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第一章
6、实际金属晶体中存在哪些缺陷?它们对性能有什么影响?答:点缺陷:空位、间隙原子、异类原子。点缺陷造成局部晶格畸变,使金属的电阻率、屈服强度增加,密度发生变化。线缺陷:位错。位错的存在极大地影响金属的机械性能。当金属为理想晶体或仅含极少量位错时,金属的屈服强度σs很高,当含有一定量的位错时,强度降低。当进行形变加工时,为错密度增加,σs将会增高。面缺陷:晶界、亚晶界。亚晶界由位错垂直排列成位错墙而构成。亚晶界是晶粒内的一种面缺陷。在晶界、亚晶界或金属内部的其他界面上,原子的排列偏离平衡位置,晶格畸变较大,位错密度较大(可达1016m2以上)。原子处于较高的能量状态,原子的活性较大,所以对金属中的许多过程的进行,具有极为重要的作用。晶界和亚晶界均可提高金属的强度。晶界越多,晶粒越细,金属的塑性变形能力越大,塑性越好。
8、什么是固溶强化?造成固溶强化的原因是什么?答:形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象称为固溶强化。固溶体随着溶质原子的溶入晶格发生畸变。晶格畸变随溶质原子浓度的提高而增大。晶格畸变增大位错运动的阻力,使金属的滑移变形变得更加困难,从而提高合金的强度和硬度。
9、间隙固溶体和间隙相有什么不同?答:合金组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的,且结构与组元之一相同的固相称为间隙固溶体。间隙固溶体中溶质原子进入溶剂晶格的间隙之中。间隙固溶体的晶体结构与溶剂相同。间隙相是间隙化合物中的一种,其晶体结构不同于组成它的任意元素的晶体结构,一般是较大金属元素的原子占据晶格的结点位置,半径较小的非金属元素的原子占据晶格的间隙位置,晶体结构简单,间隙相一般具有高熔点、高硬度,非常稳定,是合金的重要组成相。
第二章
1、金属结晶的条件和动力是什么答:液态金属结晶的条件是金属必须过冷,要有一定的过冷度。液体金属结晶的动力是金属在液态和固态之间存在的自由能差ΔF。
2、金属结晶的基本规律是什么答:液态金属结晶是由生核和长大两个密切联系的基本过程来实现的。液态金属结晶时,首先在液体中形成一些极微小的晶体称为晶核,然后再以它们为核心不断地长大。在这些晶体长大的同时,又出现新的品核并逐渐长大,直至液体金属消失。
3、在实际应用中,细晶粒金属材料往往具有较好的常温力学性能,细化晶粒、提高金属材料使用性能的措施有哪些?答:(1)提高液态金属的冷却速度,增大金属的过冷度。(2)进行变质处理r
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