一、名词解释
1.柏氏矢量
描述位错特征的一个重要矢量，它集中反映了位错区域内畸变总量大小和方向，也是位错扫过后晶体相对滑动的量。

2.堆垛层错
实际晶体结构中，密排面的正常堆垛顺序有可能遭到破坏和错排，称为堆垛层错。

3.相
所谓相，是指合金中具有同一聚集状态、同一晶体结构和性质并以界面相互隔开的均匀组成部分。

4.固溶体
固溶体是以某一组元为溶剂，在其晶体点阵中溶入其他组元原子（溶质原子）所形成的均匀混合的固态溶体，它保持着溶剂的晶体结构类型。

5.珠光体
奥氏体在727℃发生共析转变：γS →αp +Fe 3C ，转变产物是铁素体与渗碳体的机械混合物，称为珠光体。

6.成分过冷
在合金的凝固过程中，由于液相中溶质的分布发生变化而改变了凝固温度，这可由相图中的液相线来确定，因此，将界面前沿液体的实际温度低于由溶质分布所决定的凝固温度时产生的过冷，称为成分过冷 。

7.非均匀形核
新相优先在母相中存在的异质处形核，即依附于液相中的杂质或外来表面形核。

8.间隙扩散
间隙扩散是指碳氮氢这类尺寸很小的原子在金属晶体内的扩散，它们一般位于晶体的八面体间隙内，间隙原子扩散时是从一个八面体间隙运动到邻近的另一个八面体间隙。

9.临界分切应力
晶体的滑移是在切应力作用下进行的，但其中许多滑移系并非同时参与滑移，而只有当外力在某一滑移系中的分切应力达到一定临界值时，该滑移系方向可以首先发生滑移，该分切应力称为滑移的临界分切应力。

10.加工硬化
金属材料经冷加工变形后，强度（硬度）显著提高，而塑形则很快下降，这就是加工硬化。

二、填空题
1.面心立方晶体结构所含原子数（）配位数（）晶面（111）垂直晶向（）
2.螺型位错的位错线（）滑移方向，（）位错运动方向。

3.液相+固相=固相是（）反应，固相=固相+固相是（）反应
4.根据相律原则，三元相图的相数是2，其自由度为（）
5.一些化合物类型与组成元素原子尺寸的差别有关，当两种原子半径
差很大的元素形成化合物时，倾向于形成（）和（），而中等程度差别时则倾向形成拓扑密堆相。

6.莱氏体是由（）和（）组成的机械混合物。

7.晶体的长大方式（）（）（）
8.平衡系数是（）和（）之比。

9.扩散驱动力是（），柯肯达尔效应是（）扩散机制。

10.残余应力的分类（）（）（）。

11.冷变形金属加热过程经历（）（）（）三个过程。

12.相变驱动力（）。

再结晶驱动力（），再结晶晶粒长大的驱动力（）。

13.临界形核功的1/3由（）提供，体积自由能提供（）的2/3。

三、简答题
1.空间点阵是什么？六方晶系和正交晶系的空间点阵特征。

为了便于分析研究晶体中质点的排列规律性，可先将实际晶体结构看成完整无缺的理想晶体，并将其中的每个质点抽象为规则排列于空间的几何点，称之为阵点。

这些阵点在空间呈周期性规则排列，并具有完全相同的周围环境，这种由它们在三维空间规则排列的阵列称为空间点阵。

六方：a1=a2=a3≠c，α=β=90°，γ=120°
正方：a≠b≠c，α=β=γ=90°
2.晶向指数的确定步骤？
(1)以晶胞的某一阵点O为原点，过原点O的晶轴为坐标轴x，y，z，以晶胞点阵矢量的长度作为坐标轴的长度单位。

(2)过原点O作一直线OP，使其平行于待定的晶向。

(3)在直线OP上选取距原点O最近的一个阵点P，确定P点的3个坐标值。

(4)将这3个坐标值化为最小整数u，v，w，加上方括号，[uvw]即为待定晶向的晶向指数。

若坐标中某一数值为负，则在相应的指数上加一负号。

3.a/2[01-1]+a/2[2-11]位错反应能否进行，说明原因。

4.珠光体80％，渗碳体20％，求合金的含碳量，并确认是何种钢。

5.浓度三角形等比例原则和等含量原则是什么，并画出L=A+B+C的三相共晶相图。

6.凝固与液面界面和温度梯度的关系。

7.扩散第一定律含义。

8.Cu的临界分切应力1Mpa，晶面(-111)晶向[101]，外力方向[001]，求外力大小。

9.滑移和孪晶的不同。

10.再结晶形核机制。

(1)晶界弓出形核。

对于变形程度较小（一般小于20%）的金属，其再结晶核心多以晶界弓出方式形成，即应变诱导晶界移动。

当变形度较小时，各晶粒之间将由于变形不均匀而引起位错密度的不同。

A，B两相邻晶粒中，若B晶粒因变形度较大而具有较高的位错密度时，则经多变化后，其中所形成的亚晶尺寸也相对较小。

于是为了降低系统的自由能，在一定温度条件下，晶界处A晶粒的某些亚晶将开始通过晶界弓出迁移而凸入B晶粒中，以吞食B晶粒中亚晶的方式，开始形成无畸变的再结晶晶核。

(2)亚晶形核。

此机制一般是在大的变形度下发生。

当变形度较大时，晶体中位错不断增殖，由位错缠结组成的胞状结构，将在加热过程中
发生胞壁平直化，并形成亚晶。

借助亚晶作为再结晶的核心，其形核机制又可分为以下两种：
○1亚晶合并机制。

在回复阶段形成的亚晶，其相邻亚晶边界上的位错网络通过解离、拆散，以及位错的攀移与滑移，逐渐转移到周围其他亚晶界上，从而导致相邻亚晶边界的消失和亚晶的合并。

合并后的亚晶，由于尺寸增大，以及亚晶界上位错密度的增加，使相邻亚晶的位向差相应增大，并逐渐转化为大角度晶界，它比小角度晶界具有大的多的迁移率，故可以迅速移动，清楚其移动路程中存在的位错，使在它后面留下无畸变的晶体，从而构成再结晶核心。

在变形程度较大且具有高层错能的金属中，多以这种亚晶合并机制形核。

○2亚晶迁移机制。

由于位错密度较高的亚晶界，其两侧亚晶的位向差较大，故在加热过程中容易发生迁移并逐渐变为大角度晶界，于是就可将它作为再结晶核心而长大。

此机制常出现在变形度很大的低层错能金属中。

四、计算题
(专硕)（3张合金图A、B、C）有含碳量分别为0.4％，3％，5％对应的图
A B C
(1)说明A、B、C分别对应的含碳量及原因
(2)3％组织组织物及其结晶过程
(3)5％的先共晶渗碳体、共晶渗碳体、二次渗碳体含量
(学硕)A熔点1000，B熔点700，常温B溶A为2%，A溶B为2%，含B 25%时a与a+b含量分别为73.33%和26.67%，含B 50%时a与a+b 含量分别为40%和60%，此时a相含量是50%，b含量50%。

(1)画出共晶图
(2)求（多少%）的相含量和组织组成物含量及结晶过程。