固态相变驱动力

固态相变的驱动力？两相自由焓之差哪些因素构成相变组里？界面能和畸变能组成

晶体缺陷对固态相变有何影响？

a晶核在晶体缺陷处形核时，缺陷能将贡献给形核功，因此，晶体通过自组织功能在晶体缺陷处优先性核。

b 晶体缺陷对形核的催化作用体现在：1、母相界面有现成的一部分，因而只需部分重建。2、原缺陷能将贡献给形核功，使形核功减小。3、界面处的扩散比晶内快的多。

4、相变引起的应变能可较快的通过晶界流变而松弛。

5、溶质原子易于偏聚在晶界处，有利于提高形核率。

扩散型相变化和无扩散型相变各有哪些特征？扩散型相变：旧相原子单个地、无序地、统

计地跃过相界面进入新相，改变原子邻居关系；无扩散型相变：原子经集体的协同位移进入

新相，保持原子共格关系。

晶粒长大的驱动力?晶粒长大时的晶界移动方向与晶核长大时的晶界移动方向有何不同？

为什么？晶核长大的驱动力是新旧相自由焓之差（再结晶晶核长大的驱动力：储存能），晶

粒长大的驱动力是界面能减少（再结晶晶粒长大的驱动力：界面能）；晶核长大晶界移动方

向背向曲率中心，晶粒长大时的晶界移动方向指向曲率中心；驱动力不同导致界面移动方向

不同:因为相同体积下，球形的表面积最小界面能最低，最为稳定。

单晶体在滑移时为什么还发生晶体转动？晶体在单纯切应力作用下发生滑移，当滑移面上

同时存在分切应力时，原子面除了做相对位移外，还发生晶体的转动，将外力分解为沿滑移

面法线方向正应力，σ1和σ2及最大切应力方向的切应力τ1和τ2。σ1和σ2将组成力偶促

使滑移面向外力轴方向转动，同时最大切应力方向上的τ1和τ2又可分解为滑移方向上的分

切应力τ’1和τ’2以及垂直于滑移方向τ”1和τ”2。τ”1和τ”2组成力偶使滑移方向

向最大切应力方向方向转动。

说明以下现象原因：1滑移面是原子密度最大的晶面，滑移方向是原子密度最大的方向；2Zn.

α-Fe.Cu的塑性不同；3在冷拔钢丝时，若总变形量很大，则中间需穿插几次退火工艺？1

原子密度最大面上，原子间距最小，原子面和原子列间距最大，面和列间距结合力最小，所

需临界切应力小，原子易滑移；密排面上原子间距小，位错引起的畸变能小，位错能量小，

位错易形成，稳定性大，位错易形成，原子易滑移。2由于三者的原子结构不同，所拥有的

滑移系越多，滑移可进行的空间取向越多，塑性越好；滑移方向比滑移面的影响要大。Cu

为面心立方，含12个滑移系，3个滑移方向，塑性最好。α-Fe含12个滑移系，2个滑移方向，

塑性居中；Zn为密排六方结构，有3个滑移系，塑性最次。3冷拔钢丝时，由于发生塑性变形，

因此会产生加工硬化现象，随进一步加工，变形抗力和残余应力会增加，钢丝也可能发生断

裂，因此需穿插退火工序，消除残余应力。

多晶体塑性变形的特点？在多晶体中哪些晶粒最先滑移？a晶粒取向差效应，相邻晶粒位向

不同，阻碍滑移的进行；相邻晶粒要协同变形，各晶粒不能同时进行，各晶粒变形不均匀。

b晶界强化作用c变形不均匀。晶界处的较细小，取向为“软取向”的晶粒先发生滑移。

金属经冷塑变形后，组织和性能发生什么变化？a显微组织的变化，出现滑移带和孪生带，

晶粒外形发生变化b亚结构发生变化，位错密度升高，位错分布发生变化，（空位，间隙原

子）缺陷明显增多c晶体位向变化，出现形变织构d产生加工硬化现象，性能出现各向异性，

物理状态和性能发生变化，出现残余应力和点阵畸变。

什么是加工硬化，产生的原因，怎么消除？金属材料经冷变形，强度、硬度提高、塑性下

降的现象。产生原因：金属经塑性变形后，位错密度升高，位错间发生交互作用，产生固定

割阶，位错纠缠，邻位错等，使位错运动困难，变形抗力增加。消除方法：再结晶退火。

单项固溶体合金塑性变形的特点？a出现屈服现象和应变时效现象b产生固溶强化现象。

固溶强化的机理？影响因素？机理：弹性交互作用，化学交互作用，静电交互作用，几何交

互作用。影响因素：原子浓度大小，原子尺寸大小，固溶体类型，电子浓度大小。

什么是回复？冷变形金属在加热中发生回复的机制及对性能的影响？回复是使之形变金属加热时，在新晶粒出现之前，某些物理、力学性能及亚结构发生变化的过程。低温回复，点缺陷运动消失，使与点缺陷有关的各项性能回复。中温回复，点缺陷继续运动至消失，原子活性增大，位错通过滑移，交滑移使异号位错对消，位错重新排列及亚晶长大，位错密度减小，高温回复，点缺陷继续运动,位错滑移运动，位错攀移运动，多变化和亚晶合并。

再结晶?再结晶温度？影响因素？a经冷变形有很大畸变的金属，加热到一定温度，产生一些无畸变的小晶粒并不断长大，直到由无畸变晶粒所取代的过程。b理论上：开始发生再结晶的最低温度。实际上：在规定时间内（通常为1小时），能够完成再结晶（转变95%体积百分数）所对应的退火温度。C金属变形程度，原始晶粒大小，杂质和溶质原子，再结晶温度。回复和再结晶的驱动力？为什么预先冷加工量低于某一数值，金属在某一温度下均不发生再结晶，再结晶后晶粒长大驱动力？回复和再结晶的驱动力是储存能，当预先冷加工量通常低于2%时，金属内部储存能较少，只能发生回复，再回复的过程中，储存能就消耗完了，不足以发生再结晶，再结晶后晶粒长大的驱动力是界面能的降低。

二次再结晶？出现条件？它的晶粒长大机制及驱动力是什么？二次再结晶是指再结晶后，出现少数较大晶粒优先快速生长，吞噬周围小晶粒，最后形成粗大的晶粒。条件：塑变量较大，再结晶温度高，正常长大受阻。驱动力：界面能的减小。

指出名词区别：一次再结晶与二次再结晶，热加工与冷加工？a一次再结晶包括行核和核长大两个过程，驱动力为储存能。二次再结晶无形核过程，驱动力为界面能，只有正常长大受阻的情况下才能发生二次再结晶。b冷加工是指在结晶温度以下，并且无加热的加工。热加工是指在结晶温度以上的，不发生加工硬化的加工。

临界变形量？实际生产中的意义？是指能够发生再结晶的最小变形量。在工业生产中变形量在2.10%再结晶后晶粒特别粗大，所以应避免在临界变形量附近进行热加工，易发晶粒粗化。

用冷拉钢丝卷制弹簧，卷成之后，要在250-300℃进行去应力退火的目的是什么？为了消除钢丝残余应力，保证加工硬化的前提下消除第一类内应力。

回复和再结晶阶段空位与位错的变化及对性能的影响？会使空位和位错的密度明显降低，其分布也会发生变化。可以使金属的内应力减少直至全部消失，强度硬度降低，电阻下降，塑性韧性明显增强。

分析冷轧钢板和热轧钢板在组织和性能方面的特点？冷轧钢板内部组织有大量的亚结构，储存有大量的畸变能，有加工硬化现象，强度硬度较高，塑性韧性较差。而热轧钢板内部有大量无畸变的晶粒组成，塑性韧性较好，强度硬度较低，耐腐蚀性好。

金属铸件不能通过再结晶退火来细化晶粒的原因？由于金属铸件未发生塑性变形，内部无储存能，无再结晶所需的驱动力，所以不能发生再结晶退火。

在纯铁板上冲一个洞，在加热到200℃，400℃,600℃各保温1小时，分析其周围组织结构的变化？铁板洞周围型变量不同，因而其各部分再结晶温度也不同。在200°时靠近洞周围的那部分发生再结晶。400°较远处也发生再结晶，但是靠近洞处晶粒细小，600°时，再结晶区域进一步扩大，并且晶粒随距洞距离的增大。

用冷拔钢丝制作导线，冷拔后应如何处理？冷拔后应进行回复退火，一方面降低点缺陷密度，降低电阻；另一方面消除金属内部残余应力，提高其塑性韧性，增强抗腐蚀能力。

一个楔形板坯经冷轧后得到相同厚度的板材，经过再结晶退火，该板材的晶粒大小是否均匀，为什么？不均匀，由于冷轧后该板材各部分变形量不同，所含的储存能多少不同，因此再结晶驱动力的大小也不同，发生再结晶的温度不同，再结晶后晶粒的大小也就不一样。用一根冷拉钢丝绳吊装一大型工件进入热处理炉，并随工件一起加热到1000℃保温，当出炉后再次吊装工件时，钢丝绳发生断裂，分析原因？由于冷拔钢丝存在加工硬化现在，强