存在一些空位时，体系的自由能能达到最低，如果没有空位，自由能反而升高，也就是说，由热振动产生的空位属于热力学稳定缺陷；位错的存在均会使体系的内能升高，虽然位错的存在也会引起熵值增加，但是有限可以忽略，因此，位错的存在使体系处于高能的不稳定状态，位错是热力学不稳定的缺陷。
三、问答题（60分）1、解答：
（1）图略随碳含量的增加，铁碳合金的室温组织发生以下变化：αFe3CⅢ→αP（珠光体）→P→PFe3CⅡ→PFe3CⅡLd′（室温莱氏体）→Ld′→Ld′Fe3CⅠ在亚共析钢中，随含碳量增加，珠光体逐渐增加，强度、硬度升高，而塑性、韧性下降；在过共析钢中，含碳量在接近1时其强度达到最高值，含碳量继续增加，其强度下降，这是由于在含碳量Wc高于1时脆性二次渗碳体于晶界形成连续的网络，使钢的脆性大大增
f加；在白口铁中，由于含有大量的渗碳体，故其脆性很大、强度很
低，渗碳体的硬度很高且极脆，不能使合金的塑性提高，合金的塑性
主要有铁素体来提供，因此，在白口铁中，含碳量的增加而是铁素体
减少，铁碳合金的塑性不断降低，当组织中出现以渗碳体为基体的低
温莱氏体时，塑性降低到接近零值。韧性对组织十分敏感，含碳量增
加时，脆性的渗碳体增加，当出现网状的二次渗碳体时，韧性急剧下
降们总体来看，韧性比塑性下降的趋势要大。
（2）45钢的拉伸变形过程可以分为：弹性变形阶段，弹塑性变形阶段
（或流动区），抛物线硬化阶段。
弹性变形阶段：应力应变呈直线关系，符合胡克定律，此阶段只有
弹性变形；
弹塑性变形阶段：试样在应力为下屈服阶段时变形能继续进行；
抛物线硬化阶段：应力应变曲线变为抛物线，加工速率随反应增加
而降低，应力足够高时，塞积在障碍前的领先螺位错
产生交滑移，使应力暂时松弛故硬化速率减小。
2、答：（注：回答可以从简）实际晶体中存在位错，而强度与位错运动有着密
exp2G
切关系，对于刃型位错由p1
2a（1）b可有通过位错
移动使晶体滑移所需的临界切应力很小，仅为理想晶体的
1100

11000
倍。对于螺位错与刃型位错一样，由于原子移动量很小，所以它移动所
需的力也很小，就有理论强度远大于实际强度。
四种强化方法：形变强化、固溶强化、细晶强化、第二相粒子强化。
形变强化：金属材料大量形变以后强度就会提高，具有加工硬化的
性能，随着形变量的增加，材料的强度、硬度升高，韧性、塑性下降的
f现象称为形变强化。形变强化的机理：金属在塑性形变过程中位错密度不断r