物理冶金原理课件阶段复习与习题参考答案.ppt

物理冶金原理课件阶段复习与习题参考答案;按功能分类：;陶瓷材料的性能优点：;陶瓷材料的性能缺点;高分子材料的性能缺点;CharacteristicsofMetallicBond

金属键及其特点;金属材料的特点

CharacteristicsofMetallicMaterials(MetalsandAlloys);;3.优异的力学性能配合;4.优异的成形加工性能

Processingability;5.独特的抗过载能力及使用安全性(加工硬化);6.可以采用很多加工工艺手段改变金属零件材料组织及性能;7.制造技术成熟、材料可重复利用;课程主要内容;非晶合金的结构及性质

原子排列长程无序或短程有序

无晶界、无成飞偏析、成分完全均匀

没有固定熔点

各向同性

高强度、无加工硬化、低塑形

高弹性、高耐蚀、高耐磨

优异的磁性、储氢性能;金属的结构

StructureofMetalsandAlloys(AtomicArrangements);晶体学基础;1-2、在面心立方晶胞中，ABCD四点构成一个正四面体，四点的坐标分别为A(0,1/2,1/2),B(1/2,1,1/2),C(1/2,1/2,0),D(0,1,0)，写出该四面体中四个面的晶面指数及六条边的晶向指数。;金属的晶体学结构;1-3、求体心立方（BCC）、面心立方（FCC）及密排六方（HCP）晶胞的原子数、原子半径、配位数、致密度、间隙半径；;八面体间隙中心到最近邻原子中心的方向是方向;合金的相结构;1-5、试述置换式固溶体与间隙式固溶体的形成条件、影响固溶度的主要因素及性能特点。;1-6、何谓固溶强化？试分析影响金属固溶强化效果的因素;1-7、试比较间隙固溶体与间隙相的结构特征及性能特点;1-8、组元A具有面心立方晶体结构，组元B固溶于A中形成置换式固溶体，试问A3B还是A2B成分的固溶体更易形成有序固溶体？;固体金属中原子的扩散：在化学位梯度驱动下、通过原子的热激活作用（系统能量起伏、大量原子的无规则跃迁）、发生的宏观物质定向传输现象

?驱动力：化学位梯度（浓度梯度）

?扩散机制：原子的热激活

;1-10.试述固体合金中原子扩散的微观机制及影响金属原子扩散的主要因素;晶体缺陷（位错、界面）;3-1位错的定义及基本性质;3-2简述刃位错、螺位错的基本特征及其运动特点;3-4根据位错理论，简述细晶强化、加工硬化、固溶强化及粒子强化（饶过粒子及切割粒子两种情况）的微观机制;3-5简述位错的起源机制及增殖机制与观察位错的基本方法;PlanarDefects

面缺陷;晶界的性质：晶界的高能量;晶界迁移的驱动力;相界面;3-9从原子扩散及晶界运动观点出发，试述强化高温金属结构材料可采取的主要方法;4-3比较滑移与孪晶塑性变形的主要特点;4-4比较单晶与多晶金属塑性变形的特点;4-6画出ＦＣＣ金属单晶体的典型加工硬化曲线，简述该曲线三个阶段的基本特征及其位错机制，分析晶体位相、晶体结构等因素对单晶体加工硬化曲线的影响;4-7简述金属塑性变形后的组织与性能变化;纯晶体的凝固;二元系合金相图及凝固;平衡凝固指凝固过程中的每个阶段都达到平衡，即在相变过程中有充分的时间进行组元间的扩散，以达到每个温度下平衡相的成分。实际凝固速度较快，难以达到平衡凝固，使凝固过程偏离了平衡条件，这就是非平衡凝固。;

合金在凝固过程中有溶质的再分布，并且凝固过程往往未能扩散均匀，使凝固后的固相的成分不均匀，这就是所谓的凝固偏析。

凝固偏析的分类：

?晶内偏析（枝晶偏析）

?晶界偏析

?宏观偏析

?微观偏析

减轻或消除凝固偏析的方法：

?平衡凝固：无偏析

?细化晶粒：减轻偏析程度

?快速凝固：来不及扩散

?均匀化退火消除

;2-3控制合金凝固过程细化晶粒的主要方法及机理;三元相图