各章作業(yè)參考答案

1、材料科學(xué)基礎(chǔ)練習(xí)題參考答案第一章原子排列1.作圖表示立方晶系中的(123),(012),(421)晶面和102,211,346晶向.附圖1-1有關(guān)晶面及晶向2.分別計(jì)算面心立方結(jié)構(gòu)與體心立方結(jié)構(gòu)的100,110和111晶面族的面間距，并指出面間距最大的晶面(設(shè)兩種結(jié)構(gòu)的點(diǎn)陣常數(shù)均為a).解 由面心立方和體心立方結(jié)構(gòu)中晶面間的幾何關(guān)系，可求得不同晶面族中的面間距如附表1-1所示.附表1-1立方晶系中的晶面間距晶面100110111FCCa72aFa面間距243BCCaV2aV3a223顯然，F(xiàn)CC中111晶面的面間距最大，而BCC中110晶面的面間距最大.注意：對(duì)于晶面間距的計(jì)算，不能簡(jiǎn)單地使用

2、公式，應(yīng)考慮組成復(fù)合點(diǎn)陣時(shí)，晶面層數(shù)會(huì)增加.3.分別計(jì)算fcc和bcc中的100,110和111晶面族的原子面密度和 <100>,<110>和<111>晶向族的原子線密度，并指出兩種結(jié)構(gòu)的差別.(設(shè)兩種結(jié)構(gòu)的點(diǎn)陣常數(shù)均為a)解 原子的面密度是指單位晶面內(nèi)的原子數(shù)；原子的線密度是指晶面上單位長(zhǎng)度所包含的原子數(shù).據(jù)此可求得原子的面密度和線密度如附表1-2所示.附表1-2立方晶系中原子的面密度和線密度晶面/晶向100110111<100><110><111>面/線密度BCC1-2- a巨-2- a百 3a21 a巨 2a273

3、3aFCC22 a巨2 a4百3a21 a巨 a立3a可見，在BCC中，原子密度最大的晶面為110,原子密度最大的晶向?yàn)?<111>；在FCC 中，原子密度最大的晶面為111,原子密度最大的晶向?yàn)?<110>.4.在(0110)晶面上繪出2彳13晶向.解詳見附圖1-2.(0110)2113附圖1-2 六方晶系中的晶向5.在一個(gè)簡(jiǎn)單立方二維晶體中，畫出一個(gè)正刃型位錯(cuò)和一個(gè)負(fù)刃型位錯(cuò).試求:(1)用柏氏回路求出正、負(fù)刃型位錯(cuò)的柏氏矢量.(2)若將正、負(fù)刃型位錯(cuò)反向時(shí)，說(shuō)明其柏氏矢量是否也隨之反向.(3)具體寫出該柏氏矢量的方向和大小.(4)求出此兩位錯(cuò)的柏氏矢量和.解 正負(fù)

4、刃型位錯(cuò)示意圖見附圖1-3(a)和附圖1-4(a).(1)正負(fù)刃型位錯(cuò)的柏氏矢量見附圖1-3(b)和附圖1-4(b).附圖1-3正刃型位錯(cuò)柏氏矢量的確定M實(shí)際晶體的柏氏回路1 (B)完整晶體的相應(yīng)回路附圖1 -4 負(fù)刃型位錯(cuò)柏氏矢量的確定(a)實(shí)際晶體的柏氏回路,(b)完磬晶體的相應(yīng)回路(2)顯然，若正、負(fù)刃型位錯(cuò)線反向(3)假設(shè)二維平面位于 丫0座標(biāo)面,則其柏氏矢量也隨之反向.水平方向?yàn)閅軸，則圖示正、負(fù)刃型位錯(cuò)方向分別 為010和0彳0,大小均為一個(gè)原子間距(即點(diǎn)陣常數(shù)a).(4)上述兩位錯(cuò)的柏氏矢量大小相等方向相反，故其矢量和等于0.6.設(shè)圖1-72所示立方晶體的滑移面 ABCDH亍于晶

5、體的上下底面，該滑移面上有一正 方形位錯(cuò)環(huán).如果位錯(cuò)環(huán)的各段分別與滑移面各邊平行，其柏氏矢量b / AB試解答：(1)有人認(rèn)為“此位錯(cuò)環(huán)運(yùn)動(dòng)離開晶體后，滑移面上產(chǎn)生的滑移臺(tái)階應(yīng)為4個(gè)b”，這種說(shuō)法是否正確？為什么？(2)指出位錯(cuò)環(huán)上各段位錯(cuò)線的類型，并畫出位錯(cuò)移出晶體后，晶體的外形、滑移方向和滑移量.(設(shè)位錯(cuò)環(huán)線的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?圖1-72滑移面上的正方形位錯(cuò)環(huán)附圖1-5位錯(cuò)環(huán)移出晶體引起的滑移解(1)這種看法不正確.在位錯(cuò)環(huán)運(yùn)動(dòng)移出晶體后，滑移面上下兩部分晶體相對(duì)移動(dòng)的距離是由其柏氏矢量決定的.位錯(cuò)環(huán)的柏氏矢量為 b,故其相對(duì)滑移了一個(gè)b的距離.(2) A ' B'為右螺型

6、位錯(cuò),C ' D'為左螺型位錯(cuò),B ' C'為正刃型位錯(cuò),D' A為負(fù)刃 型位錯(cuò).位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)移出晶體后滑移方向及滑移量見附圖1-5.7.設(shè)面心立方晶體中的(11彳)晶面為滑移面，位錯(cuò)滑移后的滑移矢量為-110.2(1)在晶胞中畫出此柏氏矢量b的方向并計(jì)算出其大小.(2)在晶胞中畫出引起該滑移的刃型位錯(cuò)和螺型位錯(cuò)的位錯(cuò)線方向，并寫出此二位錯(cuò)線的晶向指數(shù).解(1)柏氏矢量等于滑移矢量，因此柏氏矢量的方向?yàn)?10,大小為J2a/2.(2)刃型位錯(cuò)與柏氏矢量垂直，螺型位錯(cuò)與柏氏矢量平行，晶向指數(shù)分別為112和110,詳見附圖1-6.附圖1-6 位錯(cuò)線與其柏氏矢量、

7、滑移矢量aa-8.若面心立萬(wàn)晶體中有b 101的單位位錯(cuò)及b 121的不全位錯(cuò)，此二位錯(cuò)26相遇后產(chǎn)生位錯(cuò)反應(yīng).（1）此反應(yīng)能否進(jìn)行？為什么？（2）寫出合成位錯(cuò)的柏氏矢量，并說(shuō)明合成位錯(cuò)的性質(zhì).解（1）能夠進(jìn)行.a -因?yàn)榧葷M足幾何條件：%* -111,3c 2 cC 1 C又滿足能量條件：.b2 2 a2b1 -a2.33a -2 2） b合 a111,該位錯(cuò)為弗蘭克不全位錯(cuò).9 .已知柏氏矢量的大小為b = 0.25nm,如果對(duì)稱傾側(cè)晶界的取向差0 = 1 °和10°求晶界上位錯(cuò)之間的距離.從計(jì)算結(jié)果可得到什么結(jié)論 ？b斛 根據(jù) D ,得到 9 = 1 ,10 時(shí)，D

8、= 14.3nm, 1.43nm.由此可知，9 = 10時(shí)位錯(cuò)之間僅隔56個(gè)原子間距，位錯(cuò)密度太大，表明位錯(cuò)模型已經(jīng)不適用了.第二章固體中的相結(jié)構(gòu)1 .已知Cd, In, Sn, Sb等元素在Ag中的固熔度極限（摩爾分?jǐn)?shù)）分別為0.435, 0.210, 0.130, 0.078;它們的原子直徑分別為0.3042 nm, 0.314 nm, 0.316 nm, 0.3228 nm; Ag的原子直徑為0.2883 nm.試分析其固熔度極限差異的原因，并計(jì)算它們?cè)诠倘鄱葮O限時(shí)的電子濃度.答：在原子尺寸因素相近的情況下 ，熔質(zhì)元素在一價(jià)貴金屬中的固熔度 （摩爾分?jǐn)?shù)）受 原子價(jià)因素的影響較大，即電子濃

9、度 e/a是決定固熔度（摩爾分?jǐn)?shù)）的一個(gè)重要因素，而且 電子濃度存在一個(gè)極限值 （約為1.4）.電子濃度可用公式Za(1 Xb) ZbXb計(jì)算.式中，Za, Zb分別為A, B組元的價(jià)電子數(shù)；XB為B組元的摩爾分?jǐn)?shù).因此，隨著熔質(zhì) 元素價(jià)電子數(shù)的增加，極限固熔度會(huì)越來(lái)越小.Cd, In, Sn, Sb等元素與Ag的原子直徑相差不超過(guò)15%（最小的Cd為5.5%,最大的Sb為11.96%）,滿足尺寸相近原則，這些元素的原子價(jià)分別為2, 3, 4, 5價(jià)，Ag為1價(jià)，據(jù)此推斷它們的固熔度極限越來(lái)越小，實(shí)際情況正好反映了這一規(guī)律；根據(jù)上面的公式可以計(jì)算出它們?cè)诠倘鄱龋柗謹(jǐn)?shù)）極限時(shí)的電子濃度分別為

10、1.435, 1.420, 1.390, 1.312.2 .碳可以熔入鐵中而形成間隙固熔體，試分析是a -Fe還是丫 -Fe能熔入較多的碳.答：a-Fe為體心立方結(jié)構(gòu)，致密度為0.68; 丫-Fe為面心立方結(jié)構(gòu)，致密度為0.74. 顯然，a-Fe中的間隙總體積高于 丫-Fe,但由于a-Fe的間隙數(shù)量多，單個(gè)間隙半徑卻較 小，熔入碳原子將會(huì)產(chǎn)生較大的畸變 ，因此，碳在丫-Fe中的固熔度較 a-Fe的大.3 .為什么只有置換固熔體的兩個(gè)組元之間才能無(wú)限互熔，而間隙固熔體則不能？答：這是因?yàn)樾纬晒倘垠w時(shí)，熔質(zhì)原子的熔入會(huì)使熔劑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生點(diǎn)陣畸變，從而使體系能量升高.熔質(zhì)原子與熔劑原子尺寸相差越大，點(diǎn)陣

11、畸變的程度也越大，則畸變能越高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性越低，熔解度越小.一般來(lái)說(shuō)，間隙固熔體中熔質(zhì)原子引起的點(diǎn)陣畸變較大故不能無(wú)限互熔，只能有限熔解第三章凝固1.分析純金屬生長(zhǎng)形態(tài)與溫度梯度的關(guān)系.答：純金屬生長(zhǎng)形態(tài)是指晶體宏觀長(zhǎng)大時(shí)固-液界面的形貌.界面形貌取決于界面前沿液相中的溫度梯度.(1)平面狀長(zhǎng)大：當(dāng)液相具有正溫度梯度時(shí)，晶體以平直界面方式推移長(zhǎng)大.此時(shí)，界面上任何偶然的、小的凸起深入液相時(shí)，都會(huì)使其過(guò)冷度減小，長(zhǎng)大速率降低或停止長(zhǎng)大 而被周圍部分趕上，因而能保持平直界面的推移.長(zhǎng)大過(guò)程中晶體沿平行溫度梯度的方向生長(zhǎng)，或沿散熱的反方向生長(zhǎng)，而其它方向的生長(zhǎng)則受到限制.(2)樹枝狀長(zhǎng)大：當(dāng)液相具有

12、負(fù)溫度梯度時(shí)，晶體將以樹枝狀方式生長(zhǎng).此時(shí)，界面 上偶然的凸起深入液相時(shí)，由于過(guò)冷度的增大，長(zhǎng)大速率越來(lái)越大；而它本身生長(zhǎng)時(shí)又要 釋放結(jié)晶潛熱，不利于近旁的晶體生長(zhǎng)，只能在較遠(yuǎn)處形成另一凸起.這就形成了枝晶的一次軸，在一次軸成長(zhǎng)變粗的同時(shí)，由于釋放潛熱使晶枝側(cè)旁液體中也呈現(xiàn)負(fù)溫度梯度，于是在一次軸上又會(huì)長(zhǎng)出小枝來(lái)，稱為二次軸，在二次軸上又長(zhǎng)出三次軸由此而形成樹枝狀骨架，故稱為樹枝晶(簡(jiǎn)稱枝晶).2.簡(jiǎn)述純金屬晶體長(zhǎng)大機(jī)制及其與固-液界面微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系.答：晶體長(zhǎng)大機(jī)制是指晶體微觀長(zhǎng)大方式，即液相原子添加到固相的方式，它與固-液 界面的微觀結(jié)構(gòu)有關(guān).(1)垂直長(zhǎng)大方式：具有粗糙界面的物質(zhì),因界面

13、上約有50%勺原子位置空著,這些空位都可以接受原子，故液相原子可以進(jìn)入空位，與晶體連接，界面沿其法線方向垂直推 移，呈連續(xù)式長(zhǎng)大.(2)橫向(臺(tái)階)長(zhǎng)大方式：包括二維晶核臺(tái)階長(zhǎng)大機(jī)制和晶體缺陷臺(tái)階長(zhǎng)大機(jī)制，具有光滑界面的晶體長(zhǎng)大往往采取該方式.二維晶核模式，認(rèn)為其生長(zhǎng)主要是利用系統(tǒng)的能量起伏，使液相原子在界面上通過(guò)均勻形核形成一個(gè)原子厚度的二維薄層狀穩(wěn)定的原子集 團(tuán)，然后依靠其周圍臺(tái)階填充原子，使二維晶核橫向長(zhǎng)大，在該層填滿后，則在新的界面 上形成新的二維晶核，繼續(xù)填滿，如此反復(fù)進(jìn)行.晶體缺陷方式，認(rèn)為晶體生長(zhǎng)是利用晶體缺陷存在的永不消失的臺(tái)階(如螺型位錯(cuò)的臺(tái)階或攣晶的溝槽)長(zhǎng)大的.第四章相圖

14、1 .在Al-Mg合金中,XMg為0.15,計(jì)算該合金中鎂的 WMg為多少.解 設(shè)Al的相對(duì)原子量為 Mi,鎂的相對(duì)原子量為 M,按1mol Al-Mg合金方f算，則鎂 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可表示為WMgXMgMMgXAl M AlxMg M Mg100%.將 XMg = 0.15, XAl = 0.85,MMg = 24,MAl = 27代入上式中，得到wMg = 13.56%.2 .根據(jù)圖4-117所示二元共晶相圖，試完成: 分析合金I, II的結(jié)晶過(guò)程,并畫出冷卻曲線.(2)說(shuō)明室溫下合金I, II的相和組織是什么，并計(jì)算出相和組織組成物的相對(duì)量(3)如果希望得到共晶組織加上相對(duì)量為5淵3初的合金

15、，求該合金的成分.A 205。$0 守。B10 '圖4-117 二元共晶相圖附圖4-1合金I的冷卻曲線附圖4-2 合金II的冷卻曲線解(1)合金I的冷卻曲線參見附圖 4-1,其結(jié)晶過(guò)程如下：1以上，合金處于液相；12時(shí)，發(fā)生勻晶轉(zhuǎn)變L-a,即從液相L中析出固熔體 a, L和a的成分沿液相線和 固相線變化，達(dá)到2時(shí)，凝固過(guò)程結(jié)束；2時(shí)，為a相；23時(shí)，發(fā)生脫熔轉(zhuǎn)變，”一3 II.合金II的冷卻曲線參見附圖4-2,其結(jié)晶過(guò)程如下：1以上，處于均勻液相；12時(shí)，進(jìn)行勻晶轉(zhuǎn)變L- 3 ;2時(shí)，兩相平衡共存，L05?30 9 ；.22時(shí)，剩余液相發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變L0.5 ?0.2國(guó)9 ；23時(shí)，發(fā)生

16、脫熔轉(zhuǎn)變a - 3 ii.(2)室溫下,合金I的相組成物為a + 3 ,組織組成物為 a +儲(chǔ)1相組成物相對(duì)量計(jì)算如下：Waw§組織組成物的相對(duì)量與相的一致室溫下，合金II的相組成物為a + 3 ,組織組成物為 3初+ ( a + 3 ).相組成物相對(duì)量計(jì)算如下：0.90 0.20 100% 82%0.90 0.050.20 0.05 100% 18%0.900.05WaWb0.90 0.800.90 0.050.80 0.050.90 0.05100% 12%100% 88%組織組成物相對(duì)量計(jì)算如下W(a+B)設(shè)合金的成分為WB = X,wh0.80 0.500.90 0.500.

17、90 0.800.90 0.50100%100%75%25%由題意知該合金為過(guò)共晶成分于是有x 0.500.90 0.50100% 5%所以，x = 0.52,即該合金的成分為 WB = 0.52.3.計(jì)算wc為0.04的鐵碳合金按亞穩(wěn)態(tài)冷卻到室溫后組織中的珠光體、二次滲碳體和 萊氏體的相對(duì)量，并計(jì)算組成物珠光體中滲碳體和鐵素體及萊氏體中二次滲碳體、共晶滲碳體與共析滲碳體的相對(duì)量.解 根據(jù)Fe-Fe3c相圖，wc= 4%勺鐵碳合金為亞共晶鑄鐵，室溫下平衡組織為 P + Fe3G + Ld',其中P和Fe3。系由初生奧氏體轉(zhuǎn)變而來(lái)，萊氏體則由共晶成分的液相轉(zhuǎn)變而成，因此萊氏體可由杠桿定律

18、直接計(jì)算，而珠光體和二次滲碳體則可通過(guò)兩次使用杠桿定律間接計(jì)算出來(lái).4 2.11Ld'相對(duì)量：w 100% 86.3%.Ld4.3 2.114.3 42.11 0.77Fe3CI 相對(duì)重： wFeC 100% 3.1%.3 "4.3 2.11 6.69 0.774.3 46.69 2.11 彳P相對(duì)重：wP 100% 10.6%.4.3 2.11 6.69 0.77珠光體中滲碳體和鐵素體的相對(duì)量的計(jì)算則以共析成分點(diǎn)作為支點(diǎn)，以WC = 0.001%和w = 6.69%為端點(diǎn)使用杠桿定律計(jì)算并與上面計(jì)算得到的珠光體相對(duì)量級(jí)聯(lián)得到P 中 F相對(duì)量：wF wP 6.69 0.77

19、100% 9.38%.6.69 0.001P 中 FaC相對(duì)量：wFe3c 10.6% 9.38% 1.22%.至于萊氏體中共晶滲碳體、二次滲碳體及共析滲碳體的相對(duì)量的計(jì)算，也需采取杠桿定共晶滲碳體在共晶轉(zhuǎn)變線處計(jì)算而二次滲碳體及共析律的級(jí)聯(lián)方式，但必須注意一點(diǎn) 滲碳體則在共析轉(zhuǎn)變線處計(jì)算 .Ld'中共晶滲碳體相對(duì)量Ld'中二次滲碳體相對(duì)量Ld'中共析滲碳體相對(duì)量WCm共晶WlWcmIIWLd4.3 2.116.69 2.116.69 4.36.69 2.11100% 41.27%2.11 0.776.69 0.77100%10.2%Wcm共析wLd6.69 4.36.

20、69 2.11 0.77 0.02186.69 2.11 6.69 0.77 6.69 0.0218100%3.9%4.根據(jù)下列數(shù)據(jù)繪制 Au-V二元相圖.已知金和鈕的熔點(diǎn)分別為1064c和1920 C.金與銳可形成中間相 3 (AuV3);鈕在金中的固熔體為“，其室溫下的熔解度為 wV = 0.19;金在鈕中的固熔體為丫，其室溫下的熔解度為wAu = 0.25.合金系中有兩個(gè)包晶轉(zhuǎn)變，即(1) 0他 0.4) L(Wv 0.25)解14 顰 3 ocWv0.27)(2) tWv 0.52) L(wV 0.345)脩 15tt為 ocWv 0.45)附圖4-3 Au-V二元相圖第五章材料中的擴(kuò)

21、散1.設(shè)有一條直徑為3cm的厚壁管道,被厚度為0.001cm的鐵膜隔開,通過(guò)輸入氮?dú)庖?保持在膜片一邊氮?dú)鉂舛葹?1000 mol/m 3;膜片另一邊氮?dú)鉂舛葹?100 mol/m3.若氮在鐵中 700c時(shí)的擴(kuò)散系數(shù)為 4X10-7 cm2 /s,試計(jì)算通過(guò)鐵膜片的氮原子總數(shù) .解設(shè)鐵膜片左右兩邊的氮?dú)鉂舛确謩e為c1, c2,則鐵膜片處濃度梯度為9.0 107 mol/m4c c c2 G 100 1000 5-bx x x 1 10根據(jù)擴(kuò)散第一定律計(jì)算出氮?dú)鈹U(kuò)散通量為_ c_ 7_ 2 2_7_32J D4 10 7 (102)2 ( 9.0 107) 3.6 10 3 mol/(m2gs)

22、x62.54 106 mol/s于是，單位時(shí)間通過(guò)鐵膜片的氮?dú)饬繛镴gA 3.6 103 - (3 10-2)2最終得到單位時(shí)間通過(guò)鐵膜片的氮原子總數(shù)為N (JgA) Na 2.54 10-6 6.02 1023 2 3.06 1018 s-1第六章塑性變形1.銅單晶體拉伸時(shí)，若力軸為001方向，臨界分切應(yīng)力為 0.64 MPa,問(wèn)需要多大 的拉伸應(yīng)力才能使晶體開始塑性變形？解 銅為面心立方金屬，其滑移系為111<110>, 4個(gè)111面構(gòu)成一個(gè)八面體，詳 見教材 P219中的圖6-12.|001|圖6 - 12面心立方晶體的旁系滑移力軸為001方向當(dāng)拉力軸為001方向時(shí)，所有滑移

23、面與力軸間的夾角相同，且每個(gè)滑移面上的三個(gè)滑移方向中有兩個(gè)與力軸的夾角相同另一個(gè)為硬取向(入=90 ° ).是，取滑移系(111)101進(jìn)行十十算.coscos0 10 111102=02=1212=12=12. 3，0 ( 1) 0 0 1 11.02 0212( 1)202 122m cos cos1,6-0.64 m,6 1.57 MPa.即至少需要1.57 MPa的拉伸應(yīng)力才能使晶體產(chǎn)生塑性變形2.什么是滑移、滑移線、滑移帶和滑移系 系.那種晶體的塑性最好，為什么？?作圖表示a -Fe, Al, Mg中的最重要滑移附圖6-1三種晶體點(diǎn)陣的主要滑移系答：滑移是晶體在切應(yīng)力作用下

24、一部分相對(duì)于另一部分沿一定的晶面和晶向所作的平行移動(dòng)；晶體的滑移是不均勻的，滑移部分與未滑移部分晶體結(jié)構(gòu)相同 .滑移后在晶體表 面留下臺(tái)階，這就是滑移線的本質(zhì).相互平行的一系列滑移線構(gòu)成所謂滑移帶 .晶體發(fā)生 滑移時(shí)，某一滑移面及其上的一個(gè)滑移方向就構(gòu)成了一個(gè)滑移系 IGO山i心立方金屬1Uz悻心力方金屬*( I)密排六方金鵬a-Fe具有立方體心結(jié)構(gòu),主要滑移系可表示為110<111>, 共有6X2 = 12個(gè)；Al具有面心立方結(jié)構(gòu),其滑移系可表示為111<110>, 共有4X 3 = 12個(gè);Mg具有密排六方 結(jié)構(gòu)，主要滑移系可表示為0001 1120 ,共有1X3

25、= 3個(gè).晶體的塑性與其滑移系的數(shù)量有直接關(guān)系，滑移系越多，塑性越好；滑移系數(shù)量相同時(shí)，又受滑移方向影響，滑移方 向多者塑性較好，因此，對(duì)于a -Fe, Al, Mg 三種金屬，Al的塑性最好，Mg的最差，a -Fe 居中.三種典型結(jié)構(gòu)晶體的重要滑移系如附圖6-1所示.3 .什么是臨界分切應(yīng)力？影響臨界分切應(yīng)力的主要因素是什么？單晶體的屈服強(qiáng)度與外力軸方向有關(guān)嗎？為什么？答：滑移系開動(dòng)所需的作用于滑移面上、沿滑移方向的最小分切應(yīng)力稱為臨界分切應(yīng)力 臨界分切應(yīng)力p k的大小主要取決于金屬的本性，與外力無(wú)關(guān).當(dāng)條件一定時(shí)，各種晶體的 臨界分切應(yīng)力各有其定值.但它是一個(gè)組織敏感參數(shù)，金屬的純度、變形

26、速度和溫度、金屬 的加工和熱處理狀態(tài)都對(duì)它有很大影響.如前所述，在一定條件下，單晶體的臨界分切應(yīng)力保持為定值，則根據(jù)分切應(yīng)力與外加軸向應(yīng)力的關(guān)系：（Ts= Pk / m m為取向因子，反映了外力軸與滑移系之間的位向關(guān)系，因此，單晶體的屈服強(qiáng)度與外力軸方向關(guān)系密切.m越大，則屈服強(qiáng)度越小，越有利于滑移.4 .攣生與滑移主要異同點(diǎn)是什么？為什么在一般條件下進(jìn)行塑性變形時(shí)鋅中容易出現(xiàn)攣晶，而純鐵中容易出現(xiàn)滑移帶 ？答：攣生與滑移的異同點(diǎn)如附表6-1所示.附表6-1晶體滑移與攣生的比較滑移攣 生相同方面（1）宏觀上看，兩者都是在剪（切）應(yīng)力作用下發(fā)生的均勻剪切變形；（2）微觀上看，兩者都是晶體塑性變形

27、的基本方式，是晶體的一部分相對(duì)于另一部分沿一定的晶面和晶向平移；（3）兩者都不改變晶體結(jié)構(gòu)類型.不 同 方 面晶體中 的位向晶體中已滑移部分與未滑移部分位向相同已攣生部分（攣晶）和未攣生部分（基 體）的位向不同，且兩部分之間具有 特定的位向關(guān)系（鏡面對(duì)稱）位移的量原子的位移是沿滑移方向上原子間距的整數(shù)倍，且在一個(gè)滑移面上總位移較大原子的位移小于攣生方向的原子間距，一般為攣生方向原子間距的1/ n對(duì)塑性變 形的貢獻(xiàn)很大，即總變形量大有限，即總變形量小變形應(yīng)力有確定的臨界分切應(yīng)力所需分切應(yīng)力一般高于滑移的變形條件一般情況下，先發(fā)生滑移滑移困難時(shí)；或晶體對(duì)稱度很低、變 形溫度較低、加載速率較高時(shí)變形

28、機(jī)制全位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果分位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果鋅為密排六方結(jié)構(gòu)金屬，主要滑移系僅 3個(gè)，因此塑性較差，滑移困難，往往發(fā)生攣 生變形，容易出現(xiàn)攣晶；純鐵為體心立方結(jié)構(gòu)金屬，滑移系較多，共有48個(gè)，其中主要滑 移系有12個(gè)，因此塑性較好，往往發(fā)生滑移變形，容易出現(xiàn)滑移帶.第七章 回復(fù)與再結(jié)晶1 .已知鋅單晶體的回復(fù)激活能為8.37 X 104 J/mol, 將冷變形的鋅單晶體在 -50 C進(jìn)行回復(fù)處理，如去除加工硬化效應(yīng)的 25%需要17 d,問(wèn)若在5 min內(nèi)達(dá)到同樣效果，需將 溫度提高多少攝氏度？解根據(jù)回復(fù)動(dòng)力學(xué)，采用兩個(gè)不同溫度將同一冷變形金屬的加工硬化效應(yīng)回復(fù)到同 樣程度，回復(fù)時(shí)間、溫度滿足下述關(guān)系：t1exp整理后得到1 5Ti Qt1將