固态相变原理考试试题+答案工学.docx

点阵可看作体心正方，如下列图，轴比为c/a=1.414，假设C 点阵可看作体心正方，如下列图，轴比为c/a=1.414，假设C轴压缩18%，a、b轴伸长12%，那么 晶界上位错易于形核；位错影响形核，易在某些惯习面上形成。〔3〕晶界：晶界上易形核，减小晶界面积，降低 热的释放、有热滞产生。②二级相变是指相变时，两相的自由能、化学位相等，化学位的一阶偏导数相等，但二阶 型会发生变化。一般来说形核时可能是共格、半共格界面，长大到一定程度变成非共格。⑤扩散激活能大⑥晶体缺 . 固态相变原理考试试题 一、 (20 分) 1、试对固态相变的相变阻力进展分析 固态相变阻力包括界面能和应变能，这是由于发生相变时形成新界面，比容不同都需要消耗能量。 界面能 ：是指形成单位面积的界面时，系统的赫姆霍茨自由能的变化值。与大小和化学键的数目、强度有关。 为外表力， 为 偏摩尔自由能， 为由于界面面积改变而引起的晶粒部自由能变化 （ 1） 共格界面的化学键数目、强度没有发生大的变化，σ最小；半共格界面产生错配位错，化学键发生变化，σ次之；非共格界面化学键破坏最厉害，σ最 大。 （2） 应变能 ① 错配度引起的应变能〔共格应变能〕：共格界面由错配度引起的应变能最大，半共格界面次之，非共格界面最小。 ② 比容差引起的应变能 〔体积应变能〕：和新相的形状有关， ,球状由于比容差引起的应变能最大， 针状次之， 片状最小。 2、分析晶体缺陷对固态相变中新相形核的作用 固相中存在各种晶体缺陷，如空位、位错、层错、晶界等，如果在晶体缺陷处形核，随着核的形成，缺陷将消失，缺陷的能量将给出一供形核需要， 使临界形核功下降，故缺陷促进形核。 （ 1） 空位： 过饱和空位聚集，崩塌形成位错，能量释放而促进形核，空位有利于扩散，有利于形核。 （2） 位错： ①形成新相，位错线消失， 会释放能量， 促进形核 ②位错线不消失， 依附在界面上，变成半共格界面， 减少应变能。 ③位错线附近溶质原子易偏聚，形成浓度起伏，利于形核。 ④位错是快速扩散的通道。 ⑤位错分解为不全位错和层错，有利于形核。 Aaromon 总结： 刃型位错比螺型位错更利于形核； 较大柏氏矢量的位错更容易形核；位错可缠绕，割阶处形核；单独位错比亚晶界上位错易于形核；位错影响形核， 易在 某些惯习面上形成。 〔3 〕晶界：晶界上易形核， 减小晶界面积， 降低形核界面能 二、 (20 分) 调幅分解浓度波动方程为： ，其中： 1、试分析发生调幅分解的条件 只有当 R〔 λ 〕＞0，振幅才能随时间的增长而增加，即发生调幅分解，要使 R〔 λ 〕＞0，得 G ＜0 且| G | ＞2 η2Y+8 π2k/λ2 令 R〔 λ 〕=0 得 λc—临界波长，那么λ＜λ时c，偏聚团间距小， 梯度项 8 π2k/λ2很大， R〔 λ 〕＞0，不能发生； λ＞λ时c，随着波长增加，8π2k/λ2下降，易满 足| G | ＞2 η2Y+8 π2k/λ2，可忽略梯度项，调幅分解能发生。 2、说明调幅分解的化学拐点和共格拐点,并画出化学拐点、共格拐点和平衡成分点在温度——成分坐标中的变化轨迹 - .word.zl 结：刃型位错比螺型位错更利于形核；较大柏氏矢量的位错更容易形核；位错可缠绕，割阶处形核；单独位错比亚相的形成，从而作为ε相核胚，这种层错在相邻面的扩展和点阵略作调整便可使马氏体形核。6.重位点阵模型根的构造台阶，使匹配较好，高度只有几个原子层厚，与生长台阶不同。8.马氏体的界面模型γMγMγMγMγ状有关，,球状由于比容差引起的应变能最大，针状次之，片状最小。分析晶体缺陷对固态相变中新相形核的作用0 01 1c c调幅分解 结：刃型位错比螺型位错更利于形核；较大柏氏矢量的位错更容易形核；位错可缠绕，割阶处形核；单独位错比亚 相的形成，从而作为ε相核胚，这种层错在相邻面的扩展和点阵略作调整便可使马氏体形核。6.重位点阵模型根 的构造台阶，使匹配较好，高度只有几个原子层厚，与生长台阶不同。8.马氏体的界面模型γMγMγMγMγ 状有关，,球状由于比容差引起的应变能最大，针状次之，片状最小。分析晶体缺陷对固态相变中新相形核的作用 0