【正文】 (c) x1/x2=√(D1/D2)=√()=.=(*x)=,得 x＝。，應(yīng)該是mJ毫焦，所以大家的數(shù)量級(jí)都錯(cuò)了。414 f = 104 牛/米，方向?yàn)閥軸負(fù)方向416 (1) 兩個(gè)都為螺型，由P246知AB螺位錯(cuò)的應(yīng)力場(chǎng)，利用PeachKoehler公式，得f = (σ?b)υ= = b2τxz j ,∴ f12 = b2τxz = G b1 b2 d/[2π(x2+d2)] = G b2 d/[2π(x2+d2)], F = ∫∞∞ f12 dx = Gb2 /2，M = ∫∞∞ f12 xdx = 0。、Cu和不銹鋼中擴(kuò)展位錯(cuò)的平衡寬度。 解：∵所有包含螺位錯(cuò)方向的面都是滑移面，∴對(duì)于FCC晶體滑移面(111)來(lái)說(shuō)，只有(111)與(11)包含l = b = a/2 [10]∴若發(fā)生交滑移，一定是從(111)面到(11)面。)解：(1) f = (σ?b)υ= uτbk；(2) f = (σ?b)υ= (uv)τbk；起動(dòng)應(yīng)力τp = 2Gexp(2πw/b)/(1υ)。正方形的兩邊分別沿x和y軸，柏氏矢量沿z軸。在此力作用下位錯(cuò)環(huán)將變成什么形狀？(3) 求EF位錯(cuò)沿oy方向運(yùn)動(dòng)而穿過(guò)位錯(cuò)環(huán)，請(qǐng)畫出交割以后各位錯(cuò)的形狀(要求指出割階的位置和長(zhǎng)度。在滑移時(shí)滑移面上部的晶體相對(duì)于下部晶體沿oy軸方向滑動(dòng)了距離b1。) (3) 如果沿[01]方向拉伸，各位錯(cuò)將如何運(yùn)動(dòng)？ (4) 畫出在位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各位錯(cuò)線形狀的變化，指出割階、彎折和位錯(cuò)偶的位置。(2) 兩個(gè)都為刃型，由P247可知AB刃位錯(cuò)的應(yīng)力場(chǎng)，利用PeachKoehler公式，得 f = (σ?b)υ= = b2σz j ,∴ f12 = b2σz = υGb2 d/[π(1υ)(x2+d2)] , F = ∫∞∞ f12 dx = Gb2υ/(1υ)，M = ∫∞∞ f12 xdx = 0。 解：一般情形下位錯(cuò)受力公式為dF = (σ?b)dl，又因?yàn)橥饧討?yīng)力均勻分布，σ和b都為常量，所以任意位錯(cuò)環(huán)上的凈力為∮dF= ∮(σ?b)dl = (σ?b)∮dl = (σ?b)0 = 0。(111)面上有一個(gè)b = a/2 [10]的右螺旋位錯(cuò)，式中a=。解：見(jiàn)410題圖，分別應(yīng)用刃型和螺型位錯(cuò)彈性能公式，得 E = Eel(刃) + Eel(螺) = Gb2lsin2α(正交坐標(biāo)系為x1，x2，x3) 證：由P(P1 ,P2 ,P3)，及ΣF1 =0，得P1 A0 =σ11?dx2?dx3/2 +σ12?dx3?dx1/2 +σ13?dx1?dx2/2，又∵dx2?dx3/2A0 = n1，dx3?dx1/2A0 = n2，dx1?dx2/2A0 = n3， ∴ P1 =σ11 n1+σ12 n2+σ13 n3， 同理得P2 =σ21 n1+σ22 n2+σ23 n3，P3 =σ31 n1+σ32 n2+σ33 n3， 上三式即可表示為p =σ?n，或pi =Σ3j=1σi j n j。在τxy 作用下，AB、CD段不運(yùn)動(dòng)，BC向下滑移，DA向上滑移；在σyy 作用下，整個(gè)位錯(cuò)環(huán)向外擴(kuò)大。的混合位錯(cuò)附近的原子組態(tài)。(4) 簡(jiǎn)單立方晶體繞[001]軸扭轉(zhuǎn)θ角。42. 請(qǐng)分析下述局部塑性變形會(huì)形成什么樣的位錯(cuò)(要求指出位錯(cuò)線的方向和柏氏矢量)。，高度冷軋的鎂板在深沖時(shí)往往會(huì)裂開(kāi)，試分析其原因。形成形變織構(gòu)的根本原因是在加工過(guò)程中每個(gè)晶粒都沿一定的滑移面滑移，并按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)動(dòng)，使滑移方向趨向于主應(yīng)變方向或使滑移面趨向于壓縮面。 解：γ= [(c/a)2 –3] / (√3c/a) = ，與上題結(jié)果相同。 d(12))= 1/√2 = 基體部分堆垛次序?yàn)锳BCDEF，孿生面為，孿晶部分堆垛次序?yàn)镕EDCBA，最短滑移矢量為1/6[11]。OD) = (l2 +γ2l2cos2φ0 L2)/(2γl2cos2φ0)= L2 = l2(1+2γcosλ0 cosφ0 +γ2 cos2φ0)= L = ln) 2 = l2(1+2γcosλ0 cosφ0 +γ2 cos2φ0) ∴ L = l[l+γ(lb = l+γ(ln)b，設(shè)L = [u 0 w]，得 L = [23] +4γ[111]/√6 ，由此可知u=3，w=4，γ=√6/4， 所以晶體取向?yàn)閇304]，切變量為√6/4； (5) 雙滑移時(shí)，試樣軸一方面轉(zhuǎn)向[111]，轉(zhuǎn)軸n1 = [304][111] = [13]，同時(shí)轉(zhuǎn)向[11]，轉(zhuǎn)軸n2 = [304][11] = [41]，合成轉(zhuǎn)軸為[020]即[010]，所以雙滑移后F點(diǎn)沿[001]－[101]邊移動(dòng)； (6) 設(shè)穩(wěn)定取向?yàn)閇u’ 0 w’]，要使n= [000]，需有[u’ 0 w’]([111]+[11]) = [000]，即u’ = w’，故穩(wěn)定取向?yàn)閇101]。 解：(1) [23]位于取向三角形[001]―[11]―[101]中，所以初始滑移系統(tǒng)為(111)[01]； (2) 試樣軸轉(zhuǎn)向[111]，轉(zhuǎn)軸為[23][111] = [13]； (3) 雙滑移系統(tǒng)為(111)[01]－(11)[011]； (4) 利用A = a γ(a38. 如果沿鋁單晶的[23]方向拉伸，請(qǐng)確定：(1) 初始滑移系統(tǒng)；(2) 轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)律和轉(zhuǎn)軸；(3) 雙滑移系統(tǒng)；(4) 雙滑移開(kāi)始時(shí)晶體的取向和切變量；(5) 雙滑移過(guò)程中晶體的轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)律和轉(zhuǎn)軸；(6) 晶體的最終取向(穩(wěn)定取向)。OB/OP2 = cos2α36. 請(qǐng)?jiān)贛g的晶胞圖中畫出任一對(duì)可能的雙滑移系統(tǒng)，并標(biāo)出具體指數(shù)。(提示：對(duì)于任意設(shè)定的外力方向，用計(jì)算機(jī)計(jì)算所有等價(jià)滑移系統(tǒng)的取向因子。 解：?jiǎn)尉тX為FCC結(jié)構(gòu)，滑移系統(tǒng)為{111}110，利用映象規(guī)則，知滑移面和滑移方向?yàn)?11)[101]，它們與軸夾角分別為 cosφ= [123]請(qǐng)分析當(dāng)此晶體在室溫下滑移時(shí)在上述每個(gè)外表面上可能出現(xiàn)的滑移線彼此成什么角度？ 答：可能的滑移面為{111}晶面族，它們與(001)面的交線只可能有[110]和[10]，所以滑移線彼此平行或垂直。(間隙化合物)等各種金屬間化合物。對(duì)于金紅石：(1) ，根據(jù)課本P104表28，可知負(fù)離子多面體為八面體，正離子配位數(shù)為6；(2) Z+ = 4，Z－ = 2，所以CN－ = CN+?Z－/ Z+ = 6/2 = 3。 答：固溶體的強(qiáng)度和硬度往往高于各組元，而塑性則較低，這是因?yàn)椋?1) 對(duì)于間隙固溶體，溶質(zhì)原子往往擇優(yōu)分布在位錯(cuò)線上，形成間隙原子“氣團(tuán)”，將位錯(cuò)牢牢釘扎住，起到了強(qiáng)化作用；(2) 對(duì)于置換固溶體，溶質(zhì)原子往往均勻分布在點(diǎn)陣內(nèi)，造成點(diǎn)陣畸變，從而增加位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力，這種強(qiáng)化作用較小。 答：Mg元素的原子半徑r=，x=，根據(jù)HumeRothery規(guī)則，在r∈(,)，x∈(,)范圍內(nèi)尋找元素，做一橢圓，由課本P100圖2－45可以看出，可能的元素有Cd、Nb、Ti、Ce、Hf、Zr、Am、P、Sc及鑭系元素。答：(1) 形成合金的元素原子半徑之差超過(guò)14％～15％，則固溶度極為有限； (2) 如果合金組元的負(fù)電性相差很大，固溶度就極?。? (3) 兩元素的固溶度與它們的原子價(jià)有關(guān)，高價(jià)元素在低價(jià)元素中的固溶度大于低價(jià)元素在高價(jià)元素中的固溶度； (4) ⅡB～ⅤB族溶質(zhì)元素在ⅠB族溶劑元素中的固溶度都相同(e/a=)，與具體的元素種類無(wú)關(guān)； (5) 兩組元只有具有相同的晶體結(jié)構(gòu)才能形成無(wú)限(或連續(xù))固溶體。a、b、c、d各一個(gè)。Au一個(gè)，Cu三個(gè)。(指出次點(diǎn)陣的數(shù)量和類型)。？這種排列和結(jié)合鍵有什么關(guān)系？為什么許多有序合金在高溫下變成無(wú)序？從理論上如何確定有序－無(wú)序轉(zhuǎn)變的溫度(居里溫度)？ 答：有序合金中各組元原子占據(jù)各自的布拉維點(diǎn)陣，整個(gè)合金就是這些分點(diǎn)陣組成的超點(diǎn)陣。超結(jié)構(gòu)(超點(diǎn)陣)——有序固溶體中的各組元分點(diǎn)陣組成的復(fù)雜點(diǎn)陣。組織——一定外界條件下，組成一定成分的合金的若干種不同的相的總體。但離子半徑只是一個(gè)近似的概念，電子不可能完全脫離正離子，因此許多離子鍵或多或少帶有共價(jià)鍵的成分，當(dāng)這種特點(diǎn)較為突出時(shí)，離子半徑的意義就不確切了。 對(duì)于非金屬的分子晶體，同時(shí)存在兩個(gè)原子半徑：一是共價(jià)半徑，另一是范德華原子半徑(相鄰分子間距離之半)。長(zhǎng)周期元素性質(zhì)的變化較為連續(xù)、逐漸過(guò)渡，而短周期元素性質(zhì)差別較大，這是因?yàn)殚L(zhǎng)周期過(guò)渡族元素的亞層電子數(shù)對(duì)元素性質(zhì)也有影響造成的。第二章習(xí)題及答案、結(jié)合鍵和性能。2. Draw a primitive cell of BCC lattice. (答案見(jiàn)13)3. Prove that the sizes of both octahedral and tetrahedral interstitials in HCP are same as there in FCC. (答案見(jiàn)113，計(jì)算在課本P1P20)4. Determine the coordinates of centers of both the octahedral and the tetrahedral interstitial in HCP refered to a, b and c.（答案見(jiàn)114）5. Prove that [h k l]⊥(h k l) for cubic c