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1、大學(xué)課件,材基名詞解釋小抄材科基名詞解釋第二章 空位與位錯(cuò)位錯(cuò)：晶體中的一種原子排列不規(guī)則的缺陷，它在某一個(gè)方向上的尺寸很大，另兩個(gè)方向上尺寸很小。單位位錯(cuò)：把柏氏矢量等于單位點(diǎn)陣矢量的位錯(cuò)稱為單位位錯(cuò)。全位錯(cuò)：把柏氏矢量等于點(diǎn)陣矢量或其整數(shù)倍的位錯(cuò)稱為全位錯(cuò)。不全位錯(cuò)：柏氏矢量不等于點(diǎn)陣矢量整數(shù)倍的位錯(cuò)稱為不全位錯(cuò)。擴(kuò)展位錯(cuò):通常指一個(gè)全位錯(cuò)分解為兩個(gè)不全位錯(cuò)，中間夾著一個(gè)堆垛層錯(cuò)的整個(gè)位錯(cuò)形態(tài)。位錯(cuò)密度：單位體積內(nèi)位錯(cuò)線的總長度 =L/ ；單位面積位錯(cuò)露頭數(shù) s=N/s 刃型位錯(cuò)：晶體中的某一晶面，在其上半部有多余的半排原子面，好像一把刀刃插入晶體中，使這一晶面上下兩部分晶體之間產(chǎn)生了原子

2、錯(cuò)排，稱為刃型位錯(cuò)。螺型位錯(cuò)：沿某一晶面切一刀縫，貫穿于晶體右側(cè)至BC處，在晶體的右側(cè)上部施加一切應(yīng)力 ，使右端上下兩部分晶體相對(duì)滑移一個(gè)原子間距，BC線左邊晶體未發(fā)生滑移，出現(xiàn)已滑移區(qū)與未滑移區(qū)的邊界BC。從俯視角度看，在滑移區(qū)上下兩層原子發(fā)生了錯(cuò)動(dòng)，晶體點(diǎn)陣畸變最嚴(yán)重的區(qū)域內(nèi)的兩層原子平面變成螺旋面，畸變區(qū)的尺寸與長度相比小得多，在畸變區(qū)范圍內(nèi)稱為螺型位錯(cuò)位錯(cuò)墻：根據(jù)刃型位錯(cuò)周圍應(yīng)力場的特征，一系列同號(hào)位錯(cuò)在垂直滑移面的方向排列起來，那么上方位錯(cuò)的拉應(yīng)力場將和下方位錯(cuò)的壓應(yīng)力場互相重疊，從而降低體系的總應(yīng)變能，所以，這是刃型位錯(cuò)穩(wěn)定的排列方式，又稱為位錯(cuò)墻。空位平衡濃度：金屬晶體中，空位是

3、熱力學(xué)穩(wěn)定的晶體缺陷，在一定的空位下對(duì)應(yīng)一定的空位濃度，通常用金屬晶體中空位總數(shù)與結(jié)點(diǎn)總數(shù)的比值來表示。柏氏回路：確定柏氏族矢量的過程中圍繞位錯(cuò)線作的一個(gè)閉合回路，回路的每一步均移動(dòng)一個(gè)原子間距，使起點(diǎn)與終點(diǎn)重合。P-N力：周期點(diǎn)陣中移動(dòng)單個(gè)位錯(cuò)時(shí)，克服位錯(cuò)移動(dòng)阻力所需的臨界切應(yīng)力。Orowan機(jī)制：合金相中與基體非共格的較硬第二相粒子與位錯(cuò)線作用時(shí)不變形，位錯(cuò)繞過粒子，在粒子周圍留下一個(gè)位錯(cuò)環(huán)使材料得到強(qiáng)化的機(jī)制。多邊形化：連續(xù)彎曲的單晶體中由于在加熱中通過位錯(cuò)的滑移和攀移運(yùn)動(dòng)，形成規(guī)律的位錯(cuò)壁，成為小角度傾斜晶界，單晶體因而變成多邊形的過程。堆垛層錯(cuò)：密排晶體結(jié)構(gòu)中整層密排面上原子發(fā)生滑移

4、錯(cuò)排而形成的一種晶體缺陷。位錯(cuò)反應(yīng)：位錯(cuò)具有很高的能量，因此它是不穩(wěn)定的，在實(shí)際晶體中，組態(tài)不穩(wěn)定的位錯(cuò)可以轉(zhuǎn)化成組態(tài)穩(wěn)定的位錯(cuò)，這種位錯(cuò)之間的相互轉(zhuǎn)化稱為位錯(cuò)反應(yīng)。弗蘭克-瑞德位錯(cuò)源：兩個(gè)結(jié)點(diǎn)被釘扎的位錯(cuò)線段在外力的作用下不斷彎曲弓出后，互相鄰近的位錯(cuò)線抵消后產(chǎn)生新位錯(cuò)，原被釘扎錯(cuò)位線段恢復(fù)到原狀，不斷重復(fù)產(chǎn)生新位錯(cuò)的，這個(gè)不斷產(chǎn)生新位錯(cuò)、被釘扎的位錯(cuò)線即為弗蘭克-瑞德位錯(cuò)源?？拼?fàn)枤鈭F(tuán)：通常把溶質(zhì)原子與位錯(cuò)交互作用后，在位錯(cuò)周圍偏聚的現(xiàn)象稱為柯垂?fàn)枤鈭F(tuán)。鈴木氣團(tuán)：溶質(zhì)原子在層錯(cuò)區(qū)偏聚，由于形成化學(xué)交互作用使金屬強(qiáng)度升高。面角位錯(cuò)：在fcc晶體中形成于兩個(gè)111面的夾角上，由三個(gè)不全位錯(cuò)和兩

5、個(gè)層錯(cuò)構(gòu)成的不能運(yùn)動(dòng)的位錯(cuò)組態(tài)。形變織構(gòu)：多晶體形變過程中出現(xiàn)的晶體學(xué)取向擇優(yōu)的現(xiàn)象叫形變織構(gòu)。點(diǎn)陣畸變：在局部范圍內(nèi)，原子偏離其正常的點(diǎn)陣平衡位置，造成點(diǎn)陣畸變。肖脫基空位：在個(gè)體中晶體中，當(dāng)某一原子具有足夠大的振動(dòng)能而使振幅增大到一定程度時(shí)，就可能克服周圍原子對(duì)它的制約作用，跳離其原來位置，遷移到晶體表面或內(nèi)表面的正常結(jié)點(diǎn)位置上而使晶體內(nèi)部留下空位，稱為肖脫基空位。弗蘭克爾空位：離開平衡位置的原子擠入點(diǎn)陣中的間隙位置，而在晶體中同時(shí)形成相等數(shù)目的空位和間隙原子。柏氏矢量：描述位錯(cuò)特征的一個(gè)重要矢量，它集中反映了位錯(cuò)區(qū)域內(nèi)畸變總量的大小和方向，也使位錯(cuò)掃過后晶體相對(duì)滑動(dòng)的量。位錯(cuò)滑移：在一定

6、應(yīng)力作用下，位錯(cuò)線沿滑移面移動(dòng)的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)。第三章 表面與界面表面弛豫：晶體的三維周期性在表面處中斷，表面上原子的配位情況發(fā)生了變化，并且表面原子附近的電荷分布也有改變，使表面原子所在的力場與體內(nèi)原子不同。因此，表面上的原子會(huì)發(fā)生相對(duì)正常位置的上或下的位移，以降低體系的能量。表面原子的這種位移稱為表面弛豫。偏析、耗盡：表面區(qū)的雜志（溶質(zhì)）原子濃度與晶體內(nèi)部的濃度不一樣。當(dāng)表面雜志濃度比體內(nèi)大時(shí)，稱為偏析；當(dāng)表面雜志濃度比體能小時(shí)，稱為耗盡。非平衡偏析：實(shí)際上，表面區(qū)成分的偏析主要發(fā)生在幾千納米到幾個(gè)微米的范圍，這種偏析稱為非平衡偏析。孿晶：孿晶是指兩個(gè)晶體（或一個(gè)晶體的兩部分）沿一個(gè)公共晶面構(gòu)成

7、鏡面對(duì)稱的位向關(guān)系，這兩個(gè)晶體就稱為孿晶，此公共晶面就稱孿晶面。孿晶界：在一些單晶材料或多晶材料的局部范圍，存在兩部分晶體，從原子排列上看，這兩部分晶體的關(guān)系通過某個(gè)幾何面互相成為鏡面對(duì)稱，在對(duì)稱面附近，原子排列發(fā)生二維的畸變，這個(gè)對(duì)稱面稱為孿晶界。正吸附：材料表面原子處于結(jié)合鍵不飽和狀態(tài)，以吸附介質(zhì)中原子或晶體內(nèi)部溶質(zhì)原子達(dá)到平衡狀態(tài)，當(dāng)溶質(zhì)原子或雜質(zhì)原子在表面濃度大于在其在晶體內(nèi)部的濃度時(shí)稱為正吸附； 晶界能：晶界上原子從晶格中正常結(jié)點(diǎn)位置脫離出來，引起晶界附近區(qū)域內(nèi)晶格發(fā)生畸變，與晶內(nèi)相比，界面的單位面積自由能升高，升高部分的能量為晶界能；小角度晶界：多晶體材料中，每個(gè)晶粒之間的位向不同

8、，晶粒與晶粒之間存在界面，若相鄰晶粒之間的位向差在102之間，稱為小角度晶界； 大角度晶界：多晶材料中各晶粒之間的晶界稱為大角度晶界，即相鄰晶粒的位相差大于10的晶界。晶界偏聚：溶質(zhì)原子或雜質(zhì)原子在晶界或相界上的富集，也稱內(nèi)吸附，有因?yàn)槌叽缫蛩卦斐傻钠胶馄酆涂瘴辉斐傻姆瞧胶馄邸?共格相界：如果兩相界面上的所有原子均成一一對(duì)應(yīng)的完全匹配關(guān)系,即界面上的原子同時(shí)處于兩相晶格的結(jié)點(diǎn)上,為相鄰兩晶體所共有,這種相界就稱為共格相界。非共格晶界：當(dāng)兩相在相界處的原子排列相差很大時(shí)，即錯(cuò)配度 很大時(shí)形成非共格晶界。同大角度晶界相似，可看成由原子不規(guī)則排列的很薄的過渡層構(gòu)成。 表面能：表面原子處于不均勻的

9、力場之中，所以其能量大大升高，高出的能量稱為表面自由能（或表面能）。界面能：界面上的原子處在斷鍵狀態(tài)，具有超額能量。平均在界面單位面積上的超額能量叫界面能。第七章 固體材料中的擴(kuò)散上坡擴(kuò)散：溶質(zhì)原子從低濃度向高濃度處擴(kuò)散的過程稱為上坡擴(kuò)散。表明擴(kuò)散的驅(qū)動(dòng)力是化學(xué)位梯度而非濃度梯度。間隙擴(kuò)散：這是原子擴(kuò)散的一種機(jī)制，對(duì)于間隙原子來說，由于其尺寸較小，處于晶格間隙中，在擴(kuò)散時(shí)，間隙原子從一個(gè)間隙位置跳到相鄰的另一個(gè)間隙位置，形成原子的移動(dòng)?？驴线_(dá)爾效應(yīng)：反映了置換原子的擴(kuò)散機(jī)制，兩個(gè)純組元構(gòu)成擴(kuò)散偶，在擴(kuò)散的過程中，界面將向擴(kuò)散速率快的組元一側(cè)移動(dòng)。穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散：在穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散過程中，擴(kuò)散組元的濃度只隨距

10、離變化，而不隨時(shí)間變化。非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散：擴(kuò)散組元的濃度不僅隨距離x 變化，也隨時(shí)間變化的擴(kuò)散稱為非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散。反應(yīng)擴(kuò)散：伴隨有化學(xué)反應(yīng)而形成新相的擴(kuò)散稱為反應(yīng)擴(kuò)散。第八章 金屬塑性變形多滑移：當(dāng)外力在幾個(gè)滑移系上的分切應(yīng)力相等并同時(shí)達(dá)到了臨界分切應(yīng)力時(shí)，產(chǎn)生同時(shí)滑移的現(xiàn)象?；葡担壕w中一個(gè)滑移面及該面上一個(gè)滑移方向的組合稱一個(gè)滑移系。雙交滑移：如果交滑移后的位錯(cuò)再轉(zhuǎn)回和原滑移面平行的滑移面上繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，則稱為雙交滑移。交滑移：當(dāng)某一螺型位錯(cuò)在原滑移面上運(yùn)動(dòng)受阻時(shí)，有可能從原滑移面轉(zhuǎn)移到與之相交的另一滑移面上去繼續(xù)滑移，這一過程稱為交滑移。固溶強(qiáng)化：固溶體中的溶質(zhì)原子溶入基體金屬后使合金變形抗力提高，

11、應(yīng)力應(yīng)變曲線升高，塑性下降的現(xiàn)象； 時(shí)效：過飽和固溶體后續(xù)在室溫或高于室溫的溶質(zhì)原子脫溶過程。過時(shí)效：鋁合金經(jīng)固溶處理后，在加熱保溫過程中將先后析出GP 區(qū)， ”， ，和 。在開始保溫階段，隨保溫時(shí)間延長，硬度強(qiáng)度上升，當(dāng)保溫時(shí)間過長，將析出 ，這時(shí)材料的硬度強(qiáng)度將下降，這種現(xiàn)象稱為過時(shí)效。應(yīng)變時(shí)效：第一次拉伸后，再立即進(jìn)行第二次拉伸，拉伸曲線上不出現(xiàn)屈服階段。但第一次拉伸后的低碳鋼試樣在室溫下放置一段時(shí)間后，再進(jìn)行第二次拉伸，則拉伸曲線上又會(huì)出現(xiàn)屈服階段。不過，再次屈服的強(qiáng)度要高于初次屈服的強(qiáng)度。這個(gè)試驗(yàn)現(xiàn)象就稱為應(yīng)變時(shí)效。滑移：是指在切應(yīng)力的作用下，晶體的一部分沿一定晶面和晶向，相對(duì)于另一

12、部分發(fā)生相對(duì)移動(dòng)的一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這些晶面和晶向分別被稱為滑移面和滑移方向?；频慕Y(jié)果是大量的原子逐步從一個(gè)穩(wěn)定位置移動(dòng)到另一個(gè)穩(wěn)定的位置，產(chǎn)生宏觀塑性變形。屈服：材料在拉伸或壓縮過程中，當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限后，變形增加較快，材料失去了抵抗繼續(xù)變形的能力。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到一定值時(shí)，應(yīng)力雖不增加（或在微小范圍內(nèi)波動(dòng)），而變形卻急速增長的現(xiàn)象，稱為屈服。孿生：金屬塑性變形的重要方式。晶體在切應(yīng)力作用下一部分晶體沿著一定的晶面（孿晶面）和一定的晶向（孿生方向）相對(duì)于另外一部分晶體作均勻的切變，使相鄰兩部分的晶體取向不同，以孿晶面為對(duì)稱面形成鏡像對(duì)稱，孿晶面的兩邊的晶體部分稱為孿晶。形成孿晶的過程稱為孿生； 臨

13、界分切應(yīng)力：金屬晶體在變形中受到外力使某個(gè)滑移系啟動(dòng)發(fā)生滑移的最小分切應(yīng)力；加工硬化：金屬在冷加工過程中，要不斷地塑性變形，就需要不斷增加外應(yīng)力，這表明金屬對(duì)塑性變形的抗力是隨變形量的增加而增加，這種流變應(yīng)力隨應(yīng)變的增加而增加的現(xiàn)象就是加工硬化。變形織構(gòu)：多晶體中位向不同的晶粒經(jīng)過塑性變形后晶粒取向變成大體一致，形成晶粒的擇優(yōu)取向，擇優(yōu)取向后的晶體結(jié)構(gòu)稱為變形織構(gòu)，織構(gòu)在變形中產(chǎn)生，稱為變形織構(gòu)。形變強(qiáng)化：金屬經(jīng)冷塑性變形后，其強(qiáng)度和硬度上升，塑性和韌性下降，這種現(xiàn)象稱為形變強(qiáng)化。彌散強(qiáng)化：許多材料由兩相或多相構(gòu)成，如果其中一相為細(xì)小的顆粒并彌散分布在材料內(nèi)，則這種材料的強(qiáng)度往往會(huì)增加，稱為彌

14、散強(qiáng)化。細(xì)晶強(qiáng)化：晶粒愈細(xì)小，晶界總長度愈長，對(duì)位錯(cuò)滑移的阻礙愈大，材料的屈服強(qiáng)度愈高。晶粒細(xì)化導(dǎo)致晶界的增加，位錯(cuò)的滑移受阻，因此提高了材料的強(qiáng)度。施密特因子：亦稱取向因子，為coscos , 為滑移面與外力F 中心軸的夾角， 為滑移方向與外力F 的夾角。第九章 冷變形金屬的回復(fù)與、結(jié)晶與熱加工退火：經(jīng)塑性變形后的金屬再進(jìn)行加熱的過程稱為退火?；貜?fù)：指新的無畸變晶粒出現(xiàn)之前所產(chǎn)生的亞結(jié)構(gòu)和性能變化的階段。再結(jié)晶：冷變形后的金屬加熱到一定溫度之后，在原變形組織中重新產(chǎn)生了無畸變的新晶粒，而性能也發(fā)生了明顯的變化并恢復(fù)到變形前的狀態(tài)，這個(gè)過程稱為再結(jié)晶。（指出現(xiàn)無畸變的等軸新晶粒逐步取代變形晶粒

15、的過程）。再結(jié)晶溫度：形變金屬在一定時(shí)間（一般1h）內(nèi)剛好完成再結(jié)晶的最低溫度。再結(jié)晶織構(gòu)：是具有變形織構(gòu)的金屬經(jīng)過再結(jié)晶退火后出現(xiàn)的織構(gòu)，位向于原變形織構(gòu)可能相同或不同，但常與原織構(gòu)有一定位向關(guān)系。 再結(jié)晶全圖：表示冷變形程度、退火溫度與再結(jié)晶后晶粒大小的關(guān)系（保溫時(shí)間一定）的圖。 亞晶粒：一個(gè)晶粒中若干個(gè)位相稍有差異的晶粒稱為亞晶粒。亞晶界：相鄰亞晶粒間的界面稱為亞晶界。動(dòng)態(tài)再回復(fù)和結(jié)晶：低層錯(cuò)能金屬由于開展位錯(cuò)寬，位錯(cuò)難于運(yùn)動(dòng)而通過動(dòng)態(tài)回復(fù)軟化，金屬在熱加工中由溫度和外力聯(lián)合作用發(fā)生的回復(fù)和再結(jié)晶稱為動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。退火孿晶：面心立方金屬和合金（如銅、黃銅、鋁及不銹鋼等）經(jīng)加工及再

16、結(jié)晶退火以后，常常會(huì)出現(xiàn)很清晰的孿晶組織，稱為退火孿晶。多邊形化：連續(xù)彎曲的單晶體中由于在加熱中通過位錯(cuò)的滑移和攀移運(yùn)動(dòng)，形成規(guī)律的位錯(cuò)壁，成為小角度傾斜晶界，單晶體因而變成多邊形的過程。冷加工、熱加工、溫加工：再結(jié)晶溫度以上的加工稱為熱加工，低于再結(jié)晶溫度又是室溫下的加工稱為冷加工，再結(jié)晶溫度一下，而高于室溫的加工稱為溫加工。帶狀組織：多相合金中的各個(gè)相在熱加工中可能沿著變形方向形成的交替排列稱為帶狀組織；加工流線：熱加工后，材料中的偏析、夾雜物、第二相、晶界等將沿金屬變形方向呈斷續(xù)、鏈狀（脆性夾雜）和帶狀（塑形夾雜）延伸，形成流動(dòng)狀的顯微組織，稱為流線；臨界變形度：再結(jié)晶后的晶粒大小與冷變

17、形時(shí)的變形程度有一定關(guān)系，在某個(gè)變形程度時(shí)再結(jié)晶后得到的晶粒特別粗大，對(duì)應(yīng)的冷變形程度稱為臨界變形度。二次再結(jié)晶（反常長大）：某些金屬材料經(jīng)過嚴(yán)重變形后在較高溫度下退火時(shí)少數(shù)幾個(gè)晶粒優(yōu)先長大成為特別粗大的晶粒，周圍較細(xì)的晶粒逐漸被吞掉的反常長大情況。退火孿晶：某些面心立方金屬和合金經(jīng)過加工和再結(jié)晶退火后出現(xiàn)的孿晶組織。超塑性：在一定條件下進(jìn)行熱變形，材料可得到特別大的均勻塑性變形，而不發(fā)生縮頸，延伸率可達(dá)500%2000%，材料的這種特性稱為超塑性。位錯(cuò)反應(yīng)+能否進(jìn)行？寫出反應(yīng)后擴(kuò)展位錯(cuò)寬度的表達(dá)式和式中各符號(hào)的含義；若反應(yīng)前的是刃位錯(cuò)，則反應(yīng)后的擴(kuò)展位錯(cuò)能進(jìn)行何種運(yùn)動(dòng)？能在哪個(gè)晶面上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)

18、？若反應(yīng)前的是螺位錯(cuò)，則反應(yīng)后的擴(kuò)展位錯(cuò)能進(jìn)行何種運(yùn)動(dòng)？ 解答： 1）對(duì)于位錯(cuò)反應(yīng)，需要同時(shí)滿足能量條件和幾何條件，反應(yīng)才能進(jìn)行。 在+中， ，滿足能量條件；同時(shí)，滿足幾何條件，故反應(yīng)能進(jìn)行。 擴(kuò)展位錯(cuò)寬度，G為切彈性模量，b1、b2為不全位錯(cuò)柏氏矢量，為層錯(cuò)能。若反應(yīng)前的是刃位錯(cuò)，則反應(yīng)后的擴(kuò)展位錯(cuò)只能在原滑移面上進(jìn)行滑移；若反應(yīng)前的是螺型位錯(cuò)，反應(yīng)后形成的擴(kuò)展位錯(cuò)可以進(jìn)行束集，與其相交面如面相交處束集，而后過渡到面上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，并有可能再次分解為擴(kuò)展位錯(cuò) 簡述冷加工纖維組織、帶狀組織和變形織構(gòu)的成因及對(duì)金屬材料性能的影響。 簡答：冷加工纖維組織是純金屬和單相合金在冷塑性變形時(shí)和變形度很大的條

19、件下，各晶粒伸長成纖維狀；帶狀組織是復(fù)相合金在冷塑性變形和變形度大的條件下第二相被破碎或伸長，沿變形方向成帶狀分布而形成的；變形織構(gòu)是金屬和合金在在冷塑性變形時(shí)晶粒發(fā)生擇優(yōu)取向而形成的。 上述冷加工纖維組織、帶狀組織和變形織構(gòu)都使材料的性能具有方向性，即在各個(gè)方向上的性能不均，對(duì)使用性能有不良影響，但少數(shù)金屬材料，如用作變壓器的硅鋼片，各向異性能更好滿足使用要求。 戶外用的架空銅導(dǎo)線（要求一定的強(qiáng)度）和戶內(nèi)電燈用花線，在加工之后可否采用相同的最終熱處理工藝？為什么？ 戶外用的架空銅導(dǎo)線要求一定的強(qiáng)度可以進(jìn)行回復(fù)退火，只去應(yīng)力，保留強(qiáng)度；戶內(nèi)電燈用花線可以進(jìn)行再結(jié)晶退火，軟化金屬，降低電阻率。

20、試用位錯(cuò)理論解釋固溶強(qiáng)化，彌散強(qiáng)化，以及加工硬化的原因。 簡答： 固溶強(qiáng)化的可能位錯(cuò)機(jī)制主要是溶質(zhì)原子氣團(tuán)對(duì)位錯(cuò)的釘扎，增加了位錯(cuò)滑移阻力。如溶質(zhì)原子與位錯(cuò)的彈性交互作用的科垂?fàn)枤鈭F(tuán)和斯諾克氣團(tuán)，溶質(zhì)原子與擴(kuò)展位錯(cuò)交互作用的鈴木氣團(tuán)使層錯(cuò)寬度增加，位錯(cuò)難于束集，交滑移困難；溶質(zhì)原子形成的偏聚和短程有序，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)通過時(shí)破壞了偏聚和短程有序使得能量升高，增加位錯(cuò)的阻力，以及溶質(zhì)原子與位錯(cuò)的靜電交互作用對(duì)位錯(cuò)滑移產(chǎn)生的阻力使材料強(qiáng)度升高。 彌散強(qiáng)化也是通過阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)化材料，如位錯(cuò)繞過較硬、與基體非共格第二相的Orowan機(jī)制和切割較軟、與基體共格的第二相粒子的切割機(jī)制。 產(chǎn)生加工硬化的各種可能機(jī)

21、制有滑移面上平行位錯(cuò)間的交互作用的平行位錯(cuò)硬化理論，以及滑移面上位錯(cuò)與別的滑移面上位錯(cuò)林切割產(chǎn)生割階的林位錯(cuò)強(qiáng)化理論。 試說明晶粒大小對(duì)金屬材料室溫及高溫力學(xué)性能的影響，在生產(chǎn)中如何控制材料的晶粒度。 簡答：晶粒大小對(duì)金屬材料的室溫力學(xué)性能可用HallPetch公式描述，晶粒越細(xì)小，材料強(qiáng)度越高；高溫下由于晶界產(chǎn)生粘滯性流動(dòng)，發(fā)生晶粒沿晶界的相對(duì)滑動(dòng)，并產(chǎn)生擴(kuò)散蠕變，晶粒太細(xì)小金屬材料的高溫強(qiáng)度反而降低。 生產(chǎn)中可以通過選擇合適的合金成分獲得細(xì)小晶粒，利用變質(zhì)處理，振動(dòng)、攪拌，加大過冷度等措施細(xì)化鑄錠晶粒，利用加工變形細(xì)化晶粒，合理制訂再結(jié)晶工藝參數(shù)控制晶粒長大。 試用位錯(cuò)理論解釋固溶強(qiáng)化，彌

22、散強(qiáng)化，以及加工硬化的原因。 簡答： 固溶強(qiáng)化的可能位錯(cuò)機(jī)制主要是溶質(zhì)原子氣團(tuán)對(duì)位錯(cuò)的釘扎，增加了位錯(cuò)滑移阻力。如溶質(zhì)原子與位錯(cuò)的彈性交互作用的科垂?fàn)枤鈭F(tuán)和斯諾克氣團(tuán)，溶質(zhì)原子與擴(kuò)展位錯(cuò)交互作用的鈴木氣團(tuán)使層錯(cuò)寬度增加，位錯(cuò)難于束集，交滑移困難；溶質(zhì)原子形成的偏聚和短程有序，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)通過時(shí)破壞了偏聚和短程有序使得能量升高，增加位錯(cuò)的阻力，以及溶質(zhì)原子與位錯(cuò)的靜電交互作用對(duì)位錯(cuò)滑移產(chǎn)生的阻力使材料強(qiáng)度升高。 彌散強(qiáng)化也是通過阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)化材料，如位錯(cuò)繞過較硬、與基體非共格第二相的Orowan機(jī)制和切割較軟、與基體共格的第二相粒子的切割機(jī)制。 產(chǎn)生加工硬化的各種可能機(jī)制有滑移面上平行位錯(cuò)間的交互

23、作用的平行位錯(cuò)硬化理論，以及滑移面上位錯(cuò)與別的滑移面上位錯(cuò)林切割產(chǎn)生割階的林位錯(cuò)強(qiáng)化理論。 金屬晶體塑性變形時(shí)，滑移和孿生有何主要區(qū)別？ 簡答：滑移時(shí)原子移動(dòng)的距離是滑移方向原子間距的整數(shù)倍，孿生時(shí)原子移動(dòng)的距離不是孿生方向原子間距的整數(shù)倍；滑移時(shí)滑移面兩邊晶體的位向不變，而孿生時(shí)孿生面兩邊的晶體位向不同，以孿晶面形成鏡像對(duì)稱；滑移時(shí)需要的臨界分切應(yīng)力小，孿生開始需要的臨界分切應(yīng)力很大，孿生開始后繼續(xù)切變時(shí)需要的切應(yīng)力小，故孿生一般在滑移難于進(jìn)行時(shí)發(fā)生。 原子擴(kuò)散在材料中的應(yīng)用 簡答： 原子擴(kuò)散在材料中的影響包括晶體凝固時(shí)形核、長大；合金的成分過冷；成分均勻化，包晶反應(yīng)非平衡凝固時(shí)保留高溫組織

24、的特點(diǎn)，固態(tài)相變時(shí)的形核，晶界形核、晶界運(yùn)動(dòng)、晶界偏聚、高溫蠕變，氧化，焊接，化學(xué)熱處理（滲C、N等），粉末冶金，涂層等各方面。 簡要說明影響溶質(zhì)原子在晶體中擴(kuò)散的因素。 簡答： 影響擴(kuò)散的因素主要有溫度，溫度越高，擴(kuò)散越快；晶體缺陷如界面、晶界位錯(cuò)容易擴(kuò)散；不同致密度的晶體結(jié)構(gòu)溶質(zhì)原子擴(kuò)散速度不一樣，低致密度的晶體中溶質(zhì)原子擴(kuò)散快，各向異性也影響溶質(zhì)原子擴(kuò)散；在間隙固溶體中溶質(zhì)原子擴(kuò)散容易；擴(kuò)散原子性質(zhì)與基體金屬性質(zhì)差別越大，擴(kuò)散越容易；一般溶質(zhì)原子濃度越高，擴(kuò)散越快；加入其它組元與溶質(zhì)原子形成化合物阻礙其擴(kuò)散。 如何提高固溶體合金的強(qiáng)度 簡答： 固溶強(qiáng)化，細(xì)晶強(qiáng)化，加工硬化，第二相強(qiáng)化，相變（熱處理）強(qiáng)化等 再結(jié)晶與固態(tài)相變有何區(qū)別？ 簡答：再結(jié)晶是一種組織轉(zhuǎn)變，從變形組織轉(zhuǎn)變?yōu)闊o畸變新晶粒的過程，再結(jié)晶前后組織形態(tài)改變，晶體結(jié)構(gòu)不變；固態(tài)相變時(shí)，組織形態(tài)和晶體結(jié)構(gòu)都改變；晶體結(jié)構(gòu)是否改變是二者的主要區(qū)別。