材料科学基础考研经典题目doc资料
(完整word版)上海交通大学材料科学基础试题真题
2005年上海交通大学材料科学基础考博试卷[回忆版]材料科学基础：8选5。
每题两问，每问10分，我当10个题说吧，好多我也记不清是那个题下的小问了。
1。
填空。
你同学应该买那本材料科学基础习题了吧，看好那本此题就没多大问题，因为重复性很强。
2。
论述刃位错和螺位错的异同点3。
画晶面和晶向，立方密排六方一定要会，不仅是低指数；三种晶型的一些参数象原子数配位数之类的4。
计算螺位错的应力。
那本习题也有类似的，本题连续考了两年，让你同学注意下此题5。
置换固熔体、间隙固熔体的概念，并说明间隙固熔体、间隙相、间隙化合物的区别。
那本习题上有答案、6。
扩散系数定义，及对他的影响因素7。
伪共晶定义，还有个相关的什么共晶吧，区分下。
根据这概念好像有个类似计算的题，这我没做，不太记得了，总之就是共晶后面有点内容看下8。
关于固熔的题，好像是不同晶型影响固熔程度的题，我就记得当时我画了个铁碳相图举例说明了下还有两个关于高分子的题，我没做也没看是啥题总之，我觉得复习材科把握课本及习题，习题很重要，有原题，而且我发现交大考试重基础，基本概念要搞清楚，就没问题。
上海交通大学2012年材料科学基础考博试卷[回忆版]5 个大题，每个大题20分。
下面列出的是材料科学基础的前五个大题，其中第一大题有几个想不起来了，暂列9个。
其实后边还有三道大题，一道是关于高分子的，一道是关于配位多面体的，还有最后一个是作为一个材料工作者结合经验谈谈对材料科学特别是对材料强韧化的看法和建议，我都没敢选。
一填空（20分，每空1分）1 密排六方晶体有（）个八面体间隙，（）个四面体间隙2 晶体可能存在的空间群有（230）种，可能存在的点群有（32）种。
3 离子晶体中，正负离子间的平衡距离取决于（），而正离子的配位数则取决于（）。
（鲍林第一规则）4 共价晶体的配位数服从（）法则。
5 固溶体按溶解度分为有限固溶体和无限固溶体，那么（）固溶体永远属于有限固溶体。
6 空位浓度的计算公式：（）。
材料科学基础习题与参考答案（doc14页）完美版
材料科学基础习题与参考答案（doc14页）完美版第⼀章材料的结构⼀、解释以下基本概念空间点阵、晶格、晶胞、配位数、致密度、共价键、离⼦键、⾦属键、组元、合⾦、相、固溶体、中间相、间隙固溶体、置换固溶体、固溶强化、第⼆相强化。
⼆、填空题1、材料的键合⽅式有四类，分别是（），（），（），（）。
2、⾦属原⼦的特点是最外层电⼦数（），且与原⼦核引⼒（），因此这些电⼦极容易脱离原⼦核的束缚⽽变成（）。
3、我们把原⼦在物质内部呈（）排列的固体物质称为晶体，晶体物质具有以下三个特点，分别是（），（），（）。
4、三种常见的⾦属晶格分别为（），（）和（）。
5、体⼼⽴⽅晶格中，晶胞原⼦数为（），原⼦半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶⾯为（），晶胞中⼋⾯体间隙个数为（），四⾯体间隙个数为（），具有体⼼⽴⽅晶格的常见⾦属有（）。
6、⾯⼼⽴⽅晶格中，晶胞原⼦数为（），原⼦半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶⾯为（），晶胞中⼋⾯体间隙个数为（），四⾯体间隙个数为（），具有⾯⼼⽴⽅晶格的常见⾦属有（）。
7、密排六⽅晶格中，晶胞原⼦数为（），原⼦半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶⾯为（），具有密排六⽅晶格的常见⾦属有（）。
8、合⾦的相结构分为两⼤类，分别是（）和（）。
9、固溶体按照溶质原⼦在晶格中所占的位置分为（）和（），按照固溶度分为（）和（），按照溶质原⼦与溶剂原⼦相对分布分为（）和（）。
10、影响固溶体结构形式和溶解度的因素主要有（）、（）、（）、（）。
11、⾦属化合物（中间相）分为以下四类，分别是（），（），（），（）。
12、⾦属化合物（中间相）的性能特点是：熔点（）、硬度（）、脆性（），因此在合⾦中不作为（）相，⽽是少量存在起到第⼆相（）作⽤。
13、CuZn、Cu5Zn8、Cu3Sn的电⼦浓度分别为（），（），（）。
材料科学基础考研试题
选择题
晶体中原子或离子的排列方式是：
A. 完全无序
B. 局部有序，整体无序
C. 完全有序（正确答案）
D. 介于有序与无序之间
下列哪一项是描述晶体结构的基本单位？
A. 晶胞（正确答案）
B. 晶粒
C. 晶界
D. 晶系
在金属材料的强化机制中，通过细化晶粒来提高材料强度的方法称为：
A. 固溶强化
B. 细晶强化（正确答案）
C. 位错强化
D. 沉淀强化
下列哪种晶体结构具有最高的配位数？
A. 体心立方结构
B. 面心立方结构（正确答案）
C. 简单立方结构
D. 密排六方结构
材料的硬度与其塑性变形抗力之间的关系是：
A. 无关
B. 硬度越高，塑性变形抗力越小
C. 硬度越高，塑性变形抗力越大（正确答案）
D. 仅在特定条件下相关
在二元合金相图中，共晶点表示的是：
A. 两种组元在固态下完全互溶的点
B. 两种组元在液态下完全互溶的点
C. 合金在某一温度下，由液相同时结晶出两种不同成分固相的点（正确答案）
D. 合金开始发生固态相变的温度点
下列哪种现象是金属材料在冷却过程中，由于溶质原子在固溶体中的溶解度变化而引起的？
A. 过饱和固溶体的分解（正确答案）
B. 调幅分解
C. 共析转变
D. 马氏体转变
在铁碳合金中，随着碳含量的增加，材料的强度和硬度通常会：
A. 降低
B. 保持不变
C. 增加（正确答案）
D. 先增加后降低
下列哪种缺陷是晶体中原子排列偏离理想位置，但仍保持晶体结构不变的情况？
A. 点缺陷
B. 线缺陷
C. 面缺陷
D. 晶格畸变（正确答案）。
北京科技大学材料科学基础考研真题.doc
北京科技大学2010年硕士学位研究生入学考试试题试题编号： ________________________ 试题名称：___________ （共2页）适用专业：材料科学与工程______________________________________________________________说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效.一、分析发生下列现象的原因（30分）1. 低碳钢应力-应变曲线的屈服现象（10分）2. 金属及合金凝固时形成树枝状晶（10分）3. 上坡扩散（5分）4. 二次再结晶（5分）二、在面心立方结构的金属中（111）面上运动着柏氏矢量为6=a/2［110］的位错，位错线方向也是［110］,请在单胞中画出（ill）晶面和山0］晶向，并说明该位错属于什么类型？如果该位错的运动受到阻碍后，请判断是否有可能转移到（ill）, （ill）, （ill）各晶面上继续运动？说明为什么？（15分）三、以含Al-4wt%Cu合金为例，给出其经过不同固溶时效工艺处理后的脱溶贯序；定性说明各阶段脱溶相的尺寸及分布特点、与母相的界面匹配关系及其强化效果等.（20分）四、讨论晶体结构和空间点阵之间的关系。
（15分）五、与液态结晶过程相比，固态相变有什么特点？这些特点对固态相变后形成的组织有什么影响？（15分）六、叙述离子晶体的结构规则（15分）七、分析形成下列不同铸态组织的可能原因，并说明要得到细小的等轴晶，可采取哪些办法？（20分）八、参考下面提供的示意图，画出按组织分区的Fe-Fe’C相图，写出各三相反应,并说明分别为1. Owt%C和3. Owt%C的铁碳合金经过缓慢冷却在相关三相反应完成后形成的各组织特点（20分）。
2010答案:一、1.低碳钢在一定条件下形变时，应力-应变曲线的大致规律是首先发生线性弹性变形，达到屈服时发生塑性变形直至断裂。
特殊的地方在于应力-应变曲线上常常出现上下屈服点，这与C间隙原子对位错的钉扎作用有关。
材料科学基础考研真题(附答案)
硕士研究生入学考试试题考试科目代码及名称：959 材料科学基础考试时限：3小时 总分：150分一、名词解释 （10×3=30分）加工硬化 沉淀强化 交滑移 上坡扩散 调幅分解 金属化合物 临界分切应力 珠光体 Orowan 机制 等强温度二、解答题（6×10=60分）1、判断下列位错反应能否进行：（1）]110[2]101[2]100[a a a +→；(2)]111[2]111[6]112[3a a a →+ 2、请指明下列五种结构分别属于什么布拉菲点阵。
注：a=b=c,α=β=γ=90°。
图省3、冷变形金属在回复和再结晶过程中，组织和性能分别有什么变化？4、试分别给出FCC,BCC 及HOP 的主要滑移系。
5、试分析液态金属凝固过程中形成中心等轴晶区的条件是什么？6、为什么空位是热力学稳定缺陷，而位错是非热力学稳定缺陷。
三、问答题(3×20=60分)1、绘出Fe-Fe 3C 相图，标出其中的关键成分和关键温度，并且回答：（1）分析碳含量对Fe-C 合金室温组织和力学性能的影响。
（2）分析45钢的拉伸变形过程可分为哪几个阶段及其相应的特征和机理。
2、试解释为什么材料的理论强度远高于其实际强度。
随着现代科学技术的进步和国民经济的发展，材料的强韧化越来越重要，试举例说明材料强化或韧化的4种方法，并阐述相应的强化和韧化原理。
3、试分析下列材料科学过程是否与原子扩散有关，为什么？A 热弹性马氏体箱变B 脱溶分解C 成分均匀化D 高温蠕变E G.P 形成硕士研究生入学考试试题参考答案考试科目代码及名称：959 材料科学基础考试时限：3小时 总分：150分一、名词解释（30分）加工硬化：随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬度指标都有所提高，但塑性、韧性有所下降的现象。
沉淀强化：过饱和固溶体随温度下降或长时间保温过程中（时效）发生脱溶分解，细小的沉淀物分散于基体之中，阻碍位错运动而产生强化的现象。
《材料科学基础考研》材基题目整理5.5
1.铜在一定温度时会产生空位缺陷（即热缺陷），其空位形成激活能为Q=20000cal/mol ，一直铜为FCC 结构，晶格常数为3.62×10-8，R=1.99cal/mol K ，问： （1）试求单位体积内的格点数。
（2）试计算铜在室温的25℃和接近熔点的1084℃时单位体积内的空位数量。
（3）确定25℃和1084℃的时的空位密度（即格点位置上空位所占比例）。
解答：（1） 晶胞体积：V=a ³=（3.62×10-10）³=4.7438×10-29 m ³单位晶胞格点数：8×（1/8）+6×（1/2）=4因此单位体积格点数N=4/（4.7438×10-29）=8.432×10-28（2） n=Nexp （-20000/（1.99×298））=1.901×1014个接近熔点的1094℃时单位体积中的空位数量n=Nexp （-20000/（1.99×（273+1084）））=5.122×1024个（3） [Vm]=n/N=1.901×1014/8.432×1028=2.255×10-15[Vm]=n/N=5.122×1024/8.432×1028=6.075×10-42..在FCC 铁中，碳原子位于晶胞的八面体间隙位置，即每条棱的中心如（1/2,0,0）和晶胞中心（1/2,1/2,1/2）处；在BCC 铁中，碳原子占据四面体间隙位置，比如（1/4,1/2,0）处。
FCC 铁的点阵常数为0.3571nm ，BCC 铁为0.2866nm 。
设碳原子的半径为0.071nm 。
问（1）在FCC 、BCC 两种铁中，由间隙碳原子所产生的晶格畸变哪一种更明显？（2）如果所有间隙位置都被碳原子填充，则每种金属中的碳原子的含量各是多少？解：（1）参照图（a ），计算坐标位于(1/4,1/2,0)的间隙尺寸。
考研之材料科学基础考研真题
一、名词解释（每小题3分。
共30分）晶界内吸附交滑移：上坡扩散：纤维组织：枝晶偏析：伪共晶组织：重心法则：配位数：致密度：晶带二、答题（每小题10分、共50分）1．在一个面心立方晶系的晶胞中画出晶面（111）和（112），并写出两晶面交线的晶向指数。
2．位错反应的条件是什么？判断下列反应能否进行（1） a【100】—>a /2【111】+ a /2【111】(2) a /2【101】+ a /6【121】—> a 【111】3．试推导菲克第二定律4．试述柯氏气团理解释低碳钢存在屈服平台现象5．简答液—固界面的类型及晶体生长的方式三、默画Fe—FeC相图，并分析0..5%C合金的平衡凝固过程，计算在室温其平3衡组织组成的重量分数和想组成的重量分数（20）答案：一、名次解释晶界内吸附：少量杂质或合金元素在晶体内部的分布是不均匀的，常偏聚于晶界交滑移：螺位错，在一滑移面运动受阻，转到另一滑移面上继续滑移。
上坡扩散：扩散物质由浓度低处向浓度高处进行的扩散。
纤维组织：晶粒及加杂物沿受力方向呈条带状态分布。
枝晶偏析：在非平衡凝固条件下，若固溶体以树枝状结晶并长大，则枝干与枝间会出现成分差别，称为~。
伪共晶组织：非平衡结晶条件下，成分在共晶点附近的合金也可能全部转变为共晶组织，这种非共晶成分的共晶组织，称为~。
重心法则：处于三者相平衡的合金，其成分必位于共扼三角形重心位置。
配位数：晶体结构中任一原子周围最邻近且等距离的原子数致密度：晶体结构中原子体积占总体积的百分数晶带：相交和平行于某一晶向直线的所有晶面的组合二、1．2． 反应条件：1）．几何条件：∑b 前=∑b 后2）．能量条件：∑b 2前〉∑b 2后(1)几何条件满足；能量条件：∑b 2前=（a ）2 [(1) 2+02+02]=a 2,（5分）∑b 2后=（a 2）2 [12+12+12]+ (a 2)2 [12 +(－1) 2+(-1)2]= 232a 2a <a 232,故反应不能进行 （2）几何条件满足能量条件：∑b 2前=（a 2）2[12+02+（-1）2]+（6a ）2 [（-1）2+22+12]= 322a ∑b 2后=（3a ）2 [12+12+（-1）2]= 32a 322a 〉32a ，故反应能进行 3．菲科第二定律设扩散流量为J ，扩散系数为D ，体积浓度为C ，图阴影部分体积的横截面积为A ，则：物质流入速率＝J 1A物质流出速率＝J 2A ＝J 1A ＋dx x JA ∂∂）（ 物质积存速率＝J 1A －J 2A ＝－Adx xJ ∂∂ 积存速率又可写为Adx tC ∂∂（2分） 故Adx t C ∂∂＝－Adx xJ ∂∂，即t C ∂∂＝－x J ∂∂将扩散第一定律：J ＝－DdxdC 代入，得： t C ∂∂＝)(xC D x ∂∂∂∂4．溶质原子形成的应力场与位错应力场可发生交互作用。
近几年考研之材料科学基础考研真题
2011年一、解释以下概念与术语（每小题10分，共50分）1．扩散相变，切变型相变2．热脆、冷脆3．交滑移、攀移4．直线法则、重心法则5．过冷度、动态过冷度6.致密度7.同素异晶，多晶形8.晶界内吸附9.固溶强化，弥散强化11.枝晶偏析12.莱氏体、低温莱氏体13.再结晶、二次再结晶二、简答1、何谓上坡扩散，用扩散驱动力加以说明。
2、什么是相？从两个方面回答平衡时、非平衡时。
3、用柯氏气团理论解释低碳钢存在的屈服平台现象/应变时效现象。
4、试述形成置换固溶体的条件和影响置换固溶体溶解度的因素。
5、什么是弥散强化？影响弥散强化的因素，用位错观点解释弥散强化实质机制。
6、影响扩散的因素，渗碳为什么在r-Fe中而不在a-Fe进行？7、在浓度三角形中，平行于三角形某一边的的直线有什么意义？通过三角形顶点的任意直线有什么意义？三、分析1、（共30分）C相图(二重)。
（7分）1)．默写Fe-Fe32)．分析1.2%C铁碳合金的结晶过程。
（8分）3)．计算1.2%C铁碳合金室温下，平衡组织组成的相对质量和相组成的相对重量。
（10分）4)．绘出1.2%C铁碳合金室温下的平衡组织。
（5分）2、（共20分）如图1所示俩个被钉扎住的刃型位错A-B和C-D，它们的长度x 相同，且具有相同的柏氏矢量，每个位错都可作为弗兰克-瑞德源。
1)假定俩个位错正在扩大，试问俩个位错环相遇时是形成钉扎还是形成一个更大的位错源？为什么？（10分）2)如果能形成一个更大的位错源，试问使该位错源运动所需的临界切应力应多大？（10分）图13、什么是公切线法则？推导？4、从扩散系数D=Dexp(-Q/RT) 分析说明影响扩散的因素有哪些？5、影响烧结的因素有哪些？具体展开说，6条。
6. 某面心立方滑移系｛111｝，试画出（111）晶面上的【-110】晶向，给出引起滑移的单位柏氏矢量。
如果滑移是刃形位错引起的，指出位错方向和位错滑移方向？假定作用在该位错上的的切应力为。
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材料科学基础考研经典题目16.简述金属固态扩散的条件。
答：⑴扩散要有驱动力——热力学条件，化学势梯度、温度、应力、电场等。
⑵扩散原子与基体有固溶性——前提条件；⑶足够高温度——动力学条件；⑷足够长的时间——宏观迁移的动力学条件17. 何为成分过冷？它对固溶体合金凝固时的生长形貌有何影响？答：成分过冷：在合金的凝固过程中，虽然实际温度分布一定，但由于液相中溶质分布发生了变化，改变了液相的凝固点，此时过冷由成分变化与实际温度分布这两个因素共同决定，这种过冷称为成分过冷。
成分过冷区的形成在液固界面前沿产生了类似负温度梯度的区域，使液固界面变得不稳定。
当成分过冷区较窄时，液固界面的不稳定程度较小，界面上偶然突出部分只能稍微超前生长，使固溶体的生长形态为不规则胞状、伸长胞状或规则胞状；当成分过冷区较宽时，液固界面的不稳定程度较大，界面上偶然突出部分较快超前生长，使固溶体的生长形态为胞状树枝或树枝状。
所以成分过冷是造成固溶体合金在非平衡凝固时按胞状或树枝状生长的主要原因。
18.为什么间隙固溶体只能是有限固溶体，而置换固溶体可能是无限固溶体？答：这是因为当溶质原子溶入溶剂后，会使溶剂产生点阵畸变，引起点阵畸变能增加，体系能量升高。
间隙固溶体中，溶质原子位于点阵的间隙中，产生的点阵畸变大，体系能量升高得多；随着溶质溶入量的增加，体系能量升高到一定程度后，溶剂点阵就会变得不稳定，于是溶质原子便不能再继续溶解，所以间隙固溶体只能是有限固溶体。
而置换固溶体中，溶质原子位于溶剂点阵的阵点上，产生的点阵畸变较小；溶质和溶剂原子尺寸差别越小，点阵畸变越小，固溶度就越大；如果溶质与溶剂原子尺寸接近，同时晶体结构相同，电子浓度和电负性都有利的情况下，就有可能形成无限固溶体。
19.在液固相界面前沿液体处于正温度梯度条件下，纯金属凝固时界面形貌如何？同样条件下，单相固溶体合金凝固的形貌又如何？分析原因答：正的温度梯度指的是随着离开液—固界面的距离Z 的增大，液相温度T 随之升高的情况，即0>dZdT 。
在这种条件下，纯金属晶体的生长以接近平面状向前推移，这是由于温度梯度是正的，当界面上偶尔有凸起部分而伸入温度较高的液体中时，它的生长速度就会减慢甚至停止，周围部分的过冷度较凸起部分大，从而赶上来，使凸起部分消失，这种过程使液—固界面保持稳定的平面形状。
固溶体合金凝固时会产生成分过冷，在液体处于正的温度梯度下，相界面前沿的成分过冷区呈现月牙形，其大小与很多因素有关。
此时，成分过冷区的特性与纯金属在负的温度梯度下的热过冷非常相似。
可以按液固相界面前沿过冷区的大小分三种情况讨论：⑴当无成分过冷区或成分过冷区较小时，界面不可能出现较大的凸起，此时平界面是稳定的，合金以平面状生长，形成平面晶。
⑵当成分过冷区稍大时，这时界面上凸起的尖部将获得一定的过冷度，从而促进了凸起进一步向液体深处生长，考虑到界面的力学平衡关系，平界面变得不稳定，合金以胞状生长，形成胞状晶或胞状组织。
⑶当成分过冷区较大时，平界面变得更加不稳定，界面上的凸起将以较快速度向液体深处生长，形成一次轴，同时在一次轴的侧向形成二次轴，以此类推，因此合金以树枝状生长，最终形成树枝晶。
20. 纯金属晶体中主要的点缺陷类型是什么？试述它们可能产生的途径？答：纯金属晶体中，点缺陷的主要类型是空位、间隙原子、空位对及空位与间隙原子对等。
产生的途径：⑴依靠热振动使原子脱离正常点阵位置而产生。
空位、间隙原子或空位与间隙原子对都可由热激活而形成。
这种缺陷受热的控制，它的浓度依赖于温度，随温度升高，其平衡态的浓度亦增高。
⑵冷加工时由于位错间有交互作用。
在适当条件下，位错交互作用的结果能产生点缺陷，如带割阶的位错运动会放出空位。
⑶辐照。
高能粒子（中子、α粒子、高速电子）轰击金属晶体时，点阵中的原子由于粒子轰击而离开原来位置，产生空位或间隙原子。
21. 简述一次再结晶与二次再结晶的驱动力，并如何区分冷热加工？动态再结晶与静态再结晶后的组织结构的主要区别是什么？答：一次再结晶的驱动力是基体的弹性畸变能，而二次再结晶的驱动力是来自界面能的降低。
再结晶温度是区分冷热加工的分界线。
动态再结晶后的组织结构虽然也是等轴晶粒，但晶界呈锯齿状，晶粒内还包含着被位错缠结所分割的亚晶粒，这与静态再结晶后所产生的位错密度很低的晶粒不同，故同样晶粒大小的动态再结晶组织的强度和硬度要比静态再结晶的高。
动态再结晶后的晶粒大小与流变应力成正比。
此外，应变速率越低，形变温度越高，则动态再结晶后的晶粒越大，越完整。
22. 纯金属凝固、单相固溶体正常凝固时，是否会出现成分过冷？为什么？答：⑴不会，因为纯金属凝固时，液固界面前沿没有溶质积聚，无边界层存在。
⑵不会，单相固溶体正常凝固时的液相成分是均匀的，属于完全混合，没有边界层的存在，因此不会产生成分过冷。
1. 组织：指的是在外界因素、成分等条件一定的情况下，组成合金的不同成分、结构和性能的相的总体。
2. 请说出常见的三种类型金属晶体结构的任一晶体结构的间隙种类、位置、多少及相对大小?答：见表格总结3. 什么是间隙固溶体？形成条件？答：当原子半径比较小的非金属元素作为溶质溶入金属或化合物的溶剂中时，这些小的溶质原子不占有溶剂点阵中的阵点位置，而是位于间隙位置，形成间隙固溶体。
条件：①溶剂：大多数是过渡族元素；溶质：一般是原子半径小于0.1nm 的非金属元素，如碳、氮、氧、氢、硼等。
②保证%41>∆R ③电负性相差不大。
4. 间隙化合物结构有何特点？常见的类型有哪些？答：%41~%30=∆R ；电负性相差较大；间隙化合物具有复杂的晶体结构，常见类型：①C M 3型，C Fe 3； ②37C M 型 ；③623C M 型；④C M 6 型5.晶内偏析和正常偏析的形成原因？冷却速度对它们有何影响？答：晶内偏析为显微偏析的一种，它是在固溶体合金凝固速度较快时，由于原子扩散不充分，使晶粒的开始形成部分和最后形成部分的化学成分不一致，从而在一个晶粒内部出现了成分不均匀的现象。
晶内偏析与合金的冷却速度有关，冷却速度越快，原子扩散越难，晶内偏析越严重。
但是，若将合金以很快的速度冷却，直接过冷到固相线以下，反而不会产生晶内偏析，结晶出成分均匀的固溶体。
正常偏析为宏观偏析的一种，它是由于合金不平衡结晶时，液固相界面前沿液体中的原子混合不充分，在相界面前沿产生了原子的再分布，形成了原子富集峰。
合金凝固速度越快，液体原子混合越差，原子富集峰则越高，凝固以后在整个合金的范围内出现成分不均匀的现象。
由于溶质原子浓度随合金试棒长度方向的分布符合正常凝固方程，因此将这种偏析称为正常偏析。
冷却速度对正常偏析的影响，冷却速度越快，液体原子混合越差，形成的原子富集峰越高。
由于两相在相界面处的局部平衡，使界面固相浓度也升高，凝固以后的合金浓度偏离原始合金浓度的程度反而越小，正常偏析减小。
6.间隙相是由金属元素与非金属元素在负电性相差较大时，且原子半径比小于0.59时形成的中间相，它的晶体结构比较简单，并与两组元的晶体结构不同，尽管它的脆性大，但由于具有很高的硬度和熔点，是合金工具钢中的主要强化相。
7.冷变形金属经回复以后，力学性能和物理性能的变化主要是内应力和电阻下降。
加热时发生的再结晶的驱动力是储存能，它的形核主要机制是凸出形核、亚晶合并形核、亚晶界迁移形核三种，再结晶以后，力学性能的变化是强度、硬度下降和塑性、韧性提高。
8.阐明单相固溶体的加工硬化的强化机制。
答：加工硬化是指固溶体合金随着冷塑性变形量的增加，强度和硬度升高的现象。
加工硬化是由于位错的不断增殖以及位错之间和位错与晶界之间的交互作用导致位错的滑移受阻所致。
在外力作用下，当外力分解到滑移面及滑移方向上的分切应力达到临界分切应力时，固溶体中的各种位错增殖源不断陆续开动，增殖出大量位错，使位错密度迅速增加。
①由于位错密度的增加，位错之间会发生交割而产生大量的割阶和扭折，割阶往往会阻碍位错的滑移。
②位错之间还会发生反应，生成许多固定位错，这些固定位错不仅自身难以运动，同时作为障碍也会阻碍其他位错的运动。
9. 为什么凝固过程中会出现边界层？答：根据相图，固相从液相中结晶时，成分与液相不同，因此在结晶过程中不断排除溶质原子，导致在液—固界面液相侧溶质原子积聚。
此时原子的运动路线是固相—界面—液相。
开始时，固相中排除的原子比从界面层向液相排出的原子多，导致界面层上溶质原子浓度升高，此时称为初瞬态。
当溶质原子在界面层上的浓度高达一定程度时，达到动态平衡，即从固相到界面与从界面到液相中的原子流量相同，此时在液固相间形成了一定溶质原子浓度高于液相的过渡层，称为边界层。
10.分别叙述平衡分配系数和有效分配系数的物理意义。
答：平衡分配系数是指在平衡凝固时固相与液相中溶质浓度之比，即LS C C k 0；有效分配系数是指在非平衡凝固时，当边界层建立后，边界固相侧溶质浓度和边界以外的液相中的溶质浓度之比。
11.试比较单晶铜和多晶铜的塑性变形特点。
答：⑴单晶铜塑性变形能力呈各向异性，而多晶铜呈各向同性。
⑵单晶铜的应力应变水平低于多晶铜，因而单晶铜易滑移，多晶铜滑移困难。
⑶单晶铜滑移时，首先是由一组滑移系启动，而多晶铜滑移时，是多个晶粒、多个滑移系协同作用，因此单晶铜滑移有三个阶段，而多晶铜不出现第一阶段。
12.何谓上坡扩散？其产生条件是什么？答：溶质原子自低浓度处向高浓度处迁移的现象，称为上坡扩散。
从热力学角度来看，扩散是由于化学势的不同而引起的，各组元的原子总是由高化学势区向低化学势区扩散，扩散的真正驱动力不是浓度梯度而是化学势梯度。
13.画出Frank_Read源位错增殖过程示意图。
14.扩展位错：由一个全位错分解成两个不全位错，中间夹着一片堆垛层错区的整个位错组态称为扩展位错15.冷加工纤维组织：金属冷塑性变形时，随着变形量的增大，等轴晶粒沿变形方向被拉长，塑性夹杂物也沿变形方向被拉长，脆性夹杂物沿变形方向被碎化并呈点链状分布，这种组织称为冷加工纤维组织。
16.比较间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点。
答：合金相R电负性差相的种类相同点间隙化合物30%~41% 较大化合物都是小的非金属原子溶解到大的过渡族金属间隙相>41% 较大化合物间隙固溶体>41% 不大固溶体17.说明影响冷塑性变形金属再结晶的主要因素及其对再结晶速度的影响。
答：温度：温度升高，再结晶速度快；变形程度：冷变形程度大，储存的能量多，再结晶速度快；原始晶粒尺寸：晶粒越小，能量越高，易形核，再结晶速度快；微量溶质原子：微量溶质原子阻碍再结晶；分散相粒子：大粒子促进再结晶，小粒子阻碍再结晶。
18.简述晶界的特性。
答：⑴晶界处点阵畸变大，存在着晶界能。