【正文】 ．、和、指出哪些是滑移面、滑移方向，并就圖中情況分析它們能否構(gòu)成滑移系？若外力方向為001，請問哪些滑移系可以開動？3．1)2)已知三元簡單共晶的投影圖，見附圖，1)請畫出AD代表的垂直截面圖及各區(qū)的相組成；2)請畫出X合金平衡冷卻時的冷區(qū)曲線，及各階段相變反應(yīng)。a純Mg+%Ni設(shè)有C1和C2兩種合金，C1為亞共晶，C2為過共晶。該鋼絲是新的，且沒有瑕疵，是分析該鋼絲繩斷裂的原因。　綜合模擬測試2.相互垂直的位錯運動后發(fā)生交割，原位錯可能會發(fā)生什么變化？在后續(xù)的位錯運動中可能會有什么影響？3.什么是離異共晶？如何發(fā)生的？4.簡述平衡結(jié)晶與非平衡結(jié)晶的不同之處。6.在固態(tài)下晶體的線缺陷對溶質(zhì)原子的擴散有何影響？指出平衡冷卻室溫下相組成物、組織組成物是什么？并計算其相對含量。（8分）已知單晶銅的｛111｝面上產(chǎn)生方向上應(yīng)施加多大的應(yīng)力？②假設(shè)在單晶銅中只開動面會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？它對隨后的進一步變形有何影響？（12分）分析其原因，指出上述工藝不合理之處并擬定一種合理的晶粒細化工藝。純鋁熔點為660℃）2.簡述60鋼（%）平衡結(jié)晶（假設(shè)為均勻形核）需要滿足的條件。簡答題（每題6分，共30分）1.請簡述刃型位錯、螺型位錯的主要特征答：刃型位錯：178。刃型位錯周圍的點陣發(fā)生了彈性畸變178。但位錯線必與滑移（矢量）方向垂直178。位錯線的移動方向與晶體滑移方向平行（一致）178。上下兩層原子發(fā)生錯排，錯排區(qū)原子依次連接呈螺旋狀216。螺型位錯與晶體滑移方向平行，故位錯線一定是直螺型位錯的滑移面是不確定的，凡是包含螺型位錯的平面均可作為它的滑移面；216。216。2.相互垂直的位錯運動后發(fā)生交割，原位錯可能會發(fā)生什么變化？在后續(xù)的位錯運動中可能會有什么影響？答：交割后在原位錯線上留下對方柏氏矢量大小、方向的扭轉(zhuǎn)或割接，但是該位錯線仍是原柏氏矢量。3.什么是離異共晶？如何發(fā)生的？答：在共晶水平線的兩個端部附近，由于共晶量少，領(lǐng)先相相依附在初生相上，另一相獨立存在于晶界，在組織學(xué)上失去共晶體特點，稱為離異共晶。答：平衡結(jié)晶是指結(jié)晶速度非常緩慢，液相和固相中擴散均很充分的情況下的結(jié)晶。答：形成固溶體時，溶質(zhì)原子的溶入會使溶劑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生點陣畸變，使體系自由能升高。當溶質(zhì)、溶劑尺寸相差越小，晶格畸變越小，能量越低，溶解度越大；兩組元具有相同的晶體結(jié)構(gòu)可形成無限互溶。6.在固態(tài)下晶體的線缺陷對溶質(zhì)原子的擴散有何影響？答：①Ｑ↓——Ｄ↑——管道機制　　　　?、冢选摹葳鍣C制作圖計算題（共30分）％的鐵碳合金的冷卻曲線。（12分）參考答案：相組成：+ Fe3C在A滑移面上有一環(huán)形位錯，所受切應(yīng)力如圖所示，試分析在平面位錯環(huán)上各段屬于哪種類型的位錯？作圖表示位錯運動的方向？（俯視觀看）（8分）答：下圖為CuZn相圖，圖中有多少三相平衡，寫出它們的反應(yīng)式。　?、瓢Х磻?yīng)　β+ L→γ。　?、劝Х磻?yīng)　δ+ L→ε?！　、使参龇磻?yīng)　δ→r +ε。和拉力軸的夾角需要施加的力（2）（111）面會發(fā)生轉(zhuǎn)動。綜合題（每題15分，共30分）為了細化純鋁板晶粒，采用冷變性的方法將其變形3％～5％，之后采用620℃退火1ｈ，組織反而粗化，增大冷變形至80％以上，再于620℃退火1ｈ，組織仍然粗大。（Ｔ再＝）答：前一種為臨界變形度下變形，高溫退火再結(jié)晶驅(qū)動力小，形核少，晶粒粗大；后種工藝，在大變形下，根據(jù)Ｔ再＝計算，T再≈100℃，故再結(jié)晶溫度不得大于200℃為宜，由于采用了620℃高溫退火，晶粒異常長大（二次再結(jié)晶），造成晶粒粗大。綜合模擬測試一、簡答題（每題6分，共30分）1.請簡述工程材料的分類。由管子一端通入氮氣，保持鐵膜一側(cè)活性氮原子濃度為1200 mol/m3，另一側(cè)為100 mol/m3。mol/s，求此時氮原子在鐵中的擴散系數(shù)。和共析鋼過共晶白口鑄鐵%CuAl13%Si請繪出介于BC和AC共晶溫度之間的等溫截面，以及AE垂直截面圖，并標注各區(qū)域的相組成。2.根據(jù)AlZr二元相圖回答：1)寫出1490℃、1250℃、975℃、940℃的相變反應(yīng)，并判斷反應(yīng)類型。3)計算x＝％合金平衡結(jié)晶到室溫下的相組成。綜合模擬測試參考答案答：金屬材料，陶瓷材料，高分子材料，復(fù)合材料。2.請簡述滑移和孿生變形的特點？答：滑移變形特點：1）平移滑動：相對滑動的兩部分位向關(guān)系不變2）滑移線與應(yīng)力軸呈一定角度3）滑移不均勻性：滑移集中在某些晶面上4）滑移線先于滑移帶出現(xiàn)：由滑移線構(gòu)成滑移帶5）特定晶面，特定晶向?qū)\生變形特點：1)部分晶體發(fā)生均勻切變2)變形與未變形部分呈鏡面對稱關(guān)系，晶體位向發(fā)生變化3)臨界切分應(yīng)力大4)孿生對塑變貢獻小于滑移5)產(chǎn)生表面浮凸位錯類型不變，符號改變。4.動態(tài)再結(jié)晶與靜態(tài)再結(jié)晶后的組織有何差別？力學(xué)性能有何差別？答：動態(tài)再結(jié)晶后獲得中心有畸變的等軸晶，晶粒內(nèi)部有被纏結(jié)位錯分割的亞晶。一般，動態(tài)再結(jié)晶后的強度、硬度比靜態(tài)再結(jié)晶的高。5.請簡述金屬間化合物的一般特性。往往具有特殊的物理化學(xué)性質(zhì)。二、作圖計算題（每題10分，共40分）1.設(shè)有一條內(nèi)徑為30mm的厚壁管道。如果在700℃104答：滿足擴散第一定律應(yīng)用條件，得：活性氮原子通量為：鐵膜中活性氮原子濃度梯度為：由擴散第一定律：2.請在立方晶胞中繪出兩晶面，并計算其夾角。答：略請繪出介于BC和AC共晶溫度之間的等溫截面，以及AE垂直截面圖，并標注各區(qū)域的相組成。答：首先通過成分起伏獲得某一組元的富集并形成共晶中的某一相（領(lǐng)先相），此時會在其周圍形成另一組元的富集，比較容易滿足另一相的形成條件，從而形成共晶中的另一相。形核后，兩相與液相的界面處均會形成溶質(zhì)原子的富集，溶質(zhì)原子通過橫向擴散，滿足兩相生長所需的成分條件，實現(xiàn)液固界面的推進。2.根據(jù)AlZr二元相圖回答：1)寫出1490℃、1250℃、975℃、940℃的相變反應(yīng)，并判斷反應(yīng)類型。3)計算x＝％合金平衡結(jié)晶到室溫下的相組成。+ Al3Zr2→ AlZr3包析反應(yīng)940℃：βZr + AlZr3LL→Al3Zr2Al3Zr2+ Al3Zr2+ Al3Zr4＋AlZr3中含Al＝25％，AlZr2中含Al＝％綜合模擬測試4.什么是上坡擴散？哪些情況下會發(fā)生上坡擴散？5.何謂固溶強化？請簡述其機制。二、作圖計算題（每題8分，共40分）1.請比較FCC晶體中兩位錯的畸變能哪個大。3.假設(shè)某合金平衡結(jié)晶時形成的臨界晶核為邊長為a的立方體。請推導(dǎo)均勻形核時臨界晶核邊長a*和臨界形核功ΔG*的表達式。m2/s；1000℃1012請計算該擴散偶的D0和擴散激活能Q。K）5.請根據(jù)附圖繪出簡單三元共晶相圖中AF所代表的垂直截面，并標明各個相區(qū)的相組成；繪出合金X的冷卻曲線，并標明各階段的相變反應(yīng)或相組成eABCXF三、綜合分析題（每題15分，共30分）1.請分析回復(fù)、再結(jié)晶、正常長大、二次再結(jié)晶的熱力學(xué)驅(qū)動力和動力學(xué)特征。2.AlCu相圖的局部如附圖所示，請分析并回答：1）%%Cu合金在平衡結(jié)晶和快速冷卻不平衡結(jié)晶時，室溫下的組織特征。4）設(shè)X合金平衡結(jié)晶完成時的組織為a初+(a+θ)共，其中a初占80%。綜合模擬測試參考答案答：單相區(qū)：相成分為合金平均成分，不隨溫度變化；雙相區(qū)：兩相成分分別位于該相區(qū)的邊界，并隨溫度沿相區(qū)邊界變化；三相區(qū)：三相具有確定成分，且不隨結(jié)晶過程變化。4.什么是上坡擴散？哪些情況下會發(fā)生上坡擴散？答：由低濃度處向高濃度處擴散的現(xiàn)象稱為上坡擴散。應(yīng)力場作用、電場磁場作用、晶界內(nèi)吸附作用和調(diào)幅分解反應(yīng)等情況下可能發(fā)生上坡擴散。5.何為固溶強化？請簡述其強化機制。其主要機制包括：（1）柯氏氣團，即溶質(zhì)原子與基體原子尺寸不同，產(chǎn)生的彈性應(yīng)力場對位錯運動產(chǎn)生阻礙；（2）玲木氣團，即溶質(zhì)原子降低了基體的層錯能，使位錯分解稱為擴展位錯，阻礙位錯運動；（3）電交互作用，即溶質(zhì)原子為帶電粒子，與位錯形成靜電作用力，阻礙位錯運動。6.室溫下對某種金屬材料進行塑性變形，能發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶嗎？為什么？答：可能。和答：答：可能開動的有8個。、3.已知該合金體系液