習(xí)題課作業(yè)答案

思考題1、名詞解釋：結(jié)合鍵、離子鍵、金屬鍵、共價鍵2、下列物質(zhì)含有何種鍵：黃銅（brass）、橡膠（rubber）、金剛石（diamond）、SiO2、單晶Si、NaCl。第一章1、名詞解釋：離子鍵、金屬鍵、共價鍵離子鍵：通過兩個或多個原子得到或失去電子而成為離子形成的鍵稱為離子鍵金屬鍵：金屬中的自由電子與金屬正離子相互作用所構(gòu)成的鍵稱為金屬鍵共價鍵：由兩個或多個電負(fù)性相差不大的原子間通過共用電子對而形成的鍵稱為共價鍵2、下列物質(zhì)含有何種鍵：黃銅（brass）、金剛石（diamond）、SiO2、單晶Si、NaCl。黃銅：金屬鍵，金剛石：共價鍵SiO2：共價鍵；單晶Si：共價鍵；NaCl：離子鍵第二章1、鋯（Zr，Zirconium）具有HCP結(jié)構(gòu)，密度為6.51g/cm3，MZr=91.22g/mol,阿伏伽德羅常數(shù)：6.023*1023個/mol（a）計算晶胞體積；（b）如果c/a為1.593，計算c和a。a是原子密度；M是質(zhì)量密度；No是阿伏伽德羅常數(shù)(a)(b)2、銠（Rh，Rhodium）的原子半徑為0.1345nm，密度為12.41g/cm3。判定其晶體結(jié)構(gòu)屬于FCC，還是BCC？MRh=102.91g/molIfFCCIfBCC3、在立方晶胞中畫出下列晶向：4、在立方晶胞中畫出下列晶面：XZYXZY5、確定下圖中晶向和晶面的指數(shù)。ABCDAB6、計算比較FCC中[100]、[110]、[111]晶向的線密度。設(shè)原子半徑為R，則7、計算比較BCC中（100）、（110）晶面的面密度。設(shè)原子半徑為R，則8、說明晶體結(jié)構(gòu)和空間點(diǎn)陣的差別?？臻g點(diǎn)陣是晶體中質(zhì)點(diǎn)排列的幾何學(xué)抽象，用以描述和分析晶體結(jié)構(gòu)的周期性和對稱性，由于各陣點(diǎn)的周圍環(huán)境相同，故它只能有14種類型；而晶體結(jié)構(gòu)則是指晶體中實(shí)際質(zhì)點(diǎn)（原子、離子或分子）的具體排列情況，它們能組成各種類型的排列，因此，實(shí)際存在的晶體結(jié)構(gòu)是無限的。9、解釋以下基本概念空間點(diǎn)陣、晶格、晶胞、7個晶系、合金、相、固溶體、中間相空間點(diǎn)陣：將原子抽象為規(guī)則排列于空間的幾何點(diǎn)，稱之為陣點(diǎn)，由這些陣點(diǎn)在三維空間規(guī)則排列的陣列稱為空間點(diǎn)陣。晶格：為了便于描述空間點(diǎn)陣的圖形，用許多平行的直線將所有陣點(diǎn)連接起來，所構(gòu)成的三維幾何格架，稱為晶格。晶胞：在點(diǎn)陣中取出的一個具有代表性的基本單元（最小平行六面體）作為點(diǎn)陣的組成單元，稱為晶胞。7個晶系：三斜、單斜、正交、六方、菱方、四方、立方合金：兩種或兩種以上金屬元素，或金屬元素與非金屬元素，經(jīng)熔煉、燒結(jié)或其它方法組合而成并具有金屬特性的物質(zhì)。相：是合金中具有同一聚集狀態(tài)、相同晶體結(jié)構(gòu)，成分和性能均一，并以界面相互分開的組成部分。固溶體：合金中其結(jié)構(gòu)與組成元素之一的晶體結(jié)構(gòu)相同的固相。中間相：合金中其結(jié)構(gòu)與組成元素的結(jié)構(gòu)均不相同的新相。10、三種典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)是什么結(jié)構(gòu)？一個晶胞中有幾個原子？原子半徑與晶格常數(shù)之間有什么關(guān)系？配位數(shù)和致密度各是多少？四面體和八面體間隙的數(shù)目各是多少？畫出各晶格類型的原子排列方式（晶胞）及舉例3種典型的金屬。常見金屬：-Fe、Cr、W、Mo、V、Nb等常見金屬：-Fe、Ni、Al、Cu、Pb、Au等常見金屬：Mg、Zn、Be、Cd等CharacteristicsofBCC,FCCandHCPstructures固態(tài)金屬在不同的溫度和壓力下具有不同的晶體結(jié)構(gòu)，這種性質(zhì)稱為多晶型性。純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變1394℃912℃-Fe?-Fe?-FeBCCFCCBCC11、什么是固體金屬的多晶型性（同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變）？畫出純Fe的冷卻曲線，并以此說明純Fe的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變過程。12、根據(jù)溶質(zhì)原子在溶劑晶格中的位置，固溶體分為哪兩類？分別加以說明。置換固溶體：溶質(zhì)原子占據(jù)溶劑點(diǎn)陣的陣點(diǎn)所形成的固溶體。間隙固溶體：溶質(zhì)原子分布于溶劑晶格間隙而形成的固溶體。13、中間相分為哪三類？分別加以說明。（1）正常價化合物按照化學(xué)上原子價規(guī)律所形成的化合物（2）電子化合物電子濃度決定晶體結(jié)構(gòu)的化合物（3）間隙相、間隙化合物、拓?fù)涿芏严嘤山M成元素的原子尺寸決定的化合物。14、試比較純金屬、固溶體和中間相的力學(xué)性能上的差異。

強(qiáng)度、硬度逐漸升高；塑性、韌性逐漸降低。15、試比較間隙固溶體、間隙相和間隙化合物的結(jié)構(gòu)和性能的異同點(diǎn)。類別間隙固溶體間隙相間隙化合物相同點(diǎn)一般都是由過渡金屬與原子半徑較小的C、H、B等非金屬組元構(gòu)成不同點(diǎn)晶體結(jié)構(gòu)屬于固溶體相，保持溶劑的晶格類型屬于金屬間化合物相，形成不同其組元的新的簡單點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)屬于金屬間化合物相，具有復(fù)雜晶體結(jié)構(gòu)表達(dá)式a、b、g用化學(xué)分子式表達(dá)機(jī)械性能強(qiáng)度、硬度較低，塑性、韌性較好極高的熔點(diǎn)和硬度，同時其脆性也很大，是高合金鋼和硬質(zhì)合金中的重要強(qiáng)化相間隙化合物也具有很高的熔點(diǎn)和硬度，脆性較大。略低于間隙相的性能16、FeAl為電子化合物，計算其電子濃度，F(xiàn)e、Al的價電子貢獻(xiàn)分別為0和+3。17、下列合金相為何種類型Cr7C3、Mg2Pb、WC、FeAl、Cu3Al、Fe4N、Fe3CCr7C3、Fe3C：間隙化合物Mg2Pb：正常價化合物WC、Fe4N：間隙相FeAl、Cu3Al：電子化合物e/a=3/2=1.52、解釋以下基本概念晶粒、單晶體、多晶體、晶界肖脫基空位、弗侖克爾空位、刃型位錯、螺型位錯、柏氏矢量、位錯的滑移、位錯的攀移、位錯密度、位錯反應(yīng)、擴(kuò)展位錯、堆垛層錯、單位位錯、全位錯、不全位錯、部分位錯、表面能、孿晶、相界。1、晶體缺陷分為哪三類？各具體包括哪些？點(diǎn)缺陷：空位、間隙原子、雜質(zhì)或溶質(zhì)原子線缺陷：位錯面缺陷：晶界、相界、孿晶界、堆垛層錯第三章晶粒指晶格位向基本一致的小晶體。單晶體由一個晶粒組成的晶體。多晶體由若干個位向不同的晶粒組成的晶體。晶界晶粒與晶粒之間的交界。肖脫基空位脫離平衡位置的原子遷移到晶體表面或內(nèi)表面的正常結(jié)點(diǎn)位置，而使晶體內(nèi)部留下空位，稱為肖脫基空位。弗侖克爾空位脫離平衡位置的原子擠入點(diǎn)陣的間隙位置，而在晶體中同時形成數(shù)目相等的空位和間隙原子，稱為弗侖克爾空位。刃型位錯在一個完整晶體的上半部插入一多余的半原子面，它終止于晶體的內(nèi)部，好像一把刀刃插入晶體中，使上下兩部分晶體之間產(chǎn)生了原子錯排，稱為刃型位錯。螺型位錯位錯線附近的原子按螺旋形排列的位錯柏氏矢量采用伯氏回路來定義位錯，借助一個規(guī)定的矢量揭示位錯的本質(zhì)，這個矢量即為伯氏矢量。位錯的滑移在外加切應(yīng)力的作用下，通過位錯中心附近的原子沿伯氏矢量方向在滑移面上不斷地作少量的位移位錯的攀移位錯在垂直于滑移面的方向上的運(yùn)動位錯密度：單位體積晶體中所含的位錯線的總長度位錯反應(yīng)位錯之間的相互轉(zhuǎn)化（分解或合并）稱為位錯反應(yīng)擴(kuò)展位錯一個全位錯分解為兩個不全位錯，中間夾著一個堆垛層錯的整個位錯組態(tài)稱為擴(kuò)展位錯。堆垛層錯實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)中，密排面的正常堆垛順序有可能遭到破壞和錯排，稱為堆垛層錯單位位錯伯氏矢量等于單位點(diǎn)陣矢量的位錯全位錯伯氏矢量等于點(diǎn)陣矢量或其整數(shù)倍的位錯不全位錯伯氏矢量不等于點(diǎn)陣矢量整數(shù)倍的位錯部分位錯伯氏矢量小于點(diǎn)陣矢量的位錯表面能晶體表面單位面積自由能的增加稱為表面能孿晶兩個晶體（或一個晶體的兩部分）沿一個公共晶面構(gòu)成晶面對稱的位向關(guān)系，兩個晶體就稱為孿晶。相界具有不同結(jié)構(gòu)的兩相之間的分界面稱為相界。3、計算Fe在850o時，每立方米體積中的空位數(shù)。已知Fe在850o時的空位形成能、密度及原子重量分別為1.08eV/atom、7.65g/cm3、55.85g/mol。4、如圖，在晶體的滑移面上有一柏氏矢量為b的位錯環(huán)，并受到均勻切應(yīng)力和正應(yīng)力s的作用。（1）分析該位錯環(huán)各段位錯的結(jié)構(gòu)類型；（2）在的作用下，該位錯環(huán)如何運(yùn)動？ABCD>>>>bttss（1）AB:右螺型；BC：正刃型；CD：左螺型；DA：負(fù)刃型（2）在的作用下，位錯環(huán)上部分晶體將不斷沿著x軸方向（即b的方向）運(yùn)動，下部分晶體則反向（沿-x軸方向）運(yùn)動。這種運(yùn)動必然伴隨著位錯環(huán)的各邊向環(huán)的外側(cè)運(yùn)動，即AB、BC、CD和DA四段位錯分別沿著-z、x、z和-x軸方向運(yùn)動，從而導(dǎo)致位錯環(huán)擴(kuò)大。5、說明刃型位錯、螺型位錯和混合位錯的特征類型柏氏矢量b切應(yīng)力方向位錯線運(yùn)動方向晶體滑移方向晶體滑移大小與b關(guān)系滑移面?zhèn)€數(shù)刃螺混合垂直位錯線平行位錯線有夾角與b一致與b一致與b一致垂直位錯線垂直位錯線垂直位錯線與b一致與b一致與b一致相等相等相等唯一多個6、判斷下列位錯反應(yīng)能否進(jìn)行？能進(jìn)行能進(jìn)行能量相等，不能進(jìn)行反應(yīng)后能量增加，不能進(jìn)行（1）a/2[002]=a[001]a23/4+a23/4=a23/2＞a2（2）a/2[110]=a/6[330]=a/2[110]a21/2＞a21/6+a21/6=1/3a2能進(jìn)行＜能進(jìn)行（3）a/6[333]=a/2[111]a23/4=a23/4能量相等，不能進(jìn)行（4）與（1）反向反應(yīng)后能量增加，不能進(jìn)行7、什么是割階和扭折？刃型位錯、螺型位錯的割階和扭折有什么特點(diǎn)？割階和扭折：位錯運(yùn)動時，在受到阻礙的情況下，可能一部分線段首先進(jìn)行滑移，并形成曲折線段，該曲折線段在位錯的滑移面上時，稱為扭折；該曲折線段垂直于位錯的滑移面時，稱為割階。刃型位錯的割階部分仍未刃型位錯，扭折部分為螺型位錯；螺型位錯中的割階和扭折部分均為刃型位錯8、試用Frank-Read源簡述位錯增殖機(jī)制如圖所示，AB為一刃型位錯，兩個端點(diǎn)固定，在外力作用下，位錯線朝受力方向弓出、擴(kuò)大，如圖(a)-(d)所示；在(d)中，位錯相互靠近處為異號位錯，它們相互吸引、湮滅，最后原位錯分成兩部分，一部分是一個完整的位錯環(huán)，在外力作用下繼續(xù)想外擴(kuò)張；剩下的另一部分位錯回到原來位置，在外力作用下開始重復(fù)上一個過程。這個過程不斷重復(fù)就產(chǎn)生新的位錯環(huán)，即位錯增殖，這種增殖方式為Frank-Read增殖。9、簡述晶界的特點(diǎn)晶粒的長大和晶界的平直化能減少晶界面積和晶界能。晶界處原子排列不規(guī)則，常溫下對位錯的運(yùn)動起阻礙作用，宏觀上表現(xiàn)出提高強(qiáng)度和硬度；而高溫下晶界由于起粘滯性，易使晶粒間滑動；

常溫下，晶粒越細(xì)，材料的強(qiáng)度越高——細(xì)晶強(qiáng)化。3)晶界處有較多的缺陷，如空穴、位錯等，具有較高的動能，原子擴(kuò)散速度比晶內(nèi)高；4)固態(tài)相變時，由于晶界能量高且原子擴(kuò)散容易，所以新相易在晶界處形核；

5)由于成分偏析和內(nèi)吸附現(xiàn)象，晶界容易富集雜質(zhì)原子，晶界熔點(diǎn)低，加熱時易導(dǎo)致晶界先熔化；6）由于晶界能量較高、原子處于不穩(wěn)定狀態(tài)，以及晶界富集雜質(zhì)原子的緣故，晶界腐蝕比晶內(nèi)腐蝕速率快——晶間腐蝕。

10、根據(jù)晶粒的位相差及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，晶界有哪些類型？有何特點(diǎn)屬性？小角度晶界大角度晶界對稱傾斜不對稱傾斜扭轉(zhuǎn)1、概念回復(fù)、再結(jié)晶、晶粒長大、再結(jié)晶溫度?；貜?fù)：冷變形后加熱階段，新的無畸變晶粒出現(xiàn)之前所產(chǎn)生的亞結(jié)構(gòu)和性能變化階段。再結(jié)晶：無畸變的等軸新晶粒逐步取代變形晶粒的過程晶粒長大：再結(jié)晶結(jié)束之后晶粒繼續(xù)長大的過程再結(jié)晶溫度：冷變形金屬開始進(jìn)行再結(jié)晶的最低溫度。第五章作業(yè)2、什么是滑移系，說明面心立方、體心立方的滑移面和滑移方向滑移系：一個滑移面和此面上的一個滑移方向合起來叫做一個滑移系面心立方：<111>、{110}體心立方：<110>、{111}3、金屬材料受力會產(chǎn)生變形，變形方式主要包括哪三種形式，指出主要的兩種變形方式的異同點(diǎn)。金屬材料受力后產(chǎn)生變形的方式主要有滑移、孿生和扭折。滑移是指晶體的一部分沿一定的晶面和晶向相對于另一部分發(fā)生滑動位移的現(xiàn)象；孿生是指晶體的一部分沿一定晶面和晶向相對于另一部分所發(fā)生的切變。主要區(qū)別：A、孿生通過晶格切變使晶格位向改變，使變形部分與未變形部分呈鏡面對稱；而滑移不引起晶格位向改變。B、孿生時，相鄰原子面的相對位移量小于一個原子間距；而滑移時滑移面兩側(cè)晶體的相對位移量是原子間距的整數(shù)倍。C、孿生所需要的切應(yīng)力比滑移大得多，變形速度大得多。4、金屬和合金有哪幾種強(qiáng)化方法？其原理是什么？固溶強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化、加工硬化、彌散強(qiáng)化固溶強(qiáng)化：隨溶質(zhì)含量的增加，固溶體合金的強(qiáng)度和硬度提高，塑性和韌性降低。機(jī)制：是溶質(zhì)原子對位錯的運(yùn)動起了釘扎作用，從而阻礙了位錯運(yùn)動。細(xì)晶強(qiáng)化：隨合金組織的晶粒逐漸變細(xì)，合金的強(qiáng)度和硬度提高，塑性和韌性也提高。機(jī)制：金屬晶粒越細(xì)，晶界總面積越大，位錯障礙越多，使金屬塑性變形的抗力越高，所以，強(qiáng)度、硬度越高。彌散強(qiáng)化：合金中第二相顆粒越細(xì)，分布越均勻，合金的強(qiáng)度、硬度越高，塑性、韌性略有下降。機(jī)制：是第二相顆粒阻礙了位錯的運(yùn)動，提高了變形抗力。加工硬化：隨冷塑性變形的增加，合金的強(qiáng)度和硬度提高，塑性和韌性降低。機(jī)制：隨變形量增加,位錯密度增加，由于位錯之間的交互作用(堆積、纏結(jié))，使得位錯難以繼續(xù)運(yùn)動，從而使變形抗力增加。5、什么是加工硬化？說明加工硬化導(dǎo)致性能產(chǎn)生什么變化？金屬材料經(jīng)冷變形加工后，強(qiáng)度、硬度顯著提高，塑性很快下降的現(xiàn)象。

6、金屬及合金發(fā)生冷加工變形后，若在不同溫度下對其進(jìn)行加熱，材料將依次會經(jīng)歷哪三個階段？并指出材料性能在每個階段下的變化。金屬及合金發(fā)生冷加工變形后，若在不同溫度下對其進(jìn)行加熱，材料將依次會經(jīng)歷回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長大這三個階段。在回復(fù)階段，材料組織仍保持原有的變形晶粒形貌，材料的強(qiáng)度、硬度和塑性變化不大，內(nèi)應(yīng)力部分消除，電阻率隨溫度升高而連續(xù)下降。在再結(jié)晶階段，材料組織由無畸變的等軸新晶粒取代了原有的變形晶粒，材料強(qiáng)度、硬度下降，塑性提高，加工硬化現(xiàn)象消除，內(nèi)應(yīng)力全部消除，變形儲能在此階段釋放最大。在晶粒長大階段，是再結(jié)晶后在晶界界面能的驅(qū)動下，新晶粒會發(fā)生合并長大，最終達(dá)到一個相對穩(wěn)定的尺寸，性能變化都趨于平緩。7、試述熱變形與冷變形的區(qū)別加工溫度在再結(jié)晶溫度以上的加工是熱變形加工溫度在再結(jié)晶溫度以下的加工是冷變形8、什么是動態(tài)回復(fù)和動態(tài)再結(jié)晶？

（1）動態(tài)回復(fù)：在塑變過程中發(fā)生的回復(fù)。（2）動態(tài)再結(jié)晶：在塑變過程中發(fā)生的再結(jié)晶。第六章思考題一、概念：結(jié)晶結(jié)構(gòu)起伏、能量起伏、過冷度、晶胚、臨界晶核、臨界形核功、均勻形核、非均勻形核、動態(tài)過冷度、光滑界面、粗糙界面結(jié)晶由液態(tài)至固態(tài)的轉(zhuǎn)變稱為凝固，如果凝固后的固體是晶體，則稱為結(jié)晶（226）結(jié)構(gòu)起伏液體的原子排列是長程無序、短程有序，這種短程原子集團(tuán)不是固定不變的，它是一種此消彼長、瞬息萬變、尺寸不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，這種現(xiàn)象稱為結(jié)構(gòu)起伏（229）能量起伏指體系中每個微小體積所實(shí)際具有的能量，會偏離體系平均能量水平而瞬時漲落的現(xiàn)象。（232）過冷度熔點(diǎn)與實(shí)際凝固溫度之差（230）晶胚當(dāng)溫度降到熔點(diǎn)以下，在液體中時聚時散的短程有序原子集團(tuán)（231）臨界晶核能使晶坯成為晶核的最小晶核半徑。（231）臨界形核功形成臨界晶核所需的功（232）均勻形核新相晶核在母相中均勻地生成，即晶核由液相中的一些原子團(tuán)直接形成，不受雜質(zhì)粒子或外表面的影響（230）非均勻形核新相優(yōu)先在母相中存在的異質(zhì)處形核，即依附于液相中的雜質(zhì)或外來表面形核。（231）動態(tài)過冷度液固界面向液相移動時所需的過冷度（238）光滑界面固相的表面為基本完整的原子密排面，液、固兩相截然分開，從微觀上看是光滑的界面（237）粗糙界面在固液兩相之間的界面從微觀來看是高低不平的，存在幾個原子層厚度的過渡層，在過渡層中約有半數(shù)的位置為固相原子所占據(jù)的界面（237）1、金屬液體在熔點(diǎn)溫度保溫，則a需要很長時間才能結(jié)晶；

b到熔點(diǎn)溫度就會結(jié)晶；

c永不結(jié)晶。（C）2、下述哪些現(xiàn)象結(jié)晶時出現(xiàn)？（多選）

a在低于熔點(diǎn)的溫度下結(jié)晶才能進(jìn)行；

b結(jié)晶時有熱量放出；

c液態(tài)金屬冷卻到熔點(diǎn)時就開始結(jié)晶。（a）（b）3、形成臨界晶核時需要的形核功由什么提供？（單選）

a由外界加熱提供；

b由能量起伏提供；

c由體積自由能提供。（b）（c）4、臨界晶核有可能繼續(xù)長大，也有可能消失（熔化）。

a

是

b

否（a）

二、選擇題：5、在相同過冷度的條件下，（下述說法哪些正確？）（多選）

a非均勻形核比均勻形核的形核率高；

b均勻形核與非均勻形核具有相同的臨界晶核半徑；

c非均勻形核比均勻形核的形核功?。?/p>

d非均勻形核比均勻形核的臨界晶核體積小。（a）（b）（c）（d）

6、在負(fù)的溫度梯度下，晶體生長以平面狀向前推進(jìn)。(單選)

a是

b否

c不能確定（b）

7、形核率越高、晶體生長速率越小，最后得到的晶粒越細(xì)小。(單選) a是

b否

c不能確定（a）8、快速凝固技術(shù)能獲得的新材料有：非晶態(tài)合金，超細(xì)晶態(tài)金屬或合金。 a是

b否

（a）

9、制取單晶體的技術(shù)關(guān)鍵是保證液體結(jié)晶時只有一個晶核。

a是

b否（a）

1、簡述結(jié)晶相變的熱力學(xué)條件、動力學(xué)條件、能量條件及結(jié)構(gòu)條件熱力學(xué)條件實(shí)際凝固溫度應(yīng)低于熔點(diǎn)，即需要過冷度。只有過冷，才能使得系統(tǒng)自由能小于0。動力學(xué)條件動態(tài)過冷DTk>0。為液-固界面前沿液體的溫度T<Tm(熔點(diǎn))，能量條件：能量起伏當(dāng)形成一個臨界晶核時，還有1/3的表面能必須由液體中的能量起伏來提供。結(jié)構(gòu)條件：結(jié)構(gòu)起伏液體中存在的短程有序結(jié)構(gòu)是結(jié)晶時產(chǎn)生晶核的基礎(chǔ)。2、簡述純金屬晶體長大的方式？根據(jù)液固界面微觀結(jié)構(gòu)：連續(xù)長大、二維形核長大和借螺位錯長大三、簡答題：3、分析純金屬生長形態(tài)與溫度梯度的關(guān)系（242-243）（1）在正的溫度梯度下，若為光滑界面結(jié)構(gòu)的晶體，其生長形態(tài)呈臺階狀，小平面與溶液等溫面呈一定的角度。若為粗糙界面結(jié)構(gòu)的晶體，其生長形態(tài)呈平面狀，界面與液相等溫而平行。（2）在負(fù)的溫度梯度下，液固界面不可能保持平面狀而會形成許多伸向液體的分枝，同時在這些晶枝上又可能會長出二次晶枝，在二次晶枝再長出三次晶枝，即生長方式為樹枝狀生長。樹枝狀生長在具有粗糙界面的物質(zhì)（如金屬）中表現(xiàn)最為顯著。而對于具有光滑界面的物質(zhì)來說，在負(fù)的溫度梯度下雖也出現(xiàn)樹枝狀生長的傾向，但往往不甚明顯。正溫度梯度下的兩種界面形狀4、簡述液固界面的構(gòu)造（237）分為光滑界面和粗糙界面光滑界面年以上為液相，以下為固相，固相的表面為基本完整的原子密排面，液固兩相截然分開，所以從微觀上看是光滑的，但在宏觀上它往往由不同位向的小平面組成。粗糙界面，可以認(rèn)為在固液相之間的界面從微觀來看是高低不平的，存在幾個原子厚度的過渡層，在過渡層中約有半數(shù)的位置為固相原子所占據(jù)。但由于過渡層很薄，因此從宏觀來看，界面顯得平直，不出現(xiàn)曲折的小平面。5、凝固后獲得細(xì)晶粒的方法有哪些？增加過冷度、加入形核劑、振動第七章作業(yè)一、說明下列基本概念工業(yè)純鐵、碳鋼、鑄鐵、包晶轉(zhuǎn)變、共晶轉(zhuǎn)變、共析轉(zhuǎn)變、鐵素體、奧氏體、滲碳體、一次滲碳體、二次滲碳體、三次滲碳體、珠光體、萊氏體。1、工業(yè)純鐵：含碳量小于0.0218的鐵碳合金2、碳鋼：含碳量在0.0218-2.11之間的鐵碳合金3、白口鑄鐵：含碳量在2.11-6.69之間的鐵碳合金4、包晶轉(zhuǎn)變：恒溫下，由一個液相和一個固相轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€固相的轉(zhuǎn)變5、共晶轉(zhuǎn)變：恒溫下，由一個液相同時轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€不同固相的轉(zhuǎn)變6、共析轉(zhuǎn)變：恒溫下，由一個固相轉(zhuǎn)變?yōu)榱韮蓚€不同固相的轉(zhuǎn)變7、鐵素體：碳在α-Fe中的固溶體8、奧氏體：碳在γ-Fe中的固溶體9、滲碳體：鐵與碳形成的金屬化合物。10、一次滲碳體：由液相中形成的滲碳體二、下列說法正確的是：（多選）1、A、鐵素體是碳溶解于α-Fe中形成的固溶體，具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)；B、滲碳體是碳溶解于γ-Fe中形成的固溶體，具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)；C、奧氏體是碳溶解于γ-Fe中形成的固溶體，具有面心立方晶體結(jié)構(gòu)。2、、亞共析鋼的含碳量范圍是：（單選）A、0.0218%~0.77%C；B、0.77%~2.11%C；C、2.11%~4.3%C。3、共析鋼的室溫組織是：（單選）A、珠光體P+二次滲碳體Fe3CII；B、珠光體P（100%）；C萊氏體Ld’(100%)。ACAB11、二次滲碳體：從奧氏體中析出的滲碳體12、三次滲碳體：從鐵素體中析出的滲碳體13、珠光體：鐵素體與滲碳體的機(jī)械混合物，共析產(chǎn)物14、萊氏體：奧氏體與滲碳體的機(jī)械混合物，共晶產(chǎn)物4、計算1148℃共晶轉(zhuǎn)變剛結(jié)束時萊氏體中滲碳體Fe3C的相對量。（單選）A、52%；B、60%；C、48%。5、計算室溫時萊氏體中滲碳體Fe3C的相對量。

（單選）A、48.23%C；B、52.77%C；C、64.27%。6、隨著含碳量的增高，亞共析鋼的

（單選） A強(qiáng)度、硬度升高，塑性下降； B塑性升高，強(qiáng)度、硬度下降； C強(qiáng)度、硬度和塑性都升高。7、對于過共析鋼，含碳量越高，（單選） A鋼的強(qiáng)度、硬度越高，塑性越低； B鋼的強(qiáng)度、硬度越低，塑性越高； C鋼的硬度越高，強(qiáng)度和塑性越低。CCAC三、熟悉最基本的反應(yīng)類型及相圖四、熟練應(yīng)用杠桿定律五、熟練掌握鐵碳合金相圖，應(yīng)用杠桿定律六、默畫出鐵碳相圖（圖、填相區(qū)、標(biāo)注各點(diǎn)），掌握鐵碳相圖中P、S、Q、E、C、D的含碳量，寫出鐵碳合金狀態(tài)圖中三條水平線上的反應(yīng)類型和反應(yīng)式。七、分析工業(yè)純鐵、亞共析鋼、共析鋼、過共析鋼、共晶白口鑄鐵、亞共晶白口鑄鐵、過共晶白口鑄鐵從液相冷卻到室溫的組織轉(zhuǎn)變過程。八、工業(yè)純鐵、亞共析鋼、共析鋼、過共析鋼、共晶白口鑄鐵、亞共晶白口鑄鐵、過共晶白口鑄鐵的成分范圍和室溫組織各是什么？1.分別計算在共析溫度下和室溫時珠光體中相的相對重量百分比。2.計算45鋼(含碳量為0.45％)在室溫下相和組織組成物的相對重量百分比。2133.計算含碳量為1.0％的過共析鋼在室溫下組織組成物的相對重量百分比，以及在過共析鋼區(qū)域范圍內(nèi)能夠析出的Fe3CII的最大百分比。課堂練習(xí)K’4.計算含碳量為3.0％的亞共晶白口鑄鐵在室溫下的組織組成物的相對重量百分比。41.分別計算在共析溫度下和室溫時珠光體中相的相對重量百分比。1共析溫度下：Qa=SK/PK=[(6.69-0.77)/(6.69-0.0218)]*100%=88.8%QFe3C=100%-88.8%=11.2%K’室溫下：Qa=S’K’/QK’=[(6.69-0.77)/(6.69-0.0008)]*100%=88.5%QFe3C=100%-88.5%=11.5%2.計算45鋼(含碳量為0.45％)在室溫下相和組織組成物的相對重量百分比。2相組成：Qa=2K’/QK’=[(6.69-0.45)/(6.69-0.0008)]*100%=93.3%QFe3C=100%-93.3%=6.7%K’組織組成：Qa=2S’/QS’=[(0.77-0.45)/(0.77-0.0008)]*100%=41.6%QP=100%-41.6%=58.4%33.計算含碳量為1.0％的過共析鋼在室溫下組織組成物的相對重量百分比，以及在過共析鋼區(qū)域范圍內(nèi)能夠析出的Fe3CII的最大百分比。K’組織組成：QFe3CII=3S’/S’K’=[(1-0.77)/(6.69-0.77)]*100%=3.9%QP=100%-3.9%=96.1%Fe3CII最大百分比：QFe3CII=E’S’/S’K’=[(2.11-0.77)/(6.69-0.77)]*100%=22.6%44.計算含碳量為3.0％的亞共晶白口鑄鐵在室溫下的組織組成物的相對重量百分比。K’組織組成：QLe’=QLe=

E4/EC=[(3.0-2.11)/(4.3-2.11)]*100%=40.6%QFe3CII=(4C/EC)*(E’S’/K’S’)=[(4.3-3.0)/(4.3-2.11)]*[(2.11-0.77)/(6.69-0.77)]*100%=13.4%

QP=100%-QLe’-QFe3CII=

46%作