少，多余的碳以形式析出，從中析出的稱為三次滲碳體，由于鐵素體含碳很少，析出的很少，一般忽略，認(rèn)為從727℃冷卻到室溫的顯微組織不變。PSK線：共析轉(zhuǎn)變線，在這條線上發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，產(chǎn)物（P）珠光體，～%的鐵碳合金冷卻到727℃時(shí)都有共析轉(zhuǎn)變發(fā)生。 % 、 % 、 % 、 % 的鐵碳合金從液態(tài)緩冷至室溫時(shí)的結(jié)晶過(guò)程和室溫組織.答：%C:在1~2點(diǎn)間合金按勻晶轉(zhuǎn)變結(jié)晶出A，在2點(diǎn)結(jié)晶結(jié)束，全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。冷到3點(diǎn)時(shí)（727℃），在恒溫下發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變結(jié)束時(shí)全部為珠光體P，珠光體中的滲碳體稱為共析滲碳體，當(dāng)溫度繼續(xù)下降時(shí)，珠光體中鐵素體溶碳量減少，其成分沿固溶度線PQ變化，析出三次滲碳體，它常與共析滲碳體長(zhǎng)在一起，彼此分不出，且數(shù)量少，可忽略。室溫時(shí)組織P。% C：合金在1~2點(diǎn)間按勻晶轉(zhuǎn)變結(jié)晶出A，在2點(diǎn)結(jié)晶結(jié)束，全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。冷到3點(diǎn)時(shí)開始析出F，34點(diǎn)A成分沿GS線變化，鐵素體成分沿GP線變化，當(dāng)溫度到4點(diǎn)時(shí)，奧氏體的成分達(dá)到S點(diǎn)成分（%），便發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，形成珠光體，此時(shí)，原先析出的鐵素體保持不變，稱為先共析鐵素體，%C，所以共析轉(zhuǎn)變結(jié)束后，合金的組織為先共析鐵素體和珠光體，當(dāng)溫度繼續(xù)下降時(shí)，鐵素體的溶碳量沿PQ線變化，析出三次滲碳體，同樣量很少，可忽略。%的亞共析鋼的室溫組織為：F+P% C：合金在1~2點(diǎn)間按勻晶轉(zhuǎn)變結(jié)晶出奧氏體，2點(diǎn)結(jié)晶結(jié)束，合金為單相奧氏體，冷卻到3點(diǎn)，開始從奧氏體中析出二次滲碳體，沿奧氏體的晶界析出，呈網(wǎng)狀分布，34間不斷析出，奧氏體成分沿ES線變化，當(dāng)溫度到達(dá)4點(diǎn)（727℃）時(shí)，%，在恒溫下發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，形成珠光體，此時(shí)先析出的保持不變，稱為先共析滲碳體，所以共析轉(zhuǎn)變結(jié)束時(shí)的組織為先共析二次滲碳體和珠光體，忽略。室溫組織為二次滲碳體和珠光體。材料科學(xué)基礎(chǔ)一. 填空題（22分）1. 對(duì)于小角度晶界結(jié)構(gòu)而言，對(duì)稱側(cè)晶界由__一列平行的刃形位錯(cuò)__構(gòu)成，非對(duì)稱側(cè)晶界由_兩組柏氏矢量相互垂直的刃形位錯(cuò)_構(gòu)成，扭轉(zhuǎn)晶界由_螺型位錯(cuò)_構(gòu)成。2. 按原子排列情況和吻合程度分類，界面可分為_共個(gè)界面_、_非共格界面_、_半共格界面_和復(fù)雜半共格界面。3. 界面遷移與原子運(yùn)動(dòng)方向_相反_（相同/相反），速度方向_相同_（相同/相反）。4. 晶界能的來(lái)源有_彈性能_、_核心能_、_化學(xué)鍵能_。5. 熱力學(xué)穩(wěn)定的液—固界面微觀結(jié)構(gòu)主要有_粗糙界面_和_光滑界面_。6. 純金屬及金屬凝固后得到的典型鑄錠組織由_表面細(xì)晶區(qū)_、_柱晶取_、__中心等軸晶區(qū)__三個(gè)區(qū)域構(gòu)成。7. 晶體材料中質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的微觀機(jī)制主要有__空位機(jī)制__、_間隙機(jī)制__及其他（亞間隙機(jī)制、環(huán)易位機(jī)制等），擴(kuò)散系數(shù)D阿累尼烏斯公式可寫成__D=D0*eQ/RT_，對(duì)于空位擴(kuò)散機(jī)制，擴(kuò)散活化能有_空位形成能__、_空位遷移能__對(duì)于間隙擴(kuò)散機(jī)制，擴(kuò)散活化能只包括_間隙原子的遷移能__。8. 從熱力學(xué)角度看，燒結(jié)的基本驅(qū)動(dòng)力是___系統(tǒng)表面能、界面能的減少____，動(dòng)力學(xué)上的表現(xiàn)為___各種復(fù)雜的船只過(guò)程___，燒結(jié)后宏觀上的表現(xiàn)為__坯體收縮、致密化與強(qiáng)度增大___，微觀上的表現(xiàn)為__發(fā)生晶粒尺寸與形狀、氣孔的尺寸形狀變化__。9. 固態(tài)相變的驅(qū)動(dòng)力___新相與母相的自由焓之差__，阻力__界面能__和__應(yīng)變能___。10. 金屬固態(tài)相變的三種基本變化__結(jié)構(gòu)____、__成分___、___有序程度變化__。11. 奧氏體是碳在__a固溶體__中的間隙固溶體。12. 奧氏體形成的熱力學(xué)條件是奧氏體自由能__小于__（大于/小于）珠光體自由能。13. 貝氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，溫度較高存在__碳__的擴(kuò)散。14. 球化處理由片狀向粒狀轉(zhuǎn)變可降低__表面能__，為自發(fā)過(guò)程。15. 和單晶體的塑性形變相比，多晶體塑性形變的微觀特點(diǎn)表現(xiàn)為__多方式__、__多滑移__和__不均勻性__，由于上述特點(diǎn)，多晶體的塑性變型產(chǎn)生__內(nèi)應(yīng)力__、__加工硬化__現(xiàn)象和形成纖維組織、形變組織。16. 金屬的再結(jié)晶過(guò)程特征有：①組織方面_由冷變形的伸長(zhǎng)晶粒變?yōu)樾碌牡容S晶粒_②力學(xué)性能方面__強(qiáng)度硬度急劇降低，塑性提高，恢復(fù)至變形前狀態(tài)__③變形儲(chǔ)能方面_變形儲(chǔ)能再結(jié)晶過(guò)程中全部釋放_(tái)。二. 名詞解釋（18分）均勻形核：液體結(jié)構(gòu)中不穩(wěn)定的進(jìn)程排列的原子集團(tuán)在一定條件下轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的固相晶核的過(guò)程胞狀偏析：晶體以胞狀方式生長(zhǎng)，胞晶內(nèi)部溶質(zhì)濃度低，胞界部位富集溶質(zhì)的現(xiàn)象克根達(dá)爾效應(yīng)：若將擴(kuò)散偶一端固定，則擴(kuò)散的進(jìn)行、焊接面標(biāo)記物將出現(xiàn)反擴(kuò)散方向移動(dòng)二次再結(jié)晶：燒結(jié)過(guò)程中，少數(shù)大晶粒在消耗小晶粒的同時(shí)出現(xiàn)的異常長(zhǎng)達(dá)過(guò)程液相燒結(jié)：顆粒之間的液相產(chǎn)生的毛細(xì)管力，使顆粒容易滑動(dòng)，導(dǎo)至顆粒重排而改善堆積結(jié)構(gòu)，毛細(xì)管壓力可引起固體顆粒的溶解和再沉淀，使顆粒在接觸部位變得扁平，胚體發(fā)生收縮形變織構(gòu)：多晶體材料由塑性變形導(dǎo)致的各晶粒呈擇優(yōu)取向的組織 加工硬化：隨變形量的增加，材料強(qiáng)度硬度增加，塑性韌性下降的現(xiàn)象應(yīng)變時(shí)效：塑性變形時(shí)或變形后剛中溶質(zhì)組元與位錯(cuò)彈性相互作用而引起的性能變化晶界：取向不同，但晶體結(jié)構(gòu)和成分相同的界面三. 簡(jiǎn)答題（45分）1. 分析簡(jiǎn)述關(guān)于大角晶界的主要晶界結(jié)構(gòu)模型。 即重合點(diǎn)陣模型：設(shè)想兩個(gè)晶粒（存在θ的位向差角）的點(diǎn)陣，彼此通過(guò)晶界向?qū)Ψ窖由?，則其中一些原子將出現(xiàn)有規(guī)律性的重合。這些原子重合位置所組成的比原來(lái)晶體點(diǎn)陣大的新點(diǎn)陣，稱為重合位置點(diǎn)陣。2. 什么是成分過(guò)冷？畫出其形成示意圖并寫出形成條件，說(shuō)明成分過(guò)冷對(duì)金屬凝固時(shí)生長(zhǎng)形態(tài)的影響。答：成分過(guò)冷是在（不平衡）凝固時(shí)，由于成分不均勻引起的過(guò)冷。在有小的成分過(guò)冷時(shí)，將導(dǎo)致組織發(fā)生胞狀偏析，當(dāng)成分過(guò)冷很大時(shí)，組織將發(fā)生樹枝狀偏析。圖P5049303. 分析并簡(jiǎn)述純金屬生長(zhǎng)形態(tài)與溫度梯度的關(guān)系。正溫度梯度金屬平面方式長(zhǎng)大；負(fù)溫度梯度晶體樹枝狀方式長(zhǎng)大。在正溫度梯度下，宏觀以平面方式推進(jìn)，界面宏觀形態(tài)有兩種，對(duì)金屬型粗糙微觀界面具有光滑或平直宏觀界面對(duì)于平整型光滑微觀界面則具有曲折的小平面狀宏觀界面；在負(fù)溫度梯度下，微觀粗糙界面以樹枝狀方式生長(zhǎng)。4. 從熱力學(xué)角度說(shuō)明菲克定律的局限性，說(shuō)明何謂擴(kuò)散熱力學(xué)因子。A）由菲克第一定律 擴(kuò)散體系中出現(xiàn)宏觀物質(zhì)流的驅(qū)動(dòng)力是濃度梯度，擴(kuò)散總是朝負(fù)梯度方向進(jìn)行；不能解釋在溫度或其它外場(chǎng)下存在的質(zhì)點(diǎn)定向遷移運(yùn)動(dòng)、以及失穩(wěn)分解過(guò)程中物質(zhì)從低濃度區(qū)向高濃度區(qū)的爬坡擴(kuò)散；B）擴(kuò)散發(fā)生的根本驅(qū)動(dòng)力是化學(xué)勢(shì)梯度，擴(kuò)散沿化學(xué)勢(shì)降低的方向進(jìn)行；恒溫恒壓下，固溶體自由能變化DG0是擴(kuò)散的真正原因；濃度梯度為0并非擴(kuò)散消失的普遍有效條件，化學(xué)勢(shì)恒定是擴(kuò)散達(dá)到平衡的必要條件。熱力學(xué)因子：5. 簡(jiǎn)述固態(tài)相變的基本特點(diǎn)。相變的阻力增大、新相晶核與母相之間存在一定晶體學(xué)定位關(guān)系、慣習(xí)現(xiàn)象、母相晶體缺陷促進(jìn)相變、易出現(xiàn)過(guò)渡相、彈性應(yīng)變能6. 簡(jiǎn)述奧氏體的形成過(guò)程。奧氏體的形成為形核長(zhǎng)大的擴(kuò)散性相變，其形成過(guò)程可分為四個(gè)階段：奧氏體形核、奧氏體長(zhǎng)大、滲碳體的溶解、奧氏體均勻化 WORD格式整理