材料科学基础期末复习总汇

1、1.空间点阵把原子或原子团按某种规律抽象成三维空间排列的点，这些有规律排列的点称为空间点阵。 2.金属间化合物由不同的金属或金属与亚金属组成的一类合金相，其点阵既不同于溶剂的点阵，也不同于溶质的点阵，而是属于一种新的点阵。3.过冷度理论熔点与实际结晶温度的差值。 4.相体系中具有相同的物理化学性质的均匀部分。 5.上坡扩散在化学位梯度的推动下，溶质由低浓度的地方向高浓度的地方扩散的现象。1.原子配位数晶体中与任何一原子最临近并且等距离的原子数，它表示晶体中原子的密堆程度以及原子的化学键数。 2.固溶体在合金相中，组成合金的异类原子以不同比例均匀混合，混合后形成的合金相的点阵与组成合金的溶剂组元

2、结构相同。 3.成分过冷合金凝固时由于液固界面前沿溶质浓度分布不均匀，使其实际温度低于其理论熔点而所造成的一种特殊过冷现象。4去应力退火冷变形金属通过加热使内应力得到很大程度的消除，同时又能保持冷变形强化状态的工艺。 5.柯肯达尔效应在置换固溶体中由于两组元的原子以不同速率相对扩散而引起标记面漂移的现象。 1.晶体缺陷晶体中原子排列的不完全区域，按几何特征分为点、线、面、体晶体缺陷。 2.多滑移晶体在外力的作用滑移时，由于晶体的转动，将使多个滑移系同时达到临界分切应力，从而使这些滑移系同时或交替进行滑移，多滑移也称复滑移。3.再结晶冷变形金属加热到再结晶温度以上时，通过重新形核和长大的方式使变

3、形晶粒转变为无畸变等轴晶粒，位错密度和空位浓度完全恢复到冷变形之前的状态，加工硬化也完全消失，这种转变过程称为再结晶。再结晶过程不发生晶体结构的变化。 5.复合界面通过物理和化学作用把两种或两种以上异质、异形和异性的材料复合起来所形成的界面称为复合界面。1.同素异构体相图成分相同的化学物质在不同热力学条件下形成的各种不同结构的物质。 2.微观偏析是在一个晶粒范围内成分不均匀的现象。根据凝固时晶体生长形态的不同，可分为枝晶偏析、胞状偏析和晶界偏析。 3.组织指的是在外界因素、成分等一定的情况下，组成合金的不同成分、结构和性能的相的总体。 4.菲克第一定律在单位时间内通过垂直扩散方向的单位截面积的

4、扩散物质与该截面处的浓度梯度成正比。5.攀移刃型位错除了可以在滑移面上滑移外，还可以发生垂直于滑移面的运动，称为攀移。1.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为间隙固溶体。 2.能量起伏系统中由于原子热运动使每个微小区域内的能量偏离系统平衡能量而此起彼伏的现象。 3.动态过冷晶体生长时，在液固相界面处的液体同样需要过冷，以保证具有足够大的生长驱动力，这种过冷称为动态过冷，也称界面界面过冷，其过冷程度用动态过冷表示，即界面处液体的理论结晶温度与界面实际温度之差。4.离异共晶成分远离共晶点的亚共晶或过共晶在结晶时，若初晶数量较多而共晶数量较少，组成共晶的两相有时会发生分离，其中与初

5、晶相同的相往往依附与初晶上生长，而另一相沿初晶的边界分布，将这种两相分离的共晶组织称为离异共晶。5.反应扩散伴有相变发生的扩散。 1.晶带所有相交于某一晶向直线或平行与此直线的晶面与该晶向直线一起构成一个晶带。2.柏氏矢量为了描述位错而引起的描述晶体原子位置错动的大小和方向。3.临界分切应力使滑移向量最短的晶面产生滑移所需的切应力称为临界分切应力。 4.蠕变材料在生长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢发生塑性变形的现象。5.回复指冷变形金属加热时，尚未发生光学显微组织变化前（即再结晶前）的微观结构及性能的变化过程。 1.晶体结构空间点阵和结构单元的组合称之。 2.中间相组元之间通过化学作用形成晶体结

6、构类型不同于任何一个组元的合金相。3.枝晶偏析一个晶粒内部出现的化学成份不均匀现象，为晶内偏析，由于一般合金的固溶体都以树枝方式结晶，故又称为枝晶偏析。4.莱氏体液相通过共晶转变生成的奥氏体和渗碳体组成的共晶体，称为莱氏体。1. 螺位错位错线与柏氏矢量平行的位错。2. 重合位置点阵由于两晶粒的位相差符合某些特殊角度时，部分晶界原子将处于相邻晶体点阵的重合位置，由这些原子重合位置组成比原来点阵大的新点阵原子称为重合位置点阵。4. 杠杆定理在合金相图的两相区中，平衡两相的成分点与合金的成分点位于一条直线上，前者为杠杆的端点，后者为杠杆的支点，平衡两相的相对量与支点到相应相端点的线段成反比。5. 热

7、加工再结晶温度以上的加工。1.晶界在两个晶粒接触区间原子错排的区域。2.同素异构体相图同素异构体成分的化学物质在不同热力学条件下形成的各种不同结构的物质。3.微观偏析是在一个晶粒范围内成分不均匀的现象。根据凝固时晶体生长形态的不同，可分为枝晶偏析、胞状偏析和晶界偏析。 4.均匀形核在均一相中靠自身结构起伏和能量起伏等条件形成晶核。5.相变从一个相变成另一个相的过程。 1.组织组成物组织组成物是具有特定组织形态的某一相变的产物，它可以是单相，也可以由多相组成。2.相图以图的形式表示在平衡状态下，物相与材料的组分和外界条件的关系。 3.伪共晶在不平衡结晶的条件下，在共晶成分点附近的合金能够获得共晶

8、组织的现象。4.自扩散纯物质晶体中扩散称自扩散。 5.位错的交滑移当螺型位错在滑移面上滑移受阻时，会转移到与该滑移面相交的另一个滑移面上继续滑移，这种滑移方式称为位错的交滑移。 1.变形织构在多晶材料的塑性变形过程中，随着变形量的增加，多晶中原先任意取向的各个晶粒发生转动，从而使其趋向一致而形成的一种择优取向。2.孪生切应力作用下晶体的一部分相对另一部分沿着特定的晶面、晶体学方向产生的均匀切变过程。3再结晶织构冷塑性变形后的金属在再结晶后组织中形成了具有择优取向的晶粒，称为再结晶织构。 4多边化经冷变形的金属在高温回复过程中，晶体内沿垂直于滑移面方向排列并具有一定取向差的位错墙(小角度亚晶界)

9、以及由此产生的亚晶界，就是多边化结构，这个过程就是多边化。5储存能冷变形所消耗能量的一小部分以弹性应变能和结构缺陷能的形式存在于变形晶体内部，称为储存能。 6.二次再结晶再结晶结束后，正常长大过程被抑制而发生少数晶粒异常长大的现象。1. 空间点阵与晶体点阵有何区别？晶体点阵也称晶体结构，是指原子的具体排列；而空间点阵则是忽略了原子的体积，而把它们抽象为纯几何点。2. 为什么只有置换固熔体的两个组元之间才能无限互溶，而间隙固熔体则不能？.这是因为形成固熔体时，熔质原子的熔入会使熔剂结构产生点阵畸变，从而使体系能量升高。熔质与熔剂原子尺寸相差越大，点阵畸变的程度也越大，则畸变能越高，结构的稳定性越

10、低，熔解度越小。 一般来说，间隙固熔体中熔质原子引起的点阵畸变较大，故不能无限互溶，只能有限熔解。 5. 根据图7-8所示的Fe-Fe3C相图，分别求(C)=2.11%，(C)=30%的二次渗碳体的析出量。 画出(C) =4. 3%的冷却曲线。6.如下图所示，利用Fe-O相图分析纯铁在1000氧化时氧化层内的不同组织与氧的浓度分布规律，画出示意图。 2. 简要分析加工硬化、细晶强化、固熔强化及弥散强化在本质上有何异同。 加工硬化是由于位错塞积、缠结及其相互作用，阻止了位错的进一步运动，流变应力 细晶强化是由于晶界上的原子排列不规则，且杂质和缺陷多，能量较高，阻碍位错的通过，且晶粒细小时，变形均

11、匀，应力集中小，裂纹不易萌生和传播。固熔强化是由于位错与熔质原子交互作用，即柯氏气团阻碍位错运动。弥散强化是由于位错绕过、切过第二相粒子，需要增加额外的能量(如表面能或错排能)；同时，粒子周围的弹性应力场与位错产生交互作用，阻碍位错运动。6.简述一次再结晶与二次再结晶的驱动力，并如何区分冷、热加工?动态再结晶与静态再结晶后的组织结构的主要区别是什么?一次再结晶的驱动力是基体的弹性畸变能，而二次再结晶的驱动力是来自界面能的降低。 再结晶温度是区分冷、热加工的分界线。 动态再结晶后的组织结构虽然也是等轴晶粒，但晶界呈锯齿状，晶粒内还包含着被位错缠结所分割的亚晶粒，这与静态再结晶后所产生的位错密度很

12、低的晶粒不同，故同样晶粒大小的动态再结晶组织的强度和硬度要比静态再结晶的高动态再结晶后的晶粒大小与流变应力成正比。此外，应变速率越低，形变温度越高，则动态再结晶后的晶粒越大，而且越完整。7.某工厂用一冷拉钢丝绳将一大型钢件吊入热处理炉内，由于一时疏忽，未将钢丝绳取出，而是同工件一起加热到860，打开炉门，要吊出工件时，钢丝绳发生断裂，试分析原因。冷拉钢丝绳的加工过程是冷加工过程，由于加工硬化，使钢丝的强度和硬度升高，故承载能力提高。当其被加热时，若温度超过了它的再结晶温度，会使钢丝绳产生再结晶，造成强度和硬度降低，一旦外载超过其承载能力，就会发生断裂。4. 已知Cu-30%Zn合金的再结晶激活能为250kJ/mol，此合金在400的恒温下完成再结晶需要1小时，试求此合金在390的恒温下完成再结晶需要多少小时?1.试用位错理论解释低碳钢的应变时效现象？将退火低碳钢进行少量塑性变形后卸载，然后立即加载，屈服现象不再出现。如果卸载后在室温下放置较长时间或加热到一定温度保温，屈服现象再次出现，而且低碳钢的强度及硬度升高，这种现象称为应变时效或机械时效。 应变时效的产生是由于低碳钢中位错与碳原子之间的弹性交互作用所至。 在平衡状态下，位错与碳原子交互作用的结果使碳原子逐渐聚集在位错附近，形成能量更低的溶质原子气团。当对低碳钢进行少量塑性变形时，位错在应