材基
材基问答题
材基课后习题答案
肖脱基空位
弗兰克耳空位
刃型位错
螺型位错
混合位错
柏氏矢量
位错密度
位错的滑移
位错的攀移
弗兰克—瑞德源
派—纳力
单位位错
不全位错
堆垛层错
位错反应
扩展位错。
位错密度：ρv＝L/V(cm/cm3)；)
ρa＝1/S (1/cm2）
2．纯铁的空位形成能为105kJ/mol.将纯铁加热到850℃后激冷至室温(20℃)，假设高温下的空位能全部保留，试求过饱和空位浓度与室温平衡空位浓度的比值。
(111)晶面：a[10-1]/2→a[11-2 ]/6 + a[2-1-1]/6
(11-1)晶面：a[011]/2→a[112 ]/6 + a[-121]/6
试问：
(1)两个扩展位错在各自晶面上滑动时，其领先位错相遇发生位错反应，求出新位错的柏氏矢量；
•(2)用图解说明上述位错反应过程；
•(3)分析新位错的组态性质
•解答：利用空位浓度公式计算
•850℃(1123K)：Cv1＝
•后激冷至室温可以认为全部空位保留下来
•20℃(293K)：Cv2＝
•Cv1 /Cv2=
3．计算银晶体接近熔点时多少个结点上会出现一个空位（已知：银的熔点为960℃，银的空位形成能为1.10eV，1ev＝）?若已知Ag的原子直径为0.289nm，问空位在晶体中的平均间距。1eV＝1.602*10-19J
（G切变模量，γ层错能）
解答思路：
位错反应：a[-110]/2→a[-12-1]/6 + a[-211]/6
当两个肖克莱不全位错之间排斥力F＝γ（层错能）时，位错组态处于平衡，故依据位错之间相互作用力，F＝Gb1b2/2πd＝γ可得。
材基实验心得体会
材基实验心得体会通过此次建筑材料实训，让我学习到了许多东西。
同时也使我对建筑材料试验有了更进一步的了解和体会。
此次实训，我不仅学习到很多关于水泥、砂浆、混凝土的相关知识，而且锻炼了我认真、细心的品质，增强了团队合作及动手操作能力。
更重要的是培养了我对这门课的兴趣。
每次试验前，我都会抽出时间来仔细的阅读《建筑材料实训指导》，主要是学习规范、熟悉仪器、了解试验步骤。
不放过每一个细节，重点部位就做上标记。
但这都还是“纸上谈兵”，当到了真正要试验的时候，才发现没那么简单。
幸好，老师在每次试验前，都要把试验的步骤、要求以及规范再仔细地讲一遍。
试验中老师在旁边细心观看，对我们出现的问题及时的予以纠正。
刚开始因为试验的某些小环节做的不到位，在测混凝土坍落度试验时，由于脚没有踩住坍落度筒，导致混凝土溢出。
于是第二次我们吸取教训，调整了方法。
最终使得坍落度满足了要求。
因此，我觉得要想顺利完成试验，就必须认真。
这次实训涉及了许多专业知识，通过这些专业知识的结合运用，对于我是一个很好的锻炼，也为接下来的学习，奠定了一个良好的基础。
所以我很珍惜这次在学校学习的机会。
实训是学校培养方案和教学计划的重要环节，它是所学理论知识与工程实践的统一，也是学生从学校走向社会的一个不可缺少的过度阶段。
短暂的实训已经过去，首先，我想先向所有为我的实训提供帮助的同学和我的指导老师致谢，感谢你们为我顺利的实训所做的帮助和努力。
在书本上学过很多的理论知识，似乎通俗易懂，但从未付诸实践过。
通过实训，我把理论和实际相结合，不但巩固了理论知识还增加了动手能力。
当初很多题、案例在老师的指导下似乎轻而易举，而当自己亲自上阵时才知道并非易事，才意识到自己能力的欠缺和知识的匮乏，才体味到古人所说的一句话“书到用时方恨少”。
可是世上没有后悔药。
我只有不断学习，吃苦耐劳，塌实工作，拓宽视野，增长见识。
积极面对每一天的挑战，明确今后职业生涯的目标方向，在工作中积累丰富的知识和经验。
材基复习
立方晶系晶面间距计算公式：
电子浓度计算公式：
第二章
内容提要---晶体缺陷
理想的完整晶体是不存在的。在实际晶体中，总存在着偏离理想结构的区域--晶体缺陷，这在高分子材料中，尤其严重。按其几何特征，晶体缺陷分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三大类。
点缺陷包括空位、间隙原子、杂质或溶质原子等。点缺陷通常是由于原子的热运动并存在能量起伏（P39）而导致的。点缺陷的去处：（表面或界面（肖脱基空位）、间隙（弗伦克尔空位））在一定温度下，点缺陷处于不断产生和复合的过程中。当这两个过程达到平衡时，此时的点缺陷浓度就是该温度下的平衡浓度。它根据热力学理论析金属的晶体结构是研究金属材料的关键。（原子的键合方式、金属的晶体晶体结构）
化学：（离子键、共价键、金属键）金属键的基本特点：电子的共有化（P3）
物理：（范德华力）
氢键
为了便于了解晶体结构，首先引入一个"空间点阵（P5：）"的概念。根据"每个阵点的周围环境相同"和六个点阵参数间的相互关系，可将晶体分为7个晶系，14种布拉菲点阵。晶胞是能反映点阵对称性、具有代表性的基本单元（最小平行六面体），晶胞的选取原则：（a充分反映空间点阵的对称性；b相等的棱和角的数目最多；c具有尽可能多的直角；d体积最小。）其不同方向的晶向和晶面可用密勒指数加以标注。（晶向指数[]和晶面指数()的标注）。晶带定律的计算（P12）.晶面间距计算公式（P13）
另外晶体中的点缺陷还可通过高温淬火、冷变形以及高能粒子的辐照效应等形成。此时晶体点缺陷浓度往往超过其平衡浓度，称为过饱和点缺陷。
晶体的线缺陷表现为各种类型的位错。位错的概念是在研究晶体滑移过程时提出的。它相当于滑移面上已滑移区和未滑移区的交界线。位错按几何特征分为刃型位错和螺型位错两大类。但实际晶体中大量存在的是混合位错。柏氏矢量b是一个反映位错周围点阵畸变总积累的重要物理量。该矢量的方向表示位错的性质与位错的取向，即位错运动导致晶体滑移的方向；该矢量的模∣b∣表示了畸变的程度，称为位错的强度，而且∣b∣ 。一根位错线具有唯一的柏氏矢量，这是柏氏矢量的守恒性所决定的。柏氏矢量不仅决定位错的组态及其运动方向，而且对位错的一系列属性，如位错的应力场、应变能，位错的受力状态，位错增殖与交互作用，位错反应等都有很大影响。
材基
化学键:组成物质整体的质点间的相互作用力有共价键；离子键；金属键；范德瓦尔键晶体：物质的质点（分子、原子或离子）在三维空间呈规则的周期性重复排列的物质。
空间点阵：把质点看成空间的几何点，点所形成的空间阵列。
晶格：用假想的空间直线，把这些点连接起来，所构成的三维空间格架。
晶胞：从晶格中取出具有代表性的最小几何单元。
体心立方晶格，面心立方晶格，密排六方晶格合金：是指由两种或两种以上元素组成的具有金属特性的物质。
组元：组成合金最基本的独立物质（组成合金的元素、稳定化合物）。
相：成分结构相同并以界面分开的均匀部分。
组织：在显微镜下所看到的相的分布形态。
固溶体：指溶质组元溶于溶剂晶格中，并保持溶剂组元晶格类型而形成的均匀固体。
按溶质在溶剂晶格中的位置不同可分为①置换固溶体溶质原子占据溶剂晶格的某些结点位置而形成的固溶体。
例如：纯铜与黄铜。
②间隙固溶体溶质原子占据溶剂晶格间隙而形成的固溶体。
按固溶度不同可分为①有限固溶体②无限固溶体按溶质原子与溶剂原子的相对分布不同可分为：①无序固溶体②有序固溶体固溶体的性能：点阵常数改变，产生固溶强化，物理性能改变影响固溶体固溶度的因素：1.晶体结构因素2) 原子尺寸因素3)电负性因素4)电子浓度因素中间相可以是化合物，也可以是以化合物为基的固溶体，它具有金属的性质，又称金属间化合物。
合金中各组元之间发生相互作用而形成的一种新相，叫金属间化合物。
具有较高熔点、高硬度，常作强化相，种类很多。
根据形成条件和结构特点不同金属间化合物可分为：①正常价化合物②电子化合物③间隙相与间隙化合物。
晶体缺陷：晶格不完整的部位。
按几何特点分为三类：点、线、面缺陷。
点缺陷：空位：没有原子的结点；间隙原子：位于晶格间隙中的原子；置换原子：取代结点上原子的外来原子。
点缺陷是热力学稳定缺陷点缺陷的形成：（1）肖特基缺陷：原子由于热振动脱离正常结点后，跑到晶体表面构成新的一层，这种缺陷称为肖特基缺陷。
材基名词解释
第二章空位与位错位错：晶体中的一种原子排列不规则的缺陷，它在某一个方向上的尺寸很大，另两个方向上尺寸很小。
单位位错：把柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错称为单位位错。
全位错：把柏氏矢量等于点阵矢量或其整数倍的位错称为全位错。
不全位错：柏氏矢量不等于点阵矢量整数倍的位错称为不全位错。
扩展位错:通常指一个全位错分解为两个不全位错，中间夹着一个堆垛层错的整个位错形态。
位错密度：单位体积内位错线的总长度ρυ=L/υ；单位面积位错露头数ρs=N/s 刃型位错：晶体中的某一晶面，在其上半部有多余的半排原子面，好像一把刀刃插入晶体中，使这一晶面上下两部分晶体之间产生了原子错排，称为刃型位错。
螺型位错：沿某一晶面切一刀缝，贯穿于晶体右侧至BC处，在晶体的右侧上部施加一切应力τ，使右端上下两部分晶体相对滑移一个原子间距，BC线左边晶体未发生滑移，出现已滑移区与未滑移区的边界BC。
从俯视角度看，在滑移区上下两层原子发生了错动，晶体点阵畸变最严重的区域内的两层原子平面变成螺旋面，畸变区的尺寸与长度相比小得多，在畸变区范围内称为螺型位错位错墙：根据刃型位错周围应力场的特征，一系列同号位错在垂直滑移面的方向排列起来，那么上方位错的拉应力场将和下方位错的压应力场互相重叠，从而降低体系的总应变能，所以，这是刃型位错稳定的排列方式，又称为位错墙。
空位平衡浓度：金属晶体中，空位是热力学稳定的晶体缺陷，在一定的空位下对应一定的空位浓度，通常用金属晶体中空位总数与结点总数的比值来表示。
柏氏回路：确定柏氏族矢量的过程中围绕位错线作的一个闭合回路，回路的每一步均移动一个原子间距，使起点与终点重合。
P-N力：周期点阵中移动单个位错时，克服位错移动阻力所需的临界切应力。
Orowan机制：合金相中与基体非共格的较硬第二相粒子与位错线作用时不变形，位错绕过粒子，在粒子周围留下一个位错环使材料得到强化的机制。
多边形化：连续弯曲的单晶体中由于在加热中通过位错的滑移和攀移运动，形成规律的位错壁，成为小角度倾斜晶界，单晶体因而变成多边形的过程。
材基名词解释
1、晶带轴所有平行或相交于某一晶向直线的晶面构成一个晶带，此直线称为晶带轴。
P26 2、伪共晶组织非平衡凝固条件下，某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到全部的共晶组织，这种由非共晶成分的合金得到的共晶组织称为伪共晶。
3、定向凝固定向凝固是指在凝固过程中采用强制手段,在凝固金属和未凝固金属熔体中建立起特定方向的温度梯度,从而使熔体沿着与热流相反的方向凝固,最终得到具有特定取向柱状晶的技术。
（百度的）4、包共晶组织三元合金在冷却过程中，从液相和一固相中析出两种固相构成的组织。
（自己写的）5、再结晶冷变形后的金属加热到一定温度之后，在原变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒，而性能也发生了明显的变化并恢复到变形前的状态，这个过程称为再结晶。
（指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程）6、克肯达尔效应反映了置换原子的扩散机制，两个纯组元构成扩散偶，在扩散的过程中，界面将向扩散速率快的组元一侧移动。
7、滑移系晶体中一个滑移面及该面上一个滑移方向的组合称一个滑移系。
8、机械合金化用高能研磨机或球磨机实现固态合金化的过程。
机械合金化是一个通过高能球磨使粉末经受反复的变形、冷焊、破碎，从而达到元素间原子水平合金化的复杂物理化学过程。
（百度的）9、间隙固溶体溶质原子占据溶剂晶格中的间隙位置而形成的固溶体。
10、区域熔炼将圆棒分成小段逐步进行融化和凝固，也就是是金属棒从一段向另一端顺序的进行局部融化，凝固过程也随之顺序的进行。
当熔化区走完一遍之后，圆棒中的杂质就富集到另一端。
（PPT上的）11、成分过冷界面前沿液体中的实际温度低于由溶质分布所决定的凝固温度时产生的过冷。
12、柏氏回路确定柏氏族矢量的过程中围绕位错线作的一个闭合回路，回路的每一步均移动一个原子间距，使起点与终点重合。
13、反应扩散通过扩散使固溶体内的溶质组元超过固溶极限而不断形成新相的扩散过程。
14、奥罗万机制合金相中与基体非共格的较硬第二相粒子与位错线作用时不变形，位错绕过粒子，在粒子周围留下一个位错环使材料得到强化的机制。
材基名词解释(整理后超级全)
第一章原子结构与健合一、名词解释1.电子亲和能：气态电中性基态原子获得一个电子变为气态一价负离子放出的能量叫做电子亲和能。
2.元素电离能：从原子中去掉电子必须克服核电荷的引力而消耗的能量。
3.元素：具有相同核电荷数的同一类原子的总称。
4.元素周期律：元素的外层电子结构随原子序数（核中带正电荷的质子数）的递增而呈周期性的变化律。
5.电负性：元素得失电子的能力。
6.金属键：自由电子与原子核之间静电作用产生的键合力。
7.离子键：金属原子自己最外层的价电子给予非金属原子，使自己成为带正电的正离子，而非金属得到价电子后使自己成为带负电的负离子，这样正负离子靠它们之间的静电引力结合在一起。
8.共价键：由两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。
9.氢键：由氢原子同时与两个电负性相差很大而原子半径较小的原子（O，F，N 等）相结合而产生的具有比一般次价键大的键力。
10.范德华力：借助微弱的、瞬时的电偶极矩的感应作用将原来具有稳定的原子结构的原子或分子结合为一体的键合。
11.能量最低原理：电子的排布总是尽可能的使体系的能量最低。
12.Pauli不相容原理：在一个原子中不可能有运动状态完全相同的两个电子，即不可能有四个量子数都相同的两个原子。
13.Hund规则：在同一亚层中的各个能级中，电子的排布尽可能分占不同的能级，而且自旋方向相同。
14.杨氏模量：材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系（即符合胡克定律），其比例系数称为杨氏模量。
15.原子堆垛因子：在晶体结构中原子占据的体积与可利用的总体积的比率。
二、其他1.原子间的一次结合键共有几种？各自的特点如何？（1）金属键：绝大多数金属，基本特点是电子的共有化。
（2）离子键：大多数盐类、碱类和金属化合物，基本特点是离子为结合单位。
（3）共价键：亚金属、聚合物和无机非金属，主要特点是共用电子对。
第二章固体结构一、名词解释1.晶体：原子（或分子）在三维空间呈有规律的周期性排列的物质。
材基简答题
1、置换固溶体溶解度的影响因素1) 尺寸因素：由于溶质和溶剂原子尺寸差异，溶质原子的存在导致晶体内产生点阵畸变，尺寸差异越大，引起的点阵畸变越大，一般而言，溶质和溶剂间尺寸差异越大，溶质在溶剂中最大固溶度越小。
2) 晶体结构因素：一般而言，晶体结构不同，只能形成有限固溶体；晶体结构相同，固溶度通常较大，并有可能形成无限固溶体。
3) 电负性因素：电负性差越小，越易形成固溶体，且形成的固溶体溶解度也较大；电负性差越大，固溶度越小；电负性差很大时，往往形成比较稳定的金属化合物。
4) 电子浓度因素：电子浓度指合金中各组成元素价电子数总和与原子总数之比。
当超过极限电子浓度，固溶体就不稳定，形成新相——中间相尺寸因素、电负性差、电子浓度及晶体结构是影响固溶体溶解度的四个主要因素，当此四个因素均有利时，有可能形成无限固溶体2、由相关数据画相图例：铋熔点为271.5℃，锑熔点为630.7℃，在液态和固态时铋锑均能彼此无限互溶。
wBi=50%的合金在520℃时开始结晶出成分为wSb=87%的固相。
wBi=80%的合金在400℃时开始结晶出成分为wSb=64%的固相，根据上述条件，1）绘出Bi-Sb相图，并标出各线和各相区名称；2）从相图上确定含锑量为40%合金开始结晶和结晶终了温度，并求出它在400℃时平衡相成分及相对量。
解：1）根据题意，520℃时液相成分为wSb=50%，结晶出固相成分为wSb=87%；400℃时液相成分为wSb=1-wBi=1-80%=20%，结晶出固相成分为wSb=64%，因此，液相线四个坐标为（271.5，0），（400，20），（520，50），（630.7，100）；固相线四个坐标为（271.5，0），（400，64），（520，87），（630.7，100）。
将上述四点在坐标纸上标出并光滑连接即得Bi-Sb相图2）根据相图，含锑量为40%合金开始结晶温度约为490℃，终了结晶温度约为350℃。
材基名词解释
《材料科学基础》名词解释晶体原子、分子或离子按照一定的规律周期性排列组成的固体。
非晶体原子没有长程的周期排列，无固定的熔点，各向同性等。
空间点阵指几何点在三维空间作周期性的规则排列所形成的三维阵列，是人为的对晶体结构的抽象。
晶族依据晶体结构中高次轴（n>2）的数目，将晶体划分为低级（无高次轴）、中级（一个高次轴）和高级（多于一个高次轴）晶族。
晶带轴定律所有平行于同一方向的晶面（hkl）构成的一个晶带，该方向[uvw]就称为晶带轴，则有hu+kv+lw=0，这就是晶带轴定律。
空间群晶体结构中所有对称要素（含微观对称要素）的组合所构成的对称群。
布拉菲点阵除考虑晶胞外形外，还考虑阵点位置所构成的点阵。
晶胞在点阵中取出一个具有代表性的基本单元（最小平行六面体）作为点阵的组成单元，称为晶胞。
中间相两组元A和B组成合金时，除了形成以A为基或以B为基的固溶体外，还可能形成晶体结构与A，B两组元均不相同的新相。
由于它们在二元相图上的位置总是位于中间，故通常把这些相称为中间相。
配位数晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数。
致密度晶体结构中原子体积占总体积的百分数。
金属键自由电子与原子核之间静电作用产生的键合力。
共价键相邻原子由于共享电子对所形成的价键，具有饱和性和方向性。
固溶体是以某一组元为溶剂，在其晶体点阵中溶入其他组元原子（溶剂原子）所形成的均匀混合的固态溶体，它保持溶剂的晶体结构类型。
间隙相当非金属(X)和金属(M)原子半径的比值rX/rM<0.59 时，形成的具有简单晶体结构的相，称为间隙相。
肖脱基空位（肖脱基缺陷）在个体中晶体中，当某一原子具有足够大的振动能而使振幅增大到一定程度时，就可能克服周围原子对它的制约作用，跳离其原来位置，迁移到晶体表面或内表面的正常结点位置上而使晶体内部留下空位，称为肖脱基空位。
弗兰克尔空位（弗兰克尔缺陷）当晶格热振动时，一些能量足够大的原子离开其平衡位置，而挤到晶格的间隙中，形成间隙原子，并在原正常格点上留下空位。
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名词配位数：在金属晶体中，每个原子周围与之相邻最近且等距的原子数目。
致密度：晶胞中原子本身所占的体积百分数，即晶胞中所包含的原子体积与晶胞体积的比值。
晶胞：空间点阵中的所有阵点全部用完全相同的结构单元来代替，便可得到晶体的微观结构，晶体结构中相当于点阵单位的那一部分空间称为晶胞，晶胞是晶体结构的最小重复单位。
合金：是由两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼，烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。
晶体缺陷：造成晶体点阵结构周期势场畸变的一切因素称为晶体缺陷。
晶体结构：晶体结构即晶体的微观结构，是指晶体中实际质点（原子，分子或离子）的具体排列情况。
置换固溶体：当溶质原子溶入溶剂中形成固溶体时，溶质原子占据溶剂点阵的阵点，或者说溶质原子置换了溶剂点阵的部分溶剂原子，这种固溶体称为置换型固溶体。
包申格效应：材料经预先加载产生少量塑形变形，而后同向加载则σe升高，反向加载则σe下降，此现象称为包申格效应。
滑移系：一个滑移面和此面上的一个滑移方向合起来称为一个滑移系。
过冷度：金属的实际结晶温度Tn 与理论结晶温度Tm之差，称为过冷度，用ΔT表示。
ΔT=Tm- Tn。
加工硬化：金属材料经冷加工变形后，强度（硬度）显著提高，而塑形则很快下降，即产生了加工硬化现象。
再结晶：出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程。
变形织构：随着形变程度的增加，多晶体内的多个晶粒呈现取向的择优分布的现象。
热加工：工程上将再结晶温度以上的加工称为热加工；而把再结晶温度以下而又不加热的加工称为冷加工。
固溶强化：溶质原子对合金塑形变形的影响主要表现在固溶强化作用上，即溶质原子的存在及其固溶度的增加，是基体金属的变形抗力随之提高。
扩散通量：表示单位时间内通过垂直于扩散方向单位面积的扩散物质质量，其单位为kg/(m2.s)。
稳态扩散：质量浓度不随时间而变化的扩散。
非稳态扩散：质量浓度随时间而变化的扩散。
化学扩散：由于浓度梯度所引起的扩散。
自扩散：不依赖浓度梯度，仅由热振动而产生的扩散。
上坡扩散：物质可能从低浓度区向高浓度区扩散，扩散的结果提高了浓度梯度，这种扩散称为上坡扩散。
反应扩散：原子在扩散过程中由于固溶体过饱和而生成新相的扩散称为反应扩散。
过冷现象：金属的Tn总低于Tm这种现象，叫过冷现象。
临界过冷度：金属开始发生结晶的过冷度为临界过冷度。
结构起伏（相起伏）：液态金属中处于时而形成、时而消失、不断变化的“近程规则排列”的原子集团，称为结构起伏。
形核功：为形核而提供的能量叫形核功。
临界形核功：形成临界晶核所需要的能量称为临界形核功。
变质处理：在浇注前往液态金属中加入某些难熔的固体颗粒即形核剂，会显著增加非均匀形核的数量，使晶粒细化，此法称为变质处理。
伪共晶：由共晶成分附近的非共晶成分的合金，经快冷后得到全部的共晶组织，称为伪共晶。
离异共晶：先结晶相的量远远大于共晶组织的量，使共晶组织中与先结晶相相同的那一相，依附在先结晶相上生长，而剩下的另一相则单独在晶界处凝固，从而使共晶组织特征消失，这种两相分离的共晶，称为离异共晶。
共晶反应：具有一定成分的液相在恒温下同时结晶出两个具有一定成分和结构的固相的反应为共晶反应。
包晶反应：具有一定成分的液相和一个固相在恒温下生成另一个具有一定成分的固相的反应为包晶反应。
共析反应：具有一定成分的固相在恒温下同时析出另外两个具有一定成分和结构的固相的反应为共析反应。
铁素体：碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体。
奥氏体：碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体。
莱氏体：共晶转变所形成的奥氏体和渗碳体的混合物称为莱氏体。
珠光体：共析转变所形成的铁素体和渗碳体的混合物称为珠光体。
平衡分配系数：平衡凝固时固相的质量分数w S和液相的质量分数w L之比。
成分过冷：由液相成分变化与实际温度分布所决定的特殊过冷现象称为成分过冷。
枝晶偏析：一个晶粒内或一个枝晶间化学成分不均匀的现象称为枝晶偏析。
晶间偏析：各晶粒之间化学成分不均匀的现象称为晶间偏析。
内耗：加载时消耗于材料的变形功大于卸载时材料恢复所释放的变形功，多余的部分被材料内部所消耗 弹性后效：实际晶体，加载或卸载时在弹性极限内σe 范围内，应变滞后于外加应力并和时间有关的现象。
简答1、 影响扩散速率的最主要因素是什么？答：最主要是温度。
其余的有2.固溶体类型3.晶体结构4.晶体缺陷5.化学成分6.应力的作用。
2、 扩散的驱动力是什么？答：真正驱动力是化学位梯度，总是向化学位见效的方向。
3、 写出扩散系数的表达式，说明Q 的意义。
答： )exp(0RTQ D D -=Q ：扩散激活能 对间隙型扩散，Q=ΔU （间隙原子的迁移能）；对置换型扩散，Q=ΔU V +ΔU （增加一项空位形成能ΔU V ）。
4、 均匀形核时的相变驱动力是什么？相变阻力是什么？答：由于在这个区域中原子由液态的聚集状态转变为晶态的有序排列状态，使体系内的自由能降低，这是相变的驱动力（ΔGVL-S ）;另一方面，由于晶胚构成新的表面，又会引起表面自由能的增加，这构成相变的阻力（ΔGA ）。
5、 何谓临界形核功，求出均匀形核时其大小，并说明其物理意义。
答：形成临界晶核所需要的能量称为临界形核功。
数值上等于ΔG *。
将 r * =Gv ∆-σ2代入ΔG = 34πr 3ΔGv + 4πr 2σ得 ΔG * = -34πr *3*r 2σ+ 4πr *2σ=314πr *2σ=31A *σ（A *为临界晶核的表面积） 意义：形成临界晶核时，体积自由能ΔG V L-S ↓只能补偿2/3表面能ΔG A ↑，还有1/3的表面能必须由系统的能量起伏来提供。
6、 塑形变形的方式有哪几种？答：在常温和低温下，单晶体的塑形变形主要通过滑移方式进行，另外还有孪生和扭折等方式。
7、 冷变形金属回复阶段内应力和硬度如何变化？答：内应力的降低主要是由于晶体内弹性应变的基本消除；硬度及强度下降不多则是由于位错密度下降不多，亚晶还较细小的缘故。
8、 冷变形金属在再结晶阶段硬度为何会明显下降？答：由于位错密度显著降低，故强度与硬度明显下降。
9、 在正温度梯度下，为什么纯金属凝固时不能呈树枝状生长，而固溶体合金凝固时却能呈树枝状生长？答：1.因为当界面上偶有突出生长部分伸入到温度较高的液相中时，它的生长速度会降低，甚至会停止。
而周围晶体会很快赶上来，突出部分消失，恢复到平面生长状态。
2.由于固溶体合金凝固时，溶质在固液界面处聚集，产生了成分过冷。
在Ⅲ区，液相温度梯度更为平缓，成分过冷程度很大，液相很大范围处于过冷状态，类似负温度梯度条件，晶体以树枝状方式长大。
10. 晶体长大的方式主要有哪三种？答：1.垂直长大机制，2.二维晶核长大机制，3.螺型位错长大机制。
11. 铸锭的典型宏观组织由哪几个部分组成？同一合金在其他条件相同情况下，提高浇注温度对各晶区分布有什么影响？答：1.表层细结晶区，柱状晶区和中心等轴晶区。
2.适当提高浇注温度，增大铸锭截面的温度梯度，则柱状晶区就更加得到发展。
12.铸锭的表层为什么经常是细晶区？答：由于模壁温度低，与模壁接触的溶液受到急冷，产生很大的△T，这样在最外层形成大量的晶核；同时模壁的凹凸不平可作为非均匀形核的基底对形核也有促进作用，因此，在靠近模壁的溶液中，形成大量的晶核并向各向生长，很快彼此相遇形成一薄层很细的等轴晶粒。
13.何为成分过冷？成分过冷对固溶体结晶时晶体长大方式有何影响？答：（1）由液相成分变化与实际温度分布所决定的特殊过冷现象称为成分过冷。
（2）不同成分过冷程度的三个区域Ⅰ区无成分过冷时，晶体以平面方式长大；Ⅱ区存在小的成分过冷时，晶体以胞状方式长大；Ⅲ区存在很大的成分过冷度时，晶体以树枝状方式长大。
14.铸造时细化晶粒的途径有哪些？答：1.控制过冷度△T 2.质变处理 3.振动，搅拌，常用的方法有机械振动，超声波振动，电磁搅拌等15.为什么在常温下晶粒越细，不仅强度高，而且塑韧性也好？答：强度高，是因为晶粒细，单位面积上的晶粒数多，晶界的总面积大，每个晶粒周围不同取向的晶粒数多，对塑性变形的抗力大；塑韧性好，是因为晶粒细，单位体积中的晶粒数越多，变形可在更多的晶粒中发生，且比较均匀，减少了应力集中，使金属发生很大的塑性变形也不断裂。
16.简述弗仑克尔缺陷和肖特基缺陷的特点，并解释萤石晶体易形成弗仑克尔缺陷的原因。
答：1.弗仑克尔缺陷特点：空位与间隙粒子成对出现，数量相等，晶体体积不发生变化。
2.肖特基缺陷的特点：体积增大，对离子晶体，正负离子空位成对出现，数量相等。
结构致密的晶体易形成肖特基缺陷。
3.因为在晶体中弗伦克尔缺陷的数目多少与晶体结构有很大关系，格点位质点要进入间隙位，间隙必须要足够大，因为萤石CaF2型结构的物质空隙较大，所以易形成。
17.简述滑移与孪生的异同点。
答：相同点：a．宏观上，都是切应力作用下发生的剪切变形；b．微观上，都是晶体塑性变形的基本形式，是晶体的一部分沿一定晶面和晶向相对另一部分的移动过程；c．两者都不会改变晶体结构；d．从机制上看，都是位错运动结果。
不同点：a．滑移不改变晶体的位相，孪生改变了晶体位向；b．滑移是全位错运动的结果，而孪生是不全位错运动的结果；c．滑移是不均匀切变过程，而孪生是均匀切变过程；d．滑移比较平缓，应力-应变曲线较光滑、连续，孪生则呈锯齿状；e．两者发生的条件不同，孪生所需临界分切应力值远大于滑移，因此只有在滑移受阻情况下晶体才以孪生方式形变；f．滑移产生的切变较大（取决于晶体的塑性），而孪生切变较小，取决于晶体结构。
18.什么是晶体缺陷，缺陷分为几类？答：造成晶体点阵结构周期势场畸变的一切因素称晶体缺陷。
根据缺陷的作用范围把真实晶体缺陷分四类：点缺陷：在三维尺寸均很小，只在某些位置发生，只影响邻近几个原子。
线缺陷：在二维尺寸小，在另一维尺寸大，可被电镜观察到。
面缺陷：在一维尺寸小，在另二维尺寸大，可被光学显微镜观察到。
体缺陷：在三维尺寸较大，如镶嵌块，沉淀相，空洞，气泡等。
19.指出下图中各段位错的性质，并说明刃型位错部分的多余半原子面。
答：AB段为负刃型位错，多余半原子面在下方；CD段为正刃型位错，多余半原子面在上方；BC段为右螺型位错，位错线方向与b相同；DA段为左螺型位错，位错线方向与b相反。
20.扩散机制有哪些，分别加以说明。
答：1）换位机制：两个或四个相邻原子互换位置。
2）间隙机制：原子从一个晶格间隙位置迁移到另一个间隙位置。
3）空位机制：晶体中存在空位，使原子迁移容易。
4）晶界扩散及表面扩散：多晶体材料，扩散物质可沿三种不同路径进行即晶体内扩散，晶界扩散和样品自由表面扩散，并用D L、D B、D S表示三者的扩散系数，且D L< D B< D S。