材基金属复习题(上).doc

第一章第一章 原子排列原子排列本章需掌握的内容：本章需掌握的内容：材料的结合方式：共价键，离子键，金属键，范德瓦尔键，氢键；各种结合键的比较及工程材料结合键的特性；晶体学基础：晶体的概念，晶体特性（晶体的棱角，均匀性，各向异性，对称性） ，晶体的应用空间点阵：等同点，空间点阵，点阵平移矢量，初基胞，复杂晶胞，点阵参数晶系与布拉菲点阵：种晶系，14 种布拉菲点阵的特点；晶面、晶向指数：晶面指数的确定及晶面族，晶向指数的确定及晶向族，晶带及晶带定律六方晶系的四轴座标系的晶面、晶向指数确定典型纯金属的晶体结构：三种典型的金属晶体结构：fcc、bcc、hcp；晶胞中原子数、原子半径，配位数与致密度，晶面间距、晶向夹角晶体中原子堆垛方式，晶体结构中间隙1. 填空填空1. fcc 结构的密排方向是_______，密排面是______，密排面的堆垛顺序是_______致密度为___________配位数是________________晶胞中原子数为___________，把原子视为刚性球时，原子的半径是____________；bcc 结构的密排方向是_______，密排面是_____________致密度为___________配位数是________________ 晶胞中原子数为___________，原子的半径是____________；hcp 结构的密排方向是_______，密排面是______，密排面的堆垛顺序是_______，致密度为___________配位数是________________，晶胞中原子数为___________，原子的半径是____________。

2. bcc 点阵晶面指数 h+k+l=奇数时，其晶面间距公式是________________3. Al 的点阵常数为 0.4049nm，其结构原子体积是________________4. 在体心立方晶胞中，体心原子的坐标是_________________5. 在 fcc 晶胞中，八面体间隙中心的坐标是____________6. 空间点阵只可能有___________种，铝晶体属于_____________点阵Al 的晶体结构是__________________，-Fe 的晶体结构是____________Cu 的晶体结构是_______________，7 点阵常数是指__________________________________________8 图 1 是 fcc 结构的(-1,1,0 )面，其中 AB 和 AC 的晶向指数是__________，CD 的晶向指数分别是___________，AC 所在晶面指数是 --------------------9 晶胞中每个原子平均占有的体积称为____________________________________。

10 FCC 包含有晶向的晶面是___________________11. 图 2 为简单立方点阵晶胞，其中 ABC 面的指数是______________，AD 的晶向指数是_______________ABCD1图 1ABC D图 212. 在空间点阵中选取晶胞的原则是：（1）_______________________________(2)_________________________________(3)________________________________________(4)____________________________13 以点阵常数 a 为单位，fcc 晶体的原子半径是___________，bcc晶体的原子半径是____________，fcc 晶体（110）面的晶面间距是_______________________，[110]方向的原子间距为_______________，fcc 晶体的结构原子体积为_____________________2. 判断判断1. -Fe 致密度比-Fe 小，所以-Fe 溶解碳比-Fe 多。

（ ）2. 立方晶系中具有相同指数的晶面与晶向必定相互垂直 （ ）3. 原子半径大小与其在晶体中配位数无关 （ ）4. 密排六方结构不能称作一种空间点阵 （ ）5. 铁素体的点阵常数比 a-Fe 的点阵常数小 （ ）6. 金属键无方向性及饱和性 （ ）7. 在立方晶系中，[-111]（1-1-1） （ ）8. 在 fcc 和 bcc 结构中，一切相邻的平行晶面间的距离可用公式：d=a/√h2+k2+l2 ( )9. 结构原子体积是指结构晶胞中每个原子的体积 （ ）10. 立方晶系的(100)， （010）和（001）面属于同一个晶带 （ ）11. 由-Fe 转变为-Fe 时，原子半径增大（ ） ，发生体积膨胀（ ） 12. Fcc 和 bcc 结构中的八面体间隙均为正八面体 （ ）13. 空间点阵中每个阵点周围具有等同的环境 （ ）14 一个面心立方结构相当于体心正方结构 （ ）15. 从实用观点来看体心立方金属中的空隙比面心立方金属中的更为重要 （ ）3. 简述简述金属键，晶体，同素异晶转变（并举例） ，晶胞，点阵常数，晶面指数，晶面族，晶向指数，晶向族（举例） ，晶带和晶带轴，配位数，致密度，晶面间距， 面心立方结构，体心立方结构，密排六方结构， 4. 问答问答1：在简单立方晶胞中画出(1-2 1)晶面和[11-2]晶向，在 hcp 晶胞的（0001）面上标出（-12-10）晶面和[-12-10]晶向。

2：求[11-1]和[20-1]两晶向所决定的晶面3 在铅的（100）平面上，1mm2有多少原子？已知铅为 fcc 面心立方结构，其原子半径 R=0.175×10-6mm4 在面心立方 fcc 晶胞中，﹤110﹥方向中位于（111）平面上的有哪些方向5 画出一个体心立方晶胞，在晶胞上画出：1 发生滑移的一个晶面2 在这个面上发生滑移的几个滑移方向6 写出图 3 中 ABCD 四面体各面的晶面指数和 BC，CA 的晶向指数7. 在图 4 中画出(1 1 –2 0)晶面和[1 –2 1 0 ]晶向求图示密排六方晶胞 OA，OB 晶向指数及 ABC 的晶面指数O BAC图 3ABCD图 48：画出 fcc 中具有下列密勒指数的晶面和晶向1． （111）[111]； 2． （321）[-236]9：画出 hcp 晶胞，并画出(10-10)晶面及[11-20]晶向10：画出 bcc 晶胞下列晶面上原子平面排列情况：（110） ， （111）12：画出两个面心晶胞组成的体心正方晶胞，并画出（111）fcc， （011）体心正方晶面与[-211]fcc，[01-1]体心正方晶向，并指出两晶面与两晶向存在何种关系。

第二章第二章 合金相结构合金相结构本章的主要内容：本章的主要内容：固溶体：固溶体的分类有置换固溶体及影响固溶度因素，间隙固溶体，缺位固溶体中间相：正常价化合物，电子化合物，间隙相与间隙化合物，金属间化合物的性质与应用固溶体的微观不均匀性：超结构，以 fcc、bcc 及 hcp 为基的超结构，有序参数1.填空填空1. 形成无限固溶体的必要条件是：（1）_________________， （2）_________________--， （3）____________________2. 形成有序固溶体的必要条件是：（1）_________________________， （2）________________， （3）_________________________3. 影响正常价化合物形成的主要因素是_____________________________4. C 原子半径为 0.77A，Cr 的原子半径为 1.28A，则 Cr23C6是____________化合物5. 随着溶质浓度的增大，单相固溶体合金的强度______________，塑性______________，导电性图 1 ___________________。

6. 如图是铜金有序固溶体的晶胞，其分子式为___________7 影响置换固溶体溶解度大小的主要因素是：（1）_______________________；（2）___________________________;（3）_______________________；（4）___________________________和环境因素8 形成置换固溶体时，两组元原子半径的相对差小于_______________，是有利于大量固溶的因素之一2. 选择与判断选择与判断1 形成间隙固溶体时，溶剂的点阵常数_____A 增大 B 减小 C 不变2.在固溶体自由能与成分的关系式中，两组元相互作用参数的表达式为_______A NZ(eAB+(eAA+eBB)/2) B NZ(eAB-(eAA+eBB)/2) C EAB=(eAA+eAB)/23. 图 2 是铜金有序固溶体的结构晶胞，图 2 此有序固溶体的分子式为_____________A Cu2Au5 B CuAu2 C CuAu5. 钨（W）的原子半径为 1.41A，碳的原子半径为 0.77A，则 WC 为________A 间隙固溶体， B 间隙相， C 间隙化合物5.．-Co 为 hcp 结构，-Co 为 FCC 结构，则 Fe-Co 无限固溶体为_____________结构。

A FCC ， B BCC， C hcp6. 在有序固溶体中，异类原子结合力小于同类原子结合力 （ ）7. 所有金属间化合物都能提高合金的强度 （ ）8. Nb 的原子半径为 1.47A，C 原子半径为 0.77A，则 NbC 为间隙化合物（ ）9. 纯金属发生同素异性转变将产生成分和有序度方面的改变 （ ）10. 与固溶体相比，金属化合物具有高硬度低塑性 （ ）11. 在拓扑相中，半径较大的原子构成密排主层（ ） ，次层一般是半径较小的原子（ ） 3.名词解释名词解释置换固溶体，有序固溶体，无序固溶体，间隙固溶体和间隙化合物，间隙相与间隙化合物，正常价化合物，电子浓度，电子化合物4.问答问答1：分析氢，氮，碳，硼在-Fe 和-Fe 中形成固溶体的类型，H2, N, C, B 进入点阵中的位置元素的原子半径如下：氢：0.46A 氮：0.71A 碳：0.77A 硼：0.91A2：指出固溶体与金属化合物在晶体结构和机械性能方面的区别第三章第三章 纯金属的凝固纯金属的凝固本章主要内容：本章主要内容：液态金属的结构；金属结晶过程：金属结晶的条件，过冷，热力学分析，结构条件晶核的形成：均匀形核：能量分析，临界晶核，形核功，形核率非均匀形核：形核功，形核率晶体的长大：动态过冷度（晶体长大的条件） ，固液界面微观结构，晶体长大机制，晶体长大形态：温度梯度，平面长大，树枝状长大陶瓷、聚合物的凝固结晶理论的应用实例：铸锭晶粒度的控制，单晶制备，定向凝固，非晶态金属1. 填空填空1.. 在液态金属中进行均质形核时，需要________起伏和___________能量起伏。

2. 金属凝固的必要条件是_____________________________ 3. 液态金属凝固时，均质形核的条件是：（1）_________________________________；（2）_______________________________， （3）___________________________________4. 细化铸锭晶粒的基本方法是：（1）_____。