北京科技大学 20052006学年第2学期答案.pdfVIP

京科技大学2004-2005 学年度第2 学期 材料科学与工程基础试题 材02.1-02.5 班, 2005-6 参考答案 1．①是左螺位错，因t.b=-a，滑移面（100），（001 ）。（5 分）。②是刃位错，因t.b=0 ， 滑移面（100）。（5 分）。①号位错滑移面不唯一，它不能在（010 ）面上滑移。（5 分） 2 ．可能发生；两平行小角度倾转晶界，刃位错都平行，合并后，位错间间距减小，取 向差加大，为 + ；不存在不同类型位错间的作用或同类位错、但不平行的问题。这正 1 2 是回复过程发生的组织变化。也可用小角度晶界能 与取向差的公式分别进行（加合） 计算并比较前后能 差异从而确定反应能否进行。（10 分） 3 ．按结构看，晶界可分为小角晶界和大角晶界；（3 分）。晶界结构的普遍特点是原子排 列比晶内混乱的多，特别是大角晶界上原子排列更加混乱。（3 分） 形变时，晶界阻碍位错运动，造成位错塞积；晶粒越细，晶界越多，强化越明显， 有Hall-Petch 关系；（3 分） 相变时，晶界是高能地点，是有效的非均匀形核处，晶界越多，新相形核地点越多， 可细化晶粒，也越难获得大的过冷度。（3 分） 再结晶时，晶界的作用与相变时相似，也是加速再结晶过程。再结晶时只能是非均 匀形核。（3 分） 4 ．对一定结构的晶体，作用在滑移面滑移方向上的切应力达一定值时，滑移系才能开 动；该值不随外力作用的方向而改变，只与材料本身性质有关。这个规律称临界分切应 力定律。（5 分）。 力轴为[111]时，有6 个滑移系的取向因子相同且最大，因而有6 个滑移系可同时开动。 力轴为[123]时，开动的滑移系是1 个。（5 分，不要求写出具体的滑移系）。 两力轴对应的应力应变曲线有较大差异；[111]力轴下没有易滑移阶段，塑性变形开始就 是多系滑移，位错间有强的交互作用，造成强的加工硬化；[123]力轴拉伸时，单系滑移 对应易滑移阶段，对应典型的单晶拉伸三阶段 （易滑移/线性硬化/抛物线）。（5 分，画 出正确的示意图/ 曲线也可得满分）。 5 ． （1）金属大变形 轧制后，从轧面上观察为宽长条状晶粒，宽度为小于或等于原始晶 粒直径。侧面观察为细长条组织，晶粒沿轧向拉长，沿法向压扁。晶粒可 ‘碎化’分解 为几部分，出现形变不均匀区(切变带，形变带，孪晶) 。晶粒内隐约可见亚晶界。不同 晶粒浸蚀后衬度/亮度不同。低层错能FCC 金属或HCP 金属内可能会出现孪晶。（5 分）。 1 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 （2 ）密勒指数的含义是：晶粒的{110}面平行于轧面，晶粒的 112方向平行于轧向。 因是{111}极图，只能看到多数晶粒四个{111}极的位置，如图所画为两类等效的黄铜取 向。按定义，此极图的中心ND 是{110}，RD 为{112}， 侧向TD 为NDXRD= {111}， 该点的高强度已显示出来。另一{111}点也与ND {110}垂直，在距TD {111}70.53 度，同 时距RD {112}19.47 度的位置。也可按另一方式讨论，若是黄铜织构， ND 为{110}， RD 为{112}；将{001}标准极图转到中心为{110}，上端N 极 （RD ）转为{112}的位置， 再将{111}点以外的其它极点(如{110}, {100})都涂掉，这种只剩下{111}点的极图就是实 测的极图。（5 分） 6 ． （1）X 再结晶分数，t 时间，k