一、簡答題（每題6分，共30分）
1．原子的結合鍵有哪幾種？各有什麼特點？
2．麵心立方晶體和體心立方晶體的晶胞原子數、配位數和致密度各是多少？
3．立方晶系中，若位錯線方向為[001]，，試說明該位錯屬於什麼型別。
4．請說明間隙化合物與間隙固溶體的異同。
5．試從擴散係數公式說明影響擴散的因素。
6．何為過冷度？它對形核率有什麼影響？
二、作圖計算題（每題10分，共40分）
1．在麵心立方晶體中，分別畫出(101)、[110]和、[，指出哪些是滑移面、滑移方向，並就圖中情況分析它們能否構成滑移系？
2．已知al為麵心立方晶體，原子半徑為ra。若在al晶體的八面體間隙中能溶入最大的小原子半徑為rb，請計算rb與ra的比值是多少。
3．a-b二元合金中具有共晶反應如下：若共晶反應剛結束時，α和β相的相對含量各佔50%，試求該合金的成分。
4．已知銅的臨界分切應力為1mpa，問要使面上產生[101]方向的滑移，應在[001]方向上施加多大的力？
三、綜合分析題（每題15分，共30分）
1．按下列條件繪出a-b二元相圖：
（1）a組元（熔點600℃）與b組元（熔點500℃）在液態時無限互溶；
（2）固態時，a在b中的最大固溶度為wa=0.30，室溫時為wa=0.10；而b在固態下不溶於a；
（3）300℃時發生共晶反應。
在a-b二元相圖中，分析wb=0.6的合金平衡凝固後，在室溫下的相組成物及組織組成物，並計算各相組成物的相對含量。
2．請繪出下列fe-c合金極緩慢冷卻到室溫後的金相組織示意圖，並標註各組織。（腐蝕劑均為3%硝酸酒精）
參***
一、簡答題（每題6分，共30分）
1．原子的結合鍵有哪幾種？各有什麼特點？
離子鍵：正負離子相互吸引；鍵合很強，無方向性；熔點、硬度高，固態不導電，導熱性差。
共價鍵：相鄰原子通過共用電子對結合；鍵合強，有方向性；熔點、硬度高，不導電，導熱性有好有差。
金屬鍵：金屬正離子於自由電子相互吸引；鍵合較強，無方向性；熔點、硬度有高有低，導熱導電性好。
分子鍵：分子或分子團顯弱電性，相互吸引；鍵合很弱，無方向性；熔點、硬度低，不導電，導熱性差。
氫鍵：類似分子鍵，但氫原子起關鍵作用xh-y；鍵合弱，有方向性；熔點、硬度低，不導電，導熱性好。
2．麵心立方晶體和體心立方晶體的晶胞原子數、配位數和致密度各是多少？
3．立方晶系中，若位錯線方向為[001]，，試說明該位錯屬於什麼型別。
因位錯線方向垂直於柏氏向量，所以是刃位錯。
4．請說明間隙化合物與間隙固溶體的異同。
相同點：小原子溶入
不同點：若小原子溶入後，大小原子數量成比例，在選取點陣時，大小原子點陣可以合併，這實際上改變了大原子的點陣結構，因此認為形成新相，稱為間隙相（間隙化合物）。
若小原子溶入後，分布隨機，大小原子點陣不能合併，仍然保留大原子點陣，稱為間隙固溶體。
5．試從擴散係數公式說明影響擴散的因素。
從公式表達形式可以看出擴散係數與擴散啟用能q和溫度t有關。擴散啟用能越低擴散係數越大，因此啟用能低的擴散方式的擴散係數較大，如晶界和位錯處的擴散係數較大。溫度越高，原子活性越大，擴散係數越大。
6．何為過冷度？它對形核率有什麼影響？
過冷度：實際結晶溫度與理論結晶溫度的差值。
隨過冷度增大，形核率先增後減。
二、作圖計算題（每題10分，共40分）
1.在麵心立方晶體中，分別畫出(101)、[110]和、[，指出哪些是滑移面、滑移方向，並就圖中情況分析它們能否構成滑移系？
對面心立方晶體，(101)非密排面，因此它不是滑移面；[110]是密排方向，因此是滑移方向。但這二者不能構成滑移系。
和[是密排面和密排方向，因此可以構成滑移系。
2.已知al為麵心立方晶體，原子半徑為ra。若在al晶體的八面體間隙中能溶入最大的小原子半徑為rb，請計算rb與ra的比值是多少。
3.a-b二元合金中具有共晶反應如下：若共晶反應剛結束時，α和β相的相對含量各佔50%，試求該合金的成分。
設合金成分為c％，由題知：
得：c %＝0.55%
4.已知銅的臨界切分應力為1mpa，問要使面上產生[101]方向的滑移，應在[001]方向上施加多大的力？
對立方晶系，兩晶向[h1k1l1]和[h2k2l2]夾角公式為：
故滑移面的法線與拉力軸方向[001]的夾角為：
同理，滑移方向[101]與拉力軸方向[001]的夾角為：
由分切應力公式得：
三、綜合分析題（每題15分，共30分）
1.按下列條件繪出a-b二元相圖：
1)a組元（熔點600℃）與b組元（熔點500℃）在液態時無限互溶；
2)固態時，a在b中的最大固溶度為wa=0.30，室溫時為wa=0.10；而b在固態下不溶於a；
3)300℃時發生共晶反應。
在a-b二元相圖中，分析wb=0.6的合金平衡凝固後，在室溫下的相組成物及組織組成物，並計算各相組成物的相對含量。
相組成：a＋β
組織組成：a＋β＋aii
2．請繪出下列fe-c合金極緩慢冷卻到室溫後的金相組織示意圖，並標註各組織。（腐蝕劑均為3%硝酸酒精）
工業純鐵： f
20鋼： f+p
45鋼： f+p
t8鋼： p
t12鋼： p+fe3c網狀
亞共晶白口鑄鐵：p+ld』
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