《材料科学基础》习题及答案
《材料科学基础》习题附答案
《材料科学基础》习题附答案第⼆章思考题与例题1. 离⼦键、共价键、分⼦键和⾦属键的特点，并解释⾦属键结合的固体材料的密度⽐离⼦键或共价键固体⾼的原因？2. 从结构、性能等⽅⾯描述晶体与⾮晶体的区别。
3. 何谓理想晶体？何谓单晶、多晶、晶粒及亚晶？为什么单晶体成各向异性⽽多晶体⼀般情况下不显⽰各向异性？何谓空间点阵、晶体结构及晶胞？晶胞有哪些重要的特征参数？4. ⽐较三种典型晶体结构的特征。
（Al 、α-Fe 、Mg 三种材料属何种晶体结构？描述它们的晶体结构特征并⽐较它们塑性的好坏并解释。
）何谓配位数？何谓致密度？⾦属中常见的三种晶体结构从原⼦排列紧密程度等⽅⾯⽐较有何异同？5. 固溶体和中间相的类型、特点和性能。
何谓间隙固溶体？它与间隙相、间隙化合物之间有何区别？（以⾦属为基的）固溶体与中间相的主要差异（如结构、键性、性能）是什么？6. 已知Cu 的原⼦直径为2.56A ，求Cu 的晶格常数，并计算1mm 3Cu 的原⼦数。
7. 已知Al 相对原⼦质量Ar （Al ）=26.97，原⼦半径γ=0.143nm ，求Al 晶体的密度。
8 bcc 铁的单位晶胞体积，在912℃时是0.02464nm 3；fcc 铁在相同温度时其单位晶胞体积是0.0486nm 3。
当铁由bcc 转变为fcc 时，其密度改变的百分⽐为多少？9. 何谓⾦属化合物？常见⾦属化合物有⼏类？影响它们形成和结构的主要因素是什么？其性能如何？10. 在⾯⼼⽴⽅晶胞中画出[012]和[123]晶向。
在⾯⼼⽴⽅晶胞中画出（012）和（123）晶⾯。
11. 设晶⾯（152）和（034）属六⽅晶系的正交坐标表述，试给出其四轴坐标的表⽰。
反之，求（3121）及（2112）的正交坐标的表⽰。
（练习），上题中均改为相应晶向指数，求相互转换后结果。
12.在⼀个⽴⽅晶胞中确定6个表⾯⾯⼼位置的坐标，6个⾯⼼构成⼀个正⼋⾯体，指出这个⼋⾯体各个表⾯的晶⾯指数，各个棱边和对⾓线的晶向指数。
材料科学基础试题及答案
材料科学基础试题及答案一、选择题1. 材料科学中的“四要素”是指（）。
A. 组织、性能、加工、应用B. 材料、结构、性能、加工C. 材料、结构、性能、应用D. 结构、性能、加工、应用答案：C2. 下列哪种材料属于金属材料？（）。
A. 铝合金B. 碳纤维C. 聚氯乙烯D. 陶瓷答案：A3. 材料的硬度是指（）。
A. 材料抵抗变形的能力B. 材料抵抗破坏的能力C. 材料抵抗穿透的能力D. 材料抵抗摩擦的能力答案：A4. 材料的疲劳是指（）。
A. 材料在高温下的性能变化B. 材料在重复应力作用下的性能变化C. 材料在腐蚀环境下的性能变化D. 材料在高压下的的性能变化答案：B5. 材料的蠕变是指（）。
A. 材料在低温下的性能变化B. 材料在长期静载荷作用下发生的缓慢持久变形C. 材料在高速下的的性能变化D. 材料在潮湿环境下的性能变化答案：B二、填空题1. 材料的_________是指材料在受到外力作用时，能够承受的最大应力，是材料的重要性能指标之一。
答案：强度2. 材料的_________是指材料内部微观结构的排列方式，它直接影响材料的宏观性能。
答案：晶体结构3. 材料的_________是指材料在一定条件下，能够进行塑性变形而不断裂的性质。
答案：韧性4. 材料的_________是指材料在高温下保持性能不变的能力，对于高温环境下使用的材料尤为重要。
答案：热稳定性5. 材料的_________是指材料对电磁场的响应能力，对于电子和通信领域的材料尤为重要。
答案：电磁性能三、简答题1. 请简述材料科学中的“相图”及其作用。
答：相图是用来描述在不同温度、压力和成分比例下，材料可能存在的不同相（如固态、液态、气态）之间的平衡关系的图表。
它可以帮助科学家和工程师了解和预测材料在特定条件下的行为，对于材料的设计、加工和应用具有重要的指导意义。
2. 何为材料的“疲劳寿命”？请举例说明。
答：材料的疲劳寿命是指材料在反复应力作用下能够承受循环次数的总和，直到发生疲劳破坏为止。
材料科学基础经典习题及答案
第一章 材料科学基础1.作图表示立方晶体的()()()421,210,123晶面及[][][]346,112,021晶向。
2.在六方晶体中，绘出以下常见晶向[][][][][]0121,0211,0110,0112,0001等。
3.写出立方晶体中晶面族{100}，{110}，{111}，{112}等所包括的等价晶面。
4.镁的原子堆积密度和所有hcp 金属一样，为0.74。
试求镁单位晶胞的体积。
已知Mg 的密度3Mg/m 74.1=mg ρ，相对原子质量为24.31，原子半径r=0.161nm 。
5.当CN=6时+Na 离子半径为0.097nm ，试问：1) 当CN=4时，其半径为多少？2) 当CN=8时，其半径为多少？6. 试问：在铜（fcc,a=0.361nm ）的<100>方向及铁(bcc,a=0.286nm)的<100>方向,原子的线密度为多少？7.镍为面心立方结构，其原子半径为nm 1246.0=Ni r 。
试确定在镍的（100），（110）及（111）平面上12mm 中各有多少个原子。
8. 石英()2SiO 的密度为2.653Mg/m 。
试问： 1) 13m 中有多少个硅原子（与氧原子）？2) 当硅与氧的半径分别为0.038nm 与0.114nm 时，其堆积密度为多少（假设原子是球形的）？9.在800℃时1010个原子中有一个原子具有足够能量可在固体内移动，而在900℃时910个原子中则只有一个原子，试求其激活能（J/原子）。
10.若将一块铁加热至850℃，然后快速冷却到20℃。
试计算处理前后空位数应增加多少倍（设铁中形成一摩尔空位所需要的能量为104600J ）。
11.设图1-18所示的立方晶体的滑移面ABCD 平行于晶体的上、下底面。
若该滑移面上有一正方形位错环，如果位错环的各段分别与滑移面各边平行，其柏氏矢量b ∥AB 。
1) 有人认为“此位错环运动移出晶体后，滑移面上产生的滑移台阶应为4个b ,试问这种看法是否正确？为什么？2)指出位错环上各段位错线的类型，并画出位错运动出晶体后，滑移方向及滑移量。
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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（），( )，( ）.14、如果用M表示金属，用X表示非金属，间隙相的分子式可以写成如下四种形式，分别是（ )，（），（ )，( ）.15、Fe3C的铁、碳原子比为（)，碳的重量百分数为（），它是( ）的主要强化相。
《材料科学基础》习题附答案
第二章思考题与例题1. 离子键、共价键、分子键和金属键的特点，并解释金属键结合的固体材料的密度比离子键或共价键固体高的原因？2. 从结构、性能等方面描述晶体与非晶体的区别。
3. 何谓理想晶体？何谓单晶、多晶、晶粒及亚晶？为什么单晶体成各向异性而多晶体一般情况下不显示各向异性？何谓空间点阵、晶体结构及晶胞？晶胞有哪些重要的特征参数？4. 比较三种典型晶体结构的特征。
（Al、α-Fe、Mg三种材料属何种晶体结构？描述它们的晶体结构特征并比较它们塑性的好坏并解释。
）何谓配位数？何谓致密度？金属中常见的三种晶体结构从原子排列紧密程度等方面比较有何异同？5. 固溶体和中间相的类型、特点和性能。
何谓间隙固溶体？它与间隙相、间隙化合物之间有何区别？（以金属为基的）固溶体与中间相的主要差异（如结构、键性、性能）是什么？6. 已知Cu的原子直径为 2.56A，求Cu的晶格常数，并计算1mm3Cu的原子数。
7. 已知Al相对原子质量Ar（Al）=26.97，原子半径γ=0.143nm，求Al晶体的密度。
8 bcc铁的单位晶胞体积，在912℃时是0.02464nm3；fcc铁在相同温度时其单位晶胞体积是0.0486nm3。
当铁由bcc转变为fcc时，其密度改变的百分比为多少？9. 何谓金属化合物？常见金属化合物有几类？影响它们形成和结构的主要因素是什么？其性能如何？10. 在面心立方晶胞中画出[012]和[123]晶向。
在面心立方晶胞中画出（012）和（123）晶面。
11. 设晶面（152）和（034）属六方晶系的正交坐标表述，试给出其四轴坐标的表示。
反之，求（31）及（2112）的正交坐标的表示。
（练习），上题中均改为相应晶向指数，求12相互转换后结果。
12.在一个立方晶胞中确定6个表面面心位置的坐标，6个面心构成一个正八面体，指出这个八面体各个表面的晶面指数，各个棱边和对角线的晶向指数。
13. 写出立方晶系的{110}、{100}、{111}、{112}晶面族包括的等价晶面，请分别画出。
材料科学基础课后习题答案
《材料科学基础》课后习题答案第一章材料结构的基本知识4. 简述一次键和二次键区别答：根据结合力的强弱可把结合键分成一次键和二次键两大类。
其中一次键的结合力较强，包括离子键、共价键和金属键。
一次键的三种结合方式都是依靠外壳层电子转移或共享以形成稳定的电子壳层，从而使原子间相互结合起来。
二次键的结合力较弱，包括范德瓦耳斯键和氢键。
二次键是一种在原子和分子之间，由诱导或永久电偶相互作用而产生的一种副键。
6. 为什么金属键结合的固体材料的密度比离子键或共价键固体为高？答：材料的密度与结合键类型有关。
一般金属键结合的固体材料的高密度有两个原因：（1）金属元素有较高的相对原子质量；（2）金属键的结合方式没有方向性，因此金属原子总是趋于密集排列。
相反，对于离子键或共价键结合的材料，原子排列不可能很致密。
共价键结合时，相邻原子的个数要受到共价键数目的限制；离子键结合时，则要满足正、负离子间电荷平衡的要求，它们的相邻原子数都不如金属多，因此离子键或共价键结合的材料密度较低。
9. 什么是单相组织？什么是两相组织？以它们为例说明显微组织的含义以及显微组织对性能的影响。
答：单相组织，顾名思义是具有单一相的组织。
即所有晶粒的化学组成相同，晶体结构也相同。
两相组织是指具有两相的组织。
单相组织特征的主要有晶粒尺寸及形状。
晶粒尺寸对材料性能有重要的影响，细化晶粒可以明显地提高材料的强度，改善材料的塑性和韧性。
单相组织中，根据各方向生长条件的不同，会生成等轴晶和柱状晶。
等轴晶的材料各方向上性能接近，而柱状晶则在各个方向上表现出性能的差异。
对于两相组织，如果两个相的晶粒尺度相当，两者均匀地交替分布，此时合金的力学性能取决于两个相或者两种相或两种组织组成物的相对量及各自的性能。
材料科学基础习题及答案
第一章习题1.原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？2.在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些原则？3.在元素周期表中，同一周期或同一主族元素原子结构有什么共同特点？从左到右或从上到下元素结构有什么区别？性质如何递变？4.何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？5.铬的原子序数为24，它共有四种同位素：4.31%的Cr原子含有26个中子，83.76%含有28个中子，9.55%含有29个中子，且2.38%含有30个中子。
试求铬的相对原子质量。
6.铜的原子序数为29，相对原子质量为63.54，它共有两种同位素Cu63和Cu65，试求两种铜的同位素之含量百分比。
7.锡的原子序数为50，除了4f亚层之外其它内部电子亚层均已填满。
试从原子结构角度来确定锡的价电子数。
8.铂的原子序数为78，它在5d亚层中只有9个电子，并且在5f层中没有电子，请问在Pt的6s亚层中有几个电子？9.已知某元素原子序数为32，根据原子的电子结构知识，试指出它属于哪个周期？哪个族？并判断其金属性强弱。
10.原子间的结合键共有几种？各自特点如何？11.图1-1绘出三类材料—金属、离子晶体和高分子材料之能量与距离关系曲线，试指出它们各代表何种材料。
12.已知Si的相对原子质量为28.09，若100g的Si中有5×1010个电子能自由运动，试计算：(a)能自由运动的电子占价电子总数的比例为多少？(b)必须破坏的共价键之比例为多少？13.S的化学行为有时象6价的元素，而有时却象4价元素。
试解释S这种行为的原因。
14.A和B元素之间键合中离子特性所占的百分比可近似的用下式表示：这里x A和x B分别为A和B元素的电负性值。
已知Ti、O、In和Sb的电负性分别为1.5，3.5，1.7和1.9，试计算TiO2和InSb的IC%。
15.Al2O3的密度为3.8g/cm3，试计算a)1mm3中存在多少原子？b)1g中含有多少原子？16.尽管HF的相对分子质量较低，请解释为什么HF的沸腾温度(19.4℃)要比HCl的沸腾温度(-85℃)高？17. 高分子链结构分为近程结构和远程结构。
材料科学基础课后习题及答案
第二章答案2-1略。
2-2〔1〕一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c，求该晶面的晶面指数；〔2〕一晶面在x、y、z轴上的截距分别为a/3、b/2、c，求出该晶面的晶面指数。
答：〔1〕h:k:l==3:2:1,∴该晶面的晶面指数为〔321〕；〔2〕h:k:l=3:2:1，∴该晶面的晶面指数为〔321〕。
2-3在立方晶系晶胞中画出以下晶面指数和晶向指数：〔001〕与[]，〔111〕与[]，〔〕与[111]，〔〕与[236]，〔257〕与[]，〔123〕与[]，〔102〕，〔〕，〔〕，[110]，[]，[]答：2-4定性描述晶体构造的参量有哪些.定量描述晶体构造的参量又有哪些.答：定性：对称轴、对称中心、晶系、点阵。
定量：晶胞参数。
2-5依据结合力的本质不同，晶体中的键合作用分为哪几类.其特点是什么.答：晶体中的键合作用可分为离子键、共价键、金属键、范德华键和氢键。
离子键的特点是没有方向性和饱和性，结合力很大。
共价键的特点是具有方向性和饱和性，结合力也很大。
金属键是没有方向性和饱和性的的共价键，结合力是离子间的静电库仑力。
范德华键是通过分子力而产生的键合，分子力很弱。
氢键是两个电负性较大的原子相结合形成的键，具有饱和性。
2-6等径球最严密堆积的空隙有哪两种.一个球的周围有多少个四面体空隙、多少个八面体空隙.答：等径球最严密堆积有六方和面心立方严密堆积两种，一个球的周围有8个四面体空隙、6个八面体空隙。
2-7n个等径球作最严密堆积时可形成多少个四面体空隙、多少个八面体空隙.不等径球是如何进展堆积的.答：n个等径球作最严密堆积时可形成n个八面体空隙、2n个四面体空隙。
不等径球体进展严密堆积时，可以看成由大球按等径球体严密堆积后，小球按其大小分别填充到其空隙中，稍大的小球填充八面体空隙，稍小的小球填充四面体空隙，形成不等径球体严密堆积。
2-8写出面心立方格子的单位平行六面体上所有结点的坐标。
答：面心立方格子的单位平行六面体上所有结点为：〔000〕、〔001〕〔100〕〔101〕〔110〕〔010〕〔011〕〔111〕〔0〕〔0〕〔0〕〔1〕〔1〕〔1〕。
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《材料科学基础》习题及答案 一. 选择题：（共15小题，每小题2分，共30分）。 1. 在非匀质成核时，其临界形核功，当润湿角θ=（ ），现存固体异物（W）是现成的结晶核心。 A. π/2 B. π C. 0 D. π/3 2. 二元系中有L1=L2+γ一种三相平衡反应，请问这是一种（ ）反应。 A. 共析反应 B. 熔晶反应 C. 偏晶反应 D. 包晶反应 3. 高分子材料随温度的变化，通常有玻璃态、高弹态和粘流态三个物理状态。则涂料的施工状态是（ ）。 A. 高弹态 B. 粘流态 C. 玻璃态 D. 高弹态 、粘流态和玻璃态 4. 4s原子轨道径向分布图中峰数为多少？其钻穿能力比4p（ ）？ A. 3，强 B. 4，强 C. 3，弱 D. 4，弱 5. 在硅酸盐玻璃中增加变性体的量，会使桥氧含量下降，粘度（ ）。 A. 下降 B. 升高 C. 没影响 D. 无法判断 6. 在晶体中形成空位时，离位原子迁移到晶体点阵的间隙中，这样的缺陷称为（ ）。 A. 面缺陷 B. 线缺陷 C. 肖脱基缺陷 D. 弗兰克尔缺陷 7. 在由扩散控制的反应扩散，相宽度变化关系式为；由相界面反应速度
控制时，新相厚度与时间呈线性关系。在实际反应扩散过程中，开始阶段扩散过程受（ ）控制。 A. 界面反应速度 B. 扩散 C. 界面反应速度和扩散 D. 无法确定 8. 关于螺型位错应力场，下列说法哪种是正确的（ ）。 A. 应力场是轴对称的 B. 应力场对称于多余的半原子面 C. 滑移面上只有正应力，无切应力 D. 各种应力分量的大小与r成正比 9. 下列说法不正确的是（ ）。 A. 点缺陷是热力学稳定缺陷 B. 两位错交割必形成一小段曲折位错
4coscos323ccGG
tBLjdtCKdiC. 线缺陷是热力学不稳定缺陷 D. 空位形成能大于间隙形成能 10. 体心立方的配位数，四面体空隙数及晶胞原子数分别为（ ）。 A. 8，3n，2 B. 12，2n，6 C. 8，6n，2 D. 12，2n，4 11. 柏氏矢量是反映位错线周围的畸变大小，因此柏氏矢量的大小（ ）。 A. 与回路大小、起点选择无关 B. 与回路起点选择有关 C. 与回路大小有关 D. 与回路大小和起点选择都有关 12. 若在合金中加入能增大界面能的溶质，则晶界处溶质的浓度（ ）。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断 13. 下列大角度晶界能量最高的是（ ）。 A. ∑5 B. ∑7 C. ∑17 D. 孪晶界 14. 在三元系相图中，三相区的等温截面都是一个连接的三角形，其顶点触及（ ）。 A. 单相区 B. 两相区 C. 三相区 D. 无法确定 15. 在铁碳合金中，温度相同的条件下，碳在铁素体（α）中的扩散系数比在奥氏体（γ）中（ ）。 A. 小 B. 大 C. 一样 D. 无法判断 二. 填空题（共7小题，每空1分，共20分） 1. 吴氏网中基圆上的刻度可度量 ，大圆弧上的刻度可度量 。 2. 结晶聚合物的形态，因结晶条件而异，常压下由聚合物溶液或熔体中结晶可得到 ；在切应力作用下结晶可得到 ；在极稀的溶液中缓慢结晶可得到 。 3. 共晶组织按共晶两相本性与液固界面结构可分为 、 、 3类。 4. 在一定的外力作用下，位错会发生运动。刃型位错可发生 和 ，而螺型位错只能发生 。 5. 在平衡结晶过程中，合金的形核条件有过冷、 、 、 和 。 6. 界面凹侧的化学位总是较高，使原子移向凸侧，使 移向凹侧，也就是说，曲率诱致晶界移动总是使晶界向着晶界的 移动，这种晶界移动的结果使小晶粒变得更 ，而大晶粒变得更 。 7. 电子浓度是影响形成置换固溶体的因素之一，高价元素在一价金属中的最大溶解度是随溶质元素原子价的增大而 （增大、减小、不变）。 三. 简答题：（共5小题，每小题6分，共30分） 1. 简述影响晶界偏析的因素。 2. 右图为A-B-C三元共晶投影图，请写出图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ六种合金室温下的组织。
3. 在冷却与凝固速度较快的情况下，凝固过程中液相内溶质仅靠扩散混合，请讨论此时合金晶体生长时界面的稳定性。 4. 在C0成分单相合金的棒料中存在成分不均匀，请指出为使之均匀化和提纯金属所采用的方法和措施。 5. 简述晶态固体中的扩散机制。 四. 计算题（8分） 一个具有FCC晶体结构的圆柱体受到轴拉伸作用，作用力方向为，其临界切应力，圆柱体的横截面积为20mm2。求（1）最先滑移的滑移系；（2）要使滑移系开始滑移所必需的最小拉力P。FCC的极射投影图如右。
五. 综合题（12分） 下图A-B-C三元共晶投影图，请写出合金O的室温组织，计算其结晶完成后的组织组成物和相组成物的含量并作出Aa1变温截面图。
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α β γ 《材料科学基础》卷15参考答案 一. 选择题：（共15小题，每小题2分，共30分）。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 C C B B A D A A D C A B C A B 二. 填空题（共7小题，每空1分，共20分） 1. 方位角ψ ， 晶面的面角 。 2. 球晶 ； 伸直链晶体 ； 单晶 。 3. 金属-金属型 、 金属-非金属型 、 非金属-非金属型 。 4. 滑移 和 攀移 ， 滑移 。 5. 结构起伏 、 能量起伏 、 浓度起伏 和 扩散 。 6. 晶界 ， 曲率中心 ， 小 ， 大 。 7. 减小 。 三. 简答题：（共5小题，每小题6分，共30分） 1. 简述影响晶界偏析的因素。 答：据C=C0exp（△E/RT）晶界偏析受以下因素影响： （1）晶内溶质浓度（C0），越大，晶界浓度（C）也就越大。（1.5分） （2）温度：升高温度使C下降，但温度过低受扩散限制，达不到较高的平衡浓度值。（1.5分） （3）畸变能（△E）和溶质原子的固溶度（Cm）。一定温度下，固溶度愈小，畸变能愈大，C将愈大。（1.5分） （4）溶质元素引起的界面能变化。凡能降低表面能的元素，将会富集在晶体界面上，产生晶界吸附或偏聚。（1.5分） 2. 右图为A-B-C三元共晶投影图，请写出图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ六种合金室温下的组织组成物。 答：Ⅰ：αβγ（1分）
Ⅱ：α初+βⅡ（1分）
α β γ Ⅲ：α初+βⅡ+γⅡ（1分） Ⅳ：α初+（α+β）+αⅡ+βⅡ（1分） Ⅴ：α初+（α+β）+αⅡ+βⅡ+γⅡ（1分） Ⅵ：α初+（α+β）+（α+β+γ）+αⅡ+βⅡ+γⅡ（1分） 3. 在冷却与凝固速度较快的情况下，凝固过程中液相内溶质仅靠扩散混合，请讨论此时合金晶体生长时界面的稳定性。 答：（1）负温度梯度：界面肯定是不稳定的，呈树枝状生长。（2分） （2）正温度梯度 ： 当 时，G与TL不相截，界面稳定，无过冷区。（2分） 当 时，G与TL相截，界面不稳定，存在过冷区。（2分） 4. 在C0成分单相合金的棒料中存在成分不均匀，请指出为使之均匀化和提纯金属所采用的方法和措施。 答：（1）均匀化的方法和措施为：整体融化，缓慢冷却。（2分） （2）根据固溶体合金定向凝固时溶质再分布原理，可采用由一端向另一端定向局部融化，缓慢冷却的方法和措施，使水平合金棒料两端一个溶质贫化，一个溶质富聚，经多次如此处理就可达到提纯的目的。（4分） 5. 简述晶态固体中的扩散机制。 答：晶态固体中有以下几种扩散机制 （1）间隙机制：溶质原子从一个间隙位置跳动到相邻间隙位置。（1.5分） （2）填隙机制：有两个原子同时易位运动，其中一个是间隙原子，另一个是处于阵点上的原子，间隙原子将阵点上的原子挤到间隙位置上去，自己进入阵点位置。（1.5分） （3）空位机制；在置换固溶体中，一个处于阵点上的原子通过与空位交换位置而迁移，这个过程相当于空位向相反方向移动，故亦称为空位扩散。（1.5分） （4）其他机制：两个邻近原子直接交换位置，需克服很高的势垒，只能在一些非晶态合金中出现；环形换位机制，需原子间有大量的合作运动，难实现。（1.5分） 四. 计算题（8分） 解：（1.5分）（1）据极射投影确定方向三角形如下：
根据镜像规则在FCC晶体结构中最先滑移的滑移系为：
000/)1(/DKKCmRGL000/)1(/DKKCmRGL
]111[]011[]001[)111](101[（1.5分）（2）当滑移系开始滑移时： （1分）
（1分） （1分） （1分） （1分）答：…… 五. 综合题（12分） 解：（2分）（1）A+（A+B）+（A+B+C） （3分）（2）相组成物：
（3分）（3）组织组成物： （4分）（4）Aa1变温截面图
cP，1537345]111][245[cos0N005.2249/645205.01359049205.0coscosAAocP
occoscos
10379052245]101][245[cos