华南理工大学2014金属学模拟题2.

1、 2014年全国硕士研究生入学考试自主命题科目模拟试题招生专业： 考试科目：844金属学考试时间：14:00-17:002014年全国硕士研究生考试华南理工大学自主命题模拟试题试题编号： 考场注意事项：一、考生参加考试必须按时进入考场，按指定座位就坐。将有关身份证件（准考证、身份证）放在桌面左上角，以备查对。二、闭卷考试，考生进入考场，不得携带任何书刊、笔记、报纸和通讯工具（如手机、寻呼机等），或有存储、编程、查询功能的电子用品（如已携带，必须存放在监考老师指定的地方）。考生只准带必需的文具，如钢笔、圆珠笔、铅笔、橡皮、绘图仪器或根据考试所需携带的用具。能否使用计算器，及开卷考试时允许携带的书

2、籍及用具等由任课教师决定。三、考生迟到30分钟不得入场，逾时以旷考论；因特殊原因不能参加考试者，必须事前请假，并经研究生部批准，否则作旷考论。考试开始30分钟后才准交卷出场。答卷时，不得中途离场后再行返回。如有特殊原因需离场者，必须经监考教师准许并陪同。答卷一经考生带出考场，即行作废。四、考生拿到试卷后，应先用钢笔填写好试卷封面各项，特别是学号、姓名、学院名称、课程名称等，不到规定的开考时间，考生不得答题。五、考试期间，考生应将写好的有答卷文字的一面朝下放置，考生必须按时交卷，交卷时应将试卷、答卷纸和草稿纸整理好，等候监考老师收取，未经许可，不得将试卷、答卷纸和草稿纸带出场外。六、考生在考场内

3、必须保持安静。提前交卷的考生，应立即离开考场，不得在考场附近逗留。七、考生答题必须用钢笔或圆珠笔（蓝、黑色）书写，字迹要工整、清楚。答案书写在草稿纸上的一律无效。八、考生对试题内容有疑问的，不得向监考老师询问。但在试题分发错误或试卷字迹模糊时，可举手询问。华南理工大学2014年硕士研究生入学考试模拟试题（一）科目代码： 844 科目名称： 金属学 所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！ 一：简答题（6分/题，共60分）1、 固溶强化2、 布拉菲点阵3、 晶体缺陷4、 成分过冷5、 条幅分解6、 上坡扩散7、 柏氏矢量8、 非平衡凝固9、 二次再结晶10、 吕德斯带形成过程二、证明在同样

4、的过冷度下均匀形核时，球形晶核较立方晶核更容易形成（20分）。三、合金铸锭三晶区形成的原因（20分）。四、根据铁碳平衡相图，回答以下问题：（30分）1) 铁碳系中有几种类型的渗碳体？分别说出这些渗碳体的形成条件，并描述在平衡凝固条件下这些不同类型渗碳体的形貌（可以用图示表示）。（15分）2) 画出含碳量为0.6%的亚共析钢在室温下的平衡组织（示意图），并计算组织中珠光体的百分数。（5分）3) 画出含碳量在1.0%的过共析钢在室温下的平衡组织（示意图），并计算二次渗碳体的百分数。（5分）4) 计算含碳量在3.0%的亚共晶白口铸铁组织中的二次渗碳体和珠光体的百分数。（5分）五、工业生产中，为了防止

5、深冲用的低碳薄钢在冲压成型后所制的的工件表面粗糙不平，通常采用种何工艺？说明理由（20分）华南理工大学2014年硕士研究生入学考试模拟试题（二）科目代码： 844 科目名称： 金属学 （评分参考卷）所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！ 一、hcp和fcc原子的堆垛方式两者区别和联系（10分）。二、固溶体与纯金属之间的异同（10分）。三、刃型位错和螺形位错的特点（10分）。四、均匀形核与非均匀形核区别与联系（10分）。五、细化金属铸件晶粒的方法有哪些？说明其基本原理（20分）。六、影响扩散的因素（10分）。七、某二元合金相图如图1所示，如果用图中A、B两组元组成一个扩散偶（30分）：（

6、1）在扩散偶如图a中，发生置换扩散的扩散系数与发生间隙扩散的扩散系数有何不同？如果是间隙扩散，是否可以发生柯肯达尔效应？为什么？BA （a） （2）某二元系的相图如下图所示，若将A B两组员组成扩散偶在图中所示的T1温度加热相当常的时间，扩散偶中会出现怎么样的组织分布，请用示意图表示CBA3、扩散偶中会不会出现A+B或B+C两相区？为什么？八、通常强化金属材料的方法有哪些？简述它们强化金属的微观机理，并指出其共同点（30分）。九、冷变形金属的特点以及其在在加热过程中组织、性能的变化（20分）。华南理工大学2014年硕士研究生入学考试模拟试题（三）科目代码： 844 科目名称： 金属学 （评分参

7、考卷）所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！ 一、简答题（6分/题，共60分）1、形变织构2、柯肯达尔效应3、滑移和孪生4、加工硬化5、多形体变形的特点6、金属键7、间隙固溶体以及形成条件8、临界分切应力9、单晶体应力应变曲线10、连续脱溶和非连续脱溶二、下图是Cu-Sn相图，写出图中的不变反应（30分）三、阐明冷变形金属发生再结晶的条件以及在结晶的作用（10分）四、画出体心立方的八面体间隙和四面体间隙的位置，并计算在一个晶胞里，八面体间隙和 四面体间隙的数目。（20分）五、试论述金属与合金的生长形态（20分）六、固态相变也液态相变的区别联系（10）2014年硕士研究生入学考试模拟试题

8、参考答案（一）参考答案：一、简答题：1、固溶强化：固溶体的成分可以在一定范围内连续变化，随着异类原子的溶入，将引起溶剂晶格常数的改变以及晶格畸变，致使固溶体的强度和硬度升高，而塑性和韧性稍有降低的现象叫做固溶强化2、布拉菲点阵：除考虑晶胞的外形外，还考虑真点位置所构成的点阵（或除考虑旋转对称性外还考虑平移对称性，经有心化后构成的全部点阵）。还可以这么说：无论是简单单胞还是复合单胞，都可以是单胞中的阵点沿着三个晶轴，分别以三个点阵常数为单位矢量做平移运动而组成的，所以布拉菲点阵也称为平移点阵。3、晶体缺陷：任何物质，在任何温度下其内部的原子或分子都在不间断地运动，金属晶体当然也不例外，它的绝大多

9、数原子和分子都在围绕着点阵而振动，这种振动是无规律的，这就决定了晶体结构的不规则性，这种不规则性称为晶体缺陷。晶体缺陷一般可以分为四类，第一类是点缺陷，其特征是缺陷在三个方向的尺寸都很小，不超过几个原子间距，如间隙原子。第二类是线缺陷，其特征是缺陷在两个方向上的尺寸很小，在第三个方向上的尺寸却很大。如位错。第三类是面缺陷，其特征是缺陷在一个方向上尺寸小，其余两个方向上尺寸很大，如晶界，相界。第四类是体缺陷，其特点是缺陷在三个方向的尺寸都比较大，但都不是 很大。如固溶体内的偏聚区。4、成分过冷：过冷度的一方面是由于温度的真正降低而引起了过冷，这个过冷可称之为温度过冷，或热温过冷；另一方面由于液体

10、浓度的变化而引起的过程可称之为浓度过冷。二者结合起来，才是真正对结晶起实际作用的过冷，称之为组分过冷。成分过冷区的大小还与实际温度梯度G有关,G越大，成分过冷越小。5、调幅分解：又称增幅分解，指过饱和固溶体在一定温度下分解成结构相同、成分不同的两个相的过程。调幅分解的特点(1)通过上坡扩散实现成分变化(2)不经历形核阶段，不存在明显的相界面，分解速度快。6、上坡扩散：从菲克第一定律看，扩散的驱动力是浓度梯度，即物质从高浓度向低浓度扩散，扩散的结果导致浓度梯度的减小，直至成分均匀，扩散停止。但实际上，在某些情况下的扩散，物质出现从低浓度向高浓度扩散的“上坡扩散”或“逆向扩散”的现象。扩散的热力学

11、分析表明，扩散的驱动力是化学势梯度，而不是浓度梯度，由此不仅能解释正常的“下坡扩散”现象。也能解释“上坡扩散”的反常现象7、柏氏矢量：1。反映位错周围点阵畸变的总积累（包括强度和取向） 2。该矢量的方向表示位错运动导致晶体滑移的方向， 而该矢量的模表示畸变的程度称为位错的强度伯氏矢量是表示位错特征的矢量。伯氏矢量可以表征位错畸变的大小及位错滑移方向等。在实际应用方面，可以通过伯氏矢量与位错线方向的关系判断位错的类型，对于刃型位错可进一步结合多余半原子平面的判断方法确定正、负刃型位错；在位错运动引起晶体滑移方面，晶体滑移的方向和大小即为位错伯氏矢量的方向和大小；在位错交割结果的判断方面，一个位错

12、产生的变化是对方位错伯氏矢量的方向和大小，在为错交割结果的判断方面，一个位错产生的变化是对方位错伯氏矢量的大小和方向，据此判断出是割阶还是钮折。而位错反应的判断则是伯氏矢量之间的计算。可以看出，伯氏矢量即是是全面表征位错特征的定量指标。8、非平衡凝固：一般来讲所有的凝固都属于非平衡凝固，平衡凝固是在每一个温度点都停留很长时间来达到平衡，非平衡凝固就是在一定的冷却速度下来达到凝固、结晶。非平衡凝固的特点：（1）成分偏离：S、L相平均成分变化偏离平衡线，冷速越大偏离越大， 但L/S浓度依然沿液固相线变化。（2）长大滞后性：冷却速度越大，结晶完成温度越低。（3）微观偏析非平衡冷却产物，在热力学上是不

13、稳定的，可通过均匀化退火消除。（4）宏观偏析(区域偏析)沿散热（结晶）方向产生的大范围成分分布不均匀的现象。9、二次再结晶：二次再结晶实质上不是再结晶，而是晶粒的异常长大。是晶粒长大过程中大部分晶粒的长大受阻，小部分晶粒长大迅速所产生的。产生的主要原因是组织中有使大多数晶粒边界比较稳定或被钉扎而只有少数晶粒边界易迁移的因素。因此，凡具备该条件的因素都将引起二次再结晶。晶粒异常长大的条件：1、有第二相粒子阻碍晶粒长大时，个别地方阻碍因素一旦 消失，晶粒迅速长大2、出现明显织构的场合（大变形量）。由于大 多数晶粒的长大受阻，小部分晶粒异常长大。3、薄板材料， 相邻晶粒表面能相差大时，低表面能的晶粒

14、异常粗大。10、吕德斯带形成过程：对于具有上下屈服点的金属材料，形变一旦在某一局部区域开始发生，这里就会立即表现出来软化效果出来，形变就因此而在这里集中并可进行到一定的程度，这样就会使这个形变区和未形变区的交界处由于产生较大的应力集中也跟着屈服，但在较远的区域出仍然可以不发生形变。一般来讲，形变总是首先开始于试样或者工件的应力集中区域，而形成狭窄的条带状形变区，称之为吕德斯带。消除吕德斯带的方法：（1）预行变法（2）清除溶质元素法。二、证明在同样的过冷度下均匀形核时，球形晶核较立方晶核更容易形成：。 上式中，是液固两相单位体积自由能差，为负值；是晶胚单位面积表面能，为正值；和分别是晶胚的体积和

15、表面能。设晶胚为球形，其半径为r，则上式可以改写为：令=0，则则上面几个式子连立得将带入上面两式，得到：而对于立方晶核，推导方式同理两式相比，可以证明。三、合金铸锭三晶区形成的原因合金铸锭的典型组织由表面向心部分别为表层细晶区，柱状晶区和中心等轴晶区三个晶区构成。表层细晶区的形成有两个方面的原因。当温度较高的合金液体浇入铸型并与铸型内壁接触时，液体产生激冷，过冷度的急剧增加使形核率显著提高，铸型内部对合金液体起到了非均匀形核的基底作用，由于形核功小，也是形核率增加，从而使表层细晶区的晶粒非常细小。柱状晶区形成原因，当表层细晶区形成时，产生大量的结晶潜热，导致与细晶区接触的液体温度迅速回升，液体

16、过冷度迅速减小，当过冷度减小至很难在形成新的晶核时合金只有靠原有的晶粒继续长大，但是，这些长大的晶粒的取向各不相同，每个晶粒向外散热的速度也不一样，那些结晶主轴垂直于铸壁的晶粒散热速度最快，得以优先生长，而其它取向晶粒的生长则受到抑制难以长大，最后形成柱状晶。液固相界面前沿液体中的温度梯度越陡，则成分过冷区越窄，越有利于柱状晶的形成。中心等轴晶区形成原因，随着中心剩余液体的温度不断降低，液体过冷度不断增加，当达到形核所需要的临界过冷度时，液体便通过均匀形核方式形成了中心等轴晶区。同时，由于各种原因，在剩余液体中形成尺寸不同的籽晶，促进了非均匀形核的过程，也是形成中心等轴晶区的重要原因。四、1、

17、有一次渗碳体，二次渗碳体，三次渗碳体，共晶渗碳体和共析渗碳体的五种。一次（初生）渗碳体：含碳量大于4.3%的铁碳合金在平衡凝固时从液相结晶出来的渗碳体，形貌为板条状。二次渗碳体：含碳量大于0.77%小于2.11%的铁碳合金在1148°冷却到727°过程中析出的渗碳体。三次渗碳体：含碳量小于0.0218%的a相从727°冷却时析出的渗碳体。共晶渗碳体：含碳量4.3%的铁碳合金在1148°发生共晶反映时形成的渗碳体。共析渗碳体：含碳量0.77%的铁碳合金在727°发生共析反映时生成的渗碳体。234五、工业生产中，为了防止深冲用的低碳薄钢在冲压成型后

18、所制的的工件表面粗糙不平，通常采用种何工艺？说明理由低碳钢在冲压成型时会因屈服延伸所产生的不均匀变形（吕德斯带）而使工件表面粗糙。产生这一屈服现象的原因是间隙原子碳原子在体心立方a-Fe中与位错具有很强的交互作用，形成柯氏气团，位错被牢固的定扎住，在一般压力下不能脱钉，从而形成上下屈服现象，当去载后立即重新加载延伸时，由于位错已经脱出了气团的钉扎，故不出现屈服现象，基于此原因，生产中通常将薄板在冲压之前先经过一道微量轧制（通常为1%-2%压下量），使屈服点消除，随后进行加工，就可保证工件表面光滑。2014年硕士研究生入学考试模拟试题参考答案（二）参考答案：一、hcp和fcc原子的堆垛方式两者区

19、别和联系（10分）。两者的致密度都是0.74，为两种最密堆方式，密排面的密排方式相同。差异是：密排面指数和堆垛方式不同。Hcp的堆垛方式为ABABABABABABABAB，fcc堆垛方式ABCABCABCABC。而体心立方是一种次密集堆垛，它的密排面是110密排方向<111>，堆垛方式ABABABABABABABAB，致密度为0.68.二、固溶体与纯金属之间的异同（10分）。点阵畸变、点阵常数的变化，偏聚与有序化，有序固溶体。这四个方面的变化对固溶体性能力学性能的影响。（1）强度方面（硬度，屈服强度，抗拉强度等）（固溶强化）：强度比两组元的平均值高。固溶强化（2）、塑性（范性）方面

20、（延伸率，冲击功等）：比两组元低，但比一般化合物要高。（3）、物理性能方面：电阻率下降，电阻升高，电阻温度系数减小。三、刃型位错和螺形位错的特点（10分）。1）有一额外原子面， 额外半原子面刃口处的原子列称为位错线2）位错线垂直于滑移矢量，位错线与滑移矢量构成的面是滑移面， 刃位错的滑移面是唯一的。 3） 半原子面在上,正刃型位错 ； 在下, 负刃型位错 4）刃位错的位错线不一定是直线， 可以是折线， 也可以是曲线， 但位错线必与滑移矢量垂直。 5）刃型位错周围的晶体产生畸变，上压， 下拉， 半原子面是对称的， 位错线附近畸变大， 远处畸变小。6）位错周围的畸变区一般只有几个原子宽（一般点阵畸

21、变程度大于其正常原子间距的1/4的区域宽度， 定义为位错宽度， 约25个原子间距。）螺型位错的定义和特征：1）无额外半原子面， 原子错排是轴对称的。2）位错线与滑移矢量平行，且为直线。3）凡是以螺型位错线为晶带轴的晶带由所有晶面都可以为滑移面。4）螺型位错线的运动方向与滑移矢量相垂直 。5)分左螺旋位错 符合左手法则。右螺复合右手法则。6）螺型位错也是包含几个原子宽度的线缺陷。四、均匀形核与非均匀形核区别与联系（10分）。晶核的形成完全是由于液体内部的过冷所产生的，这种形核方式称为均匀性和。当晶核不是完全在液体自身内部产生，而是借助于外来物质的帮助，依附在已存在的固态界面上或容器表面上优先产生

22、时，称为非均匀形核。相同点：1、形核的驱动力和阻力相同2、临界晶核半径相等3、形成临界晶核需要形核功，结构起伏和能量起伏4、形核需要一个临界过冷度5、形核率在达到极大之前，虽过冷度增加而增加。 不同点：1、非均匀形核与固体杂质接触，减少了表面自由能的增加2、非均匀形核的晶核体积小，形核功小，形核所需要结构起伏，能量起伏就小，形核容易，临界过冷度小3、非均匀形核时晶核形状和体积，由临界晶核半径和接触角共同决定，临界晶核半径相同时，接触角越小，晶核体积越小，形核越容易。4、非均匀形核的形核率随着过冷度增大而增大，当超过极大值时下降一段然后终止，此外，非均匀形核的星河率还与固体杂质的结构和表面形貌有

23、关。五、细化金属铸件晶粒的方法有哪些？说明其基本原理（20分）。金属铸件晶粒大小取决与形核率N和长大速度G，N/G的比值越大，晶粒越细小；反之，晶粒越粗大。所以可以通过增加形核率N或减小长大速度G或者其它方法来增加N/G的比值使晶粒得到细化。具体方法有：1、 增加过冷度。过冷度增加，N和G都随之增加，但是N的长大速度大于G的增长速率。因此N/G的比值增加，使晶粒细化，此种方法使用于小件或者薄壁零件2、 变质处理。在液态金属浇注时加入变质剂，变质剂的作用有两种情况，1多数变质剂的作用是促使发生非均匀形核，是晶核数目增加，提高形核率N，2变质剂可以抑制晶体长大，显著减慢长大速度G，无论那种情况，都

24、能提高N/G的比值，使晶粒细化。3、 振动和搅拌，加剧溶液在铸模中的运动，一方面可以提供形核所需要的能量，另一方面可以使正在生长的晶体破碎，破碎晶块可以作为结晶的核心，从而提高了形核率N和N/G的比值，使晶粒细化。六、影响扩散的因素（10分）。（1）温度，温度越高，激活原子数目越大，扩散系数按指数增长。（2）晶体结构，结构不同溶解度不同，因而造成的浓度差不同，扩散速度也不同。（3）固溶体类型间隙固溶体比置换固溶体扩散激活能低，D高3个数量级，易于扩散。单质晶体比离子晶体扩散激活能低，易扩散。金属、半导体 > 陶瓷。（4）晶体缺陷，扩散系数：线扩散 > 面扩散 > 体扩散尤其在

25、低温下，线扩散与面扩散更为重要，细化晶粒有利于扩散。（5）、化学成分，碳化物形成元素阻碍扩散，非稳定碳化物形成元素影响不大，非碳化物形成元素影响各不相同。七1、间隙扩散系数与空位浓度无关，而置换扩散系数的扩散系数与空位浓度有关，总体来说，间隙扩散系数远远大于置换扩散系数。在间隙固溶体中，扩散是指间隙原子扩散，其扩散系数与非间隙原子扩散系数无关，但在置换固溶体中，不同组元（原子）间的扩散是相互影响的，因此用互扩散系数来表示置换固溶体中的扩散系数D=（XbDa+Xa+Db）如果是间隙扩散则不会发生柯肯达尔效应，因为间隙扩散过程中只有间隙原子定向流动，而没有点阵原子的平面迁移。2、T1ABC3、不会

26、形成两相区，这是因为若存在两相区，那么在此区域内扩散组元在两相区的化学势必然相等，此时其化学势梯度为零，这样在两相区内没有扩散的驱动力，就不会发生扩散，而事实上扩散过程是在不断的进行。八、通常强化金属材料的方法有哪些？简述它们强化金属的微观机理，并指出其共同点1、硬化是指金属晶体在塑性变形中，材料的强度随着塑性型变量的增加而增加。加工硬化产生的主要机制是位错的塞积，林位错阻力和形成割阶时产生对位错运动的阻力及产生割阶消耗外力所做的功，宏观表现出金属强度提高。2、固溶指金属中由于溶质原子的存在，使得其强度提高。固溶强化的根本原因在于溶质院子与位错的交互作用，这种交互作用又分为溶质沿位错聚集并钉扎

27、位错的弹性交互作用和化学交互作用两类。3、弥散依靠弥散与金属基体中的细小第二相强化金属。其强化的原因在于细小第二相与位错交互作用，主要有位错绕过课题的机制以及位错切过颗粒机制。4、细晶强化晶体的屈服强度随晶粒尺寸的减小而增加。可以利用霍尔佩奇关系表示：和是两个与材料有关的常数，显然对应于无限大单晶的屈服强度，而K则与晶界有关。这些强化方式的共同特点也就是金属强化的实质，在于增加了位错运动的阻力。九、冷变形金属的特点以及其在在加热过程中组织、性能的变化（20分）。冷变形特点：（1）、机械性能和理化性能发生明显变化，强度、硬度升高，塑性韧性下降。（2）、组织结构有明显变化，晶粒变形，缺陷增加，位错

28、胞形成。（3）、处于自由能较高的不稳定状态。冷加工时，外力所作之功，除消耗于成 型中摩擦阻力以及工件变形时的发热外，尚有一小部分（约占总功2 10）存储在变形晶体中，这种储能主要以位错的形式存在，使晶体内 能增加。加热过程中的变化：（1）力学性能，回复阶段：强度、硬度略有下降，塑 性略有提高。再结晶阶段：强度、硬度明显下降，塑性明显提高。晶粒长大阶段：强度、硬度继续下 降，塑性继续提高，粗化严重时下降。 内应力在再结晶阶段可完全消除。（2）物理性能 密度：在回复阶段变化不大，在再结 晶阶段急剧升高；电阻：电阻在回复 阶段可明显下降。2014年硕士研究生入学考试模拟试题参考答案（三）参考答案：一

29、、简答题（6分/题，共60分）1、形变织构：塑性变形时，各晶粒发生转动，使各晶粒取向逐渐趋于一致，称择优取向或织构，由变形引起的择优取向称为形变织构。（1）丝织构（拉拔时形成）用平行于变形方向的晶向表示。<uvw>（2）板织构（轧制时形成） 以平行于轧面的晶面hkl和平行于轧向的晶向 <uvw>表示。hkl<uvw>2、柯肯达尔效应Cu-Ni组成无限固溶体，原子大小相差很小,如果按换位扩散,Cu、Ni原子分别向对方扩散的通量应该相等，W丝的位置不会产生如此大的移动。唯一的解释是Ni原子向左扩散快，Cu原子向右扩散慢，使富铜一侧伸长，富镍一侧缩短。柯肯达尔效应

30、给人们的启示：置换扩散也应该是单独跳动机制，它与间隙扩散的区别在于是通过空位进行跳动，称为空位扩散。3、滑移和孪生滑移：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿着一定的晶面（滑移面）和晶向（滑移方向）产生相对位移，且不破坏晶体内部原子排列规律性的塑变方式。滑移系的多少与金属塑性好坏的关系；孪生：孪生变形的特点，（1）孪生变形也是在切应力作用下发生的，并且孪生所需的临界切应力要比滑移时大得多；（2）孪生是一种均匀切变，即切变区域内与孪晶面平行的每一层原子面均相对干其毗邻晶面沿孪生方向位移了一定的距离，且每一层原子相对于孪生面的切变量跟它与孪生面的距离成正比；（3）孪晶的两部分晶体成镜面对称关

31、系。滑移和孪生的区别：（1）孪生后的取向不同，而滑移后晶体的取向不变。孪生的结果使晶体 产生浮凸。（2）原子运动距离的大小，与距孪晶的距离成正比，且晶面对称。（3）孪生的发生需要较大的应力，拉伸曲线成锯齿状。（4）孪生所产生的总变形量很小。（5）滑移面的切变量是原子间距的整数倍，孪生时的切变量是原子间距的分数值。4、加工硬化：加工硬化是指金属晶体在塑性变形中，材料的强度随着塑性型变量的增加而增加。加工硬化产生的主要机制是位错的塞积，林位错阻力和形成割阶时产生对位错运动的阻力及产生割阶消耗外力所做的功，宏观表现出金属强度提高。5、多晶体变形的特点：（1）变形抗力高。滑移在晶界受阻，不易直接传递到

32、相邻晶粒，表现出塑性变形抗力较高，这种阻碍即来自晶界，也来自晶界另一侧取向不同的晶粒。（2）变形的不均匀性。由于晶粒取向不同，产生形变不均匀性。晶粒中心与边界扫过的位错数目不同,形变也不均匀，从而引起内应力.（3）形变要协调。为了保证应变的连续性，在晶界附近，要求至少有5个独立的滑移系同时起动，需要很高的外力。 f.c.c和b.c.c均可提供5个独立滑移系,塑性较好。h.c.p只有两个独立滑移系,（4）晶粒转动。各晶粒取向趋于一致，形成织构6、金属键处于聚集状态的金属原子，全部或者大部分都将他们的价电子贡献出来，作为整个原子基体所公有。这些公有化的电子也称为自由电子，自由电子组成所谓的电子云或

33、者电子气，在点阵的周期厂按量子力学规律运动着，而贡献出电子的原子，则会变成正离子，它们沉浸在电子云当中，它们依靠运动与期间公有化的自由电子的静电作用而结合起来。由此可见金属键没有方向性和饱和性。它们的键能大概在400-800KJ/mol。7、间隙固溶体以及形成条件当原子半径较小的非金属元素作为溶质溶入金属或金属化合物的溶剂中时，晓得溶质原子不占有溶剂晶格的结点位置，形成间隙固溶体。条件：1溶剂，大多是过渡族元素，2溶质 一般是原子半径小于0.1nm的一些非金属元素，如氢，氧，碳，氮等等。3保证R>41%。4电负性差不大。8、临界分切应力滑移的临界分切应力k定义：作用在位错滑移面，且平行于

34、方向的分切应力，称为作用于滑移系的分切应力。当大到足以克服位错滑移阻力k时，称k 为滑移的临界分切应力。或：使滑移系开动的最小分切应力。k是材料的性质，取决于材料本身。如图，单晶体单向拉伸，9、单晶体应力应变曲线A加工硬化曲线的三个阶段：第一阶段（易滑移阶段）：当>c 时，开始进入变形的初始阶段，此时加工硬化速率很小； 第二阶段（线性硬化阶段）：应力与应变呈线性变化；第三 阶段（抛物线硬化阶段）：加工硬化速率随应变的增加而不断下降。10、连续脱溶和非连续脱溶（1）、连续脱溶：在脱溶过程中，随着新相的形成，母相的成分连续第，平缓地由过饱和状态逐渐达到饱和状态，这样的脱溶叫连续脱溶。在脱溶过程中，除了新旧相间产生的相界面外，在母相内部并不产生新界面，仍保持着连贯性，但是脱溶相附近母相浓度比较低，并由相界面向内，母相的浓度逐步提高，而呈现连续的浓度梯度，新相依靠远距离扩散而成长。（2）、不连续脱溶：与连续脱溶相反，脱溶相一旦形成，其周围一定距离内的固溶体立即由过饱和状态达到饱和状态，并且与原始界面形成截然的分解面，通过这个界面不仅仅浓度发生了突变，而且取向也发生了变化。新相的长大只需界面附近的扩散而不需要远程的扩散。二、下图是Cu-Sn相图，写出图中的不变反应（30分）：L+：L+