大学课件 材料科学与基础习题.doc
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1、第六章 空位与位错一、 名词解释空位平衡浓度,位错,柏氏回路,P-N力,扩展位错,堆垛层错,弗兰克-瑞德位错源, 奥罗万机制,科垂耳气团,面角位错,铃木气团,多边形化 二、 问答1 fcc晶体中,层错能的高低对层错的形成、扩展位错的宽度和扩展位错运动有何影响?层错能对金属材料冷、热加工行为的影响如何?2. 在铝单晶体中(fcc结构), 1) 位错反应+能否进行?写出反应后扩展位错宽度的表达式和式中各符号的含义;若反应前的是刃位错,则反应后的扩展位错能进行何种运动?能在哪个晶面上进行运动?若反应前的是螺位错,则反应后的扩展位错能进行何种运动?2) 若(1,1,1)面上有一位错,与面上的位错发生反
2、应,如图61。写出位错反应方程式,说明新位错的性质,是否可动。3) 写出(111)与(111)两个滑移面上两全位错所分解为肖克莱不全位错的两个反应式。4) 如果两扩展位错运动,当它们在两个滑移面交线AB相遇时,两领先不全位错为和,两领先位错能否发生反应,若能,求新位错柏氏矢量;分析新形成位错为何种类型位错,能否自由滑移,对加工硬化有何作用。图613 螺旋位错的能量公式为。若金属材料亚晶尺寸为R=10-310-4cm,r0约为10-8cm,铜的G4106N/cm2,b2.5108cm。(1)试估算Es(2)估算Cu中长度为1个柏氏矢量的螺型位错割阶的能量。4 平衡空位浓度与温度有何关系?高温淬火
3、对低温扩散速度有何影响?5 已知Al的空位形成能为0.76eV,问从27e 升温到627e 时空位浓度增加多少倍(取系数A=1)6 在一个刃型位错附近放置另一个与之平行同号的另一个刃型位错,其位置如图62所示1,2,3,问它们在滑移面上受力方向如何?123图627、位错对金属材料有何影响?第七章 金属塑性变形一 名词解释固溶强化,应变时效,孪生,临界分切应力,变形织构二 问答1 单相合金的冷塑性变形与纯金属的室温塑性变形相比,有何特点。2 金属晶体塑性变形时,滑移和孪生有何主要区别?3 A-B二元系中,A晶体结构是bcc,形成固溶体,B晶体结构是fcc,形成固溶体,A与B形成h相,其晶体结构是
4、hcp:1) 指出a,b,h三个相的常见滑移系;2) 绘出它们单晶变形时应力-应变曲线示意图,试解释典型低层错能面心立方单晶体的加工硬化曲线,并比较与多晶体加工硬化曲线的差别。4 简述冷加工纤维组织、带状组织和变形织构的成因及对金属材料性能的影响。5 为什么金属材料经热加工后机械性能较铸造态好。6 何为加工硬化?列出产生加工硬化的各种可能机制。(不必说明),加工硬化现象在工业上有哪些作用?7 铝单晶体拉伸时,其力轴为001,一个滑移系的临界分切应力为0.79MN/m2,取向因子COSfCOSl=0.41,试问有几个滑移系可同时产生滑移?开动其中一个滑移系至少要施加多大的拉应力?图719 简要说
5、明第二相在冷塑性变形过程中的作用。10 讨论织构的利弊及控制方法。11 叙述金属和合金在冷塑性变形过程中发生的组织性能的变化。 12 图71所示低碳钢的三条拉伸曲线,1塑性变形;2去载后立即再行加载;3去载后时效再加载。试回答下列问题:1) 解释图示曲线2无屈服现象和曲线3的屈服现象。2) 屈服现象对金属变形制件表面质量有何影响,如何改善表面质量。13 退火纯Fe,其晶粒尺寸d=1/4mm时,其屈服点ss=100MNm-2;d=1/64mm时ss=250MNm-2。d=1/16mm时,根据霍尔配奇公式求其ss为多少?第八章 回复与再结晶1 名词变形织构与再结晶织构,再结晶全图,冷加工与热加工,
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