材料科学基础复习知识点.doc

1简述刃型位错和螺型位错的区别答：不同点：1、柏氏矢量b垂直于位错线是刃型位错，b平行于位错线是螺型位错2、 对刃型位错外加作用力F与外加切应力t 一致，对螺型位错F与t垂直3、刃型位错由于b 垂直于位错线，所以具有唯一的滑移面，而螺型位错的b平行于位错线，所以滑移面不是 唯一的4、刃型位错的应力场既有正应力也有切应力，而螺位错的应力场只有切应力没 有正应力5、刃型位错既能滑移又能攀移，螺位错只能滑移不能攀移6,刃型位错可以 形成对称倾侧晶界螺型位错可形成扭转晶界相同点：1.都是已滑移与未滑移的交线2,当位错线沿滑移面滑过整个晶体时，就会在晶 体表面沿柏氏矢量方向产生一个滑移台阶，其宽度等于柏氏矢量b常见晶体缺陷各举一例位错运动方式面心立方金属不全位错有哪些？位错线是什么？位错增殖机制：假定有一两端扎钉的位错线段AB,在t作用下AB受F=tb作用，所以AB发 生滑移，但AB固定所以AB发生弯曲当r=r （min） 位错线在t的作用下不断扩展，当位销线m,n点相遇时彼此抵消，原来整根位错线断成两部分外部是一个封闭的位 错环里面是一段位错线AB,在t的作用下位错环不断向外拓展，AB不断重复上述过程，结 果便放出大量位错环造成位错的增值。

扭折：位错交割生成的小曲折线段与原位错线在同一滑移面上1:1割阶：位错交割生成的小曲折线段与原位借线不在同一滑移面上固熔体：是固态下一种组元熔解在另一种组元中形成的新相，其特点是固熔体具有熔剂组 元的点阵类型相：是指在任一给定的物质系统中，具有同一化学成分，同一原子聚集状态和性质的均匀 连续组成部分置换固熔体：熔质原子占据熔剂点阵的固熔体间隙固熔体：是由那些原子半径小于0. Im的非金属元素熔入到熔剂金属晶体点阵的间隙 中所形成的固熔体中间相：金属与金属，或金属与类金属之间所形成的化合物统称为金属间化合物由于它 们常处在相图的中间位置上，故又称中间相间隙相：当非金属原子半径与过渡金属原子半径之比（Rx/RM） <0. 59时化合物具有比较简 单的结构称为简单间隙化合物，又称间隙相间隙化合物：当非金属原子半径与过渡金属原子半径之比（Rx/RM） >0. 59时形成的化合物 具有非常复杂的晶格类型称为复杂间隙化合物又称间隙化合物电子化合物：是由I B族或过渡金属元素与UB IDA IVA族金属元素形成的金属化合物，它 不遵守化合价规律而是按照一定电子浓度值形成的化合物有序化：某些合金当其成分接近一定的原子比时，在较高的温度时为短程有序，当缓冷到 某一温度下会转变成完全有序状态，这一过程为有序化。

碳可以熔入铁中而形成间隙固熔体，是问是a -Fe还是Y -Fe能熔入较多的碳？在面心立方Y-Fe中，最大间隙是八面体中心，间隙半径为0.41R,因碳原子半径稍大，当 填入时必然会引起点阵畸变，所以碳原子不能把所有间隙塞满，体心立方的致密度虽然低 于面心立方，但因为它的间隙数量多，因此单个间隙半径反而比面心立方小，若以同样大 小的间隙原子填入，将产生较大的畸变所以Y-Fe得固熔度大简述相变的热力学条件，能量条件，结构条件？、热力学条件：G<0;结构条件：结构起伏；能量条件：能量起伏推导纯金属结晶的均匀形核的临界半径和形核功的表达式正温度梯度：液固界面前沿液相中的温度随着离开界面距离的增加而升高这种温度分布称 为…1:1负温度梯度：液固界面前沿液相中的温度随着离开界面距离的增加而降低这种温度分布称 为….光滑界面：液固界面上的原子排列比较规则，界面两相截然分开，从微观上看界面是光滑 的粗糙界面：液固界面上的原子排列比较混乱，原子分布高高低低不平整，仅在几个原子厚 度的界面上，液固两相原子应各占位置的一半形核率：单位时间单位体积内所形成的晶核数目过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度的温度差动态过冷度：晶核要长大，液固界面要继续向液体中移动，就必须在液固界面前沿液体中 有一定的过冷，这种过冷度。

临界过冷度：临界晶核半径形成的过冷度分析纯金属生长形态与温度梯度的关系：1:1正温度梯度：粗糙界面平面状长大 光滑界面台阶状长大负温度梯度：粗糙界面树枝状长大简述纯金属晶体长大的机制及其与固液界面微观结构的关系？1:1垂直长大：粗糙界面长大速度快1:1横向长大：光滑界面依靠小台阶接纳液相原子晶体长大很仁二维晶核台阶生长机制 晶体缺陷台阶生长机制成分过冷条件liTH区域熔炼：正常凝固可使固熔体合金棒开始凝固部分获得提纯效果，区域熔炼不是一次把 金属棒全部熔化，而是沿棒的长度方向逐渐从一端向另一端顺序的进行局部熔化，区域熔 炼一次就会使圆棒中的杂质从一端向另一端富集，如果反复进行多次，就可使金属材料获 得高度的提纯伪共晶：不平衡凝固时，成分在共晶点附近的合金也可能获得全部共晶组织，这种由非共 晶成分的合金所得到的共晶组织称为O离异共晶：对于某些成分远离共晶点的亚共晶与过共晶合金，由于初晶量很多而共晶体的 量很少，在共晶转变中，若晶体中与初晶相同的那个相将依附在初晶上生长，而剩下的另 一相则单独存在于初晶晶粒的晶界处，从而使共晶组织特征消失这种两相分离的共晶称 为…・・共晶反应：恒温下，一个液相生成两个新固相的反应。

反应式：包晶反应：恒温下，一个液相和一个固相生成一个新固相的反应反应式：扩散第一第二定律：简述扩散的微观机理：间隙机制：间隙原子通过晶格间隙之间的跃迁实现扩散空位机制：在自扩散或置换原子参与的扩散过程中，扩散原子离开自己的点阵位置去填充 空位，而原先的点阵位置形成了新的空位填隙机制：本应处于点阵位置的原子有时会出现在间隙位置，它们会将临近点阵原子挤到 间隙中并取而代之换位机制：两个或两个以上的原子协同跳动，改变所处的点阵位置什么是科肯道尔效应？ini纯铜和纯裸对焊成扩散偶，并在焊接面上事先嵌入惰性标记，将扩散偶加热并长时间保温, 则会产生铜和镣原子越过界面向对方扩散，发生扩散后，观察到事先嵌入的惰性标记向扩 散偶的镣一侧移动了一段距离，界面的铜一侧伸长裸一侧缩短，上述重要现象就是・・・..扩散系数公式：简要分析加工硬化，细晶强化，固熔强化，弥散强化在本质上有何不同？ 加工硬化：位借，塞积，残余应力及相互作用阻碍了位错的进一步运动 细晶强化：晶界上原子排列不规则，杂质多，缺陷多，能量高，阻碍位借运动 固熔强化：熔质原子与位错弹性交互作用形成柯氏气团，阻碍位错运动弥散强化：位错绕过切过第二相粒子，需要增加额外能量，同时粒子周围的弹性应力场与 位错交互作用，阻碍位错运动。

位错线与滑移线相同么？为什么？不同位错线是已滑移部分与未滑移部分的交线滑移线是位错滑过晶体时，在晶体表面 产生的小台阶在显微镜下如何区别滑移线和变形率晶？滑移线：将表面抛光的单晶体进行塑性变形后在光学显微镜上观察，发现抛光表面有平行 线条对其再次抛光后，滑移带消失变形享晶：变形试样的抛光表面上可以看到浮凸，经重新抛光后，虽然表面浮凸可以去掉, 但在偏光或浸蚀后仍能看到挛晶临界分切应力表达式：画图说明典型面心立方晶体的加工硬化曲线：1:1易滑移阶段：开始取向有利的滑移系移动，位错少，干扰少，所以位错易达到晶体表面， 并不断形成新位错，使切应变上升，并且加工硬化率也很低线性硬化阶段：随着切应变增加，晶体转动，交滑移或多滑移，产生了大量的位错缠结或 塞积，阻止位错的进一步运动这些都使应力急剧上升，加工硬化率提高抛物线硬化阶段：在足够高的应力下，螺型位错可以通过交滑移而绕过障碍，异号位错还 可以相互抵消，降低位错密度，使加工硬化率呈下降趋势霍尔配奇公式：为什么晶体滑移通常发生在原子最密排晶向，晶面上？1:1因为密排面之间的距离最大，面与面之间的结合力较小，滑移阻力小，故易滑移而沿密 排方向原子密度大，原子从原始位置达到新的平衡位置所需要移动的距离小，阻力也小。

滑移是指在切应力的作用下,晶体的一部分沿一定晶面和晶向,相对于另一部分发生相对 移动的一种运动状态滑移带：将表面抛光的单晶体进行塑性变形后，在光学显微镜下观察发现抛光表面有许多 平行线条1:11:1滑移系：一个滑移面和在面上的一个滑移方向的结合说明金属在冷变形，回复，再结晶的显微组织机械性能特点冷变形：细长纤维状强度硬度高塑性韧性低回复：细长纤维状强度硬度塑性基本不变应力下降再结晶：无畸变的等轴晶塑性急剧升高强度硬度显著下降说明金属在冷变形，回复，再结晶各阶段晶体缺陷的行为，并说明各阶段的驱动力？冷变形：空位位错密度急剧升高，位错分布不均匀 切应力回复：空位位错浓度下降 储存能的释放再结晶：位错由低浓度区向高浓度区运动 储存能的释放回复：冷变形金属加热时，尚未发生光学显微组织变化前的微观结构及性能的变化过程7iTi1:1多边化：冷变形金属在较高的温度下位错被充分激活，使同号刃型位错沿垂直于滑移面的 方向排成小角度亚晶界，这一过程称为再结晶：冷变形金属加热到一定温度时，在变形基体中经过形核长大重新生成无畸变的 新晶粒的过程二次再结晶：基体中的少数晶粒迅速长大，使晶粒之间的尺寸差别显著增大，这种晶粒的 不均匀长大好像在再结晶后均匀细小的等轴晶中又重新发生了再结晶。

超塑性：某些材料在特定的条件下进行拉伸时，能获得特别大的延伸率，可达200%-2000%, 这种性能 脱熔转变：从过饱和固熔体中析出一个成分不同的新相或形成熔质原子富集的亚稳区过渡 相的过程调幅分解：是指过饱和固熔体在一定温度下分解成结构相同，成分不同两个相的过程。