材料基础

二

1、对于刃位错和螺位错，区别其位错线方向、柏氏矢量和位错运动方向的特点。

下图是晶体二维图形，内含有一个正刃型位错和一个负刃型位错。 (a)围绕两个位错作柏氏回路，最后得柏氏矢量若干？

(b)围绕每个位错分别作柏氏回路，其结果又怎样?

小 结

概念

肖脱基缺陷、弗仑克尔缺陷、刃型位错、螺型位错、位错的滑移、位错的攀移。

晶体缺陷的类型、特点、实例。 位错类型的判断及其特征、柏氏矢量的特征。

位错的滑移特点。 判断扭折与割阶。

1.分析均匀形核时ΔG－r曲线，求出其临界晶核半径的大小。 2.何为临界形核功？求出均匀形核时其大小，并说明其意义。

3.非均匀形核时临界形核功受哪些因素的影响？讨论润湿角对临界形核功的影响。 4.纯金属结晶时以何种方式生长？其条件是什么？ 5.细化金属铸件晶粒的方法有哪些？说明其用途 四

思考题

1.已知A（熔点600℃）与B（熔点500℃）在液态无限互溶，在300℃时A溶于B的最大溶解度为30%，室温时为10%，但B不溶于A；在300℃时含40%B的液态合金发生共晶反应，现要求：

①作出A-B合金相图；

②分析20%A，45%A，80%A合金的结晶过 程， 并确定室温下组织及相组成物的相对量。

2.一个二元共晶反应如下：

L(75%B) →α(15%B)+ β(95%B) 求：① 含50%B的合金凝固后：

晶界的特性(大、小角度晶界)、孪晶界、相界的类型。

思考题

1. 什么是晶体缺陷，按几何特点晶体缺陷 可分为几类？各有何特点？举例。 2. 试比较弗伦克尔和肖特基缺陷及特点？ 3. 刃型位错和螺型位错的特征是什么？ 4. 位错滑移的特点有哪些？ 5. 指出各段位错的性质。 三

小 结 1. 概念

过冷现象 过冷度 临界过冷度 结构起伏

形核功 临界形核功 变质处理 2. 结晶规律： 形核及长大

3. 热力学条件：GS < GL 或 ΔG = GS - GL < 0

4. 形核规律：均匀形核: 分析ΔG - r 曲线，

求r* 、ΔG* 、说明它们的物理意义。

5. 长大方式：平面长大和枝晶长大， 它们的长大条件？

6. 细化晶粒的途径及用途：

↑ΔT， 变质处理， 振动、搅拌。 作业(62页): 2、7。 思 考 题

a. 初晶α与共晶体（α+β）的 枝晶偏析，晶间偏析，共晶转变，质量分数。 包晶转变， b. α相与β相的质量分数。 共析转变，铁素体，奥氏体，珠 ② 若共晶反应后β初晶和（α+光体，莱氏 β）共晶各占 体，平衡分配系数，成分过冷， 一 半，问该合金成分如何？ 伪共晶，离 小 结 异共晶。 1 了解相图的建立方法 ? 2．在正的温度梯度下，为什么纯金2 相图分析 属凝固时不

? 匀晶相图：固溶体结晶特点；枝晶 能呈树枝状生长，而固溶体合金

偏析，晶间偏析，影响偏析因素。 凝固时却能 ? 共晶相图：共晶转变，分析平衡结 呈树枝状生长？

晶过程，用杠杆法则计算相、组织? 3．铁碳合金，随着含碳量的增加，相对量，伪共晶，离异共晶。 力学性 ? 包晶相图：包晶转变，包晶偏析。 能如何变化? 为什么? ? Fe-Fe3C相图：默画Fe-Fe3C相图，? 4．只是共析钢在冷却过程中才有共

标出主要点成分及温度；写出3个析转 恒温反应式；分析结晶过程（冷却 变，对吗？为什么？ 曲线）；画出室温组织示意图；计算? 5．正常凝固与区域熔炼的异同点是相、组织相对量；了解含碳量对性什么？ 能的影响。 ? 6．成分过冷对固溶体结晶时晶体长

3 凝固理论 大方式

? 固溶体凝固理论：平衡分配系数 有何影响？

Ko；正常凝固与区域提纯；成分过? 7．画出0.6％C、 0.77％C、 1.2％冷的形成及对固溶体合金生长形态C、 4.3 ％C的 的影响。 Fe－C合金从高温缓冷到室温的冷却? 共晶凝固理论：共晶组织形态5种；转变曲线及室温组织示意图，并计算其组织

共晶组织形成机制。 及相组成物的相对百分含量。

4 铸锭组织与缺陷： ? 8．一个二元共晶反应如下：

? 铸锭宏观组织，三区形成；浇铸条 L（75％B）→α（15％B）＋β（95％

件对组织的影响； B） ? 缺陷：缩孔，偏析。 求：①含85％B的合金凝固后，初晶β与共讨论题 晶体

? 1．基本概念： （α＋β）的质量分数； ②若共晶反应后，初晶α和共晶体（α＋β） 各占一 半，问该合金成分如何？

? 9．M－N合金相图如下：1.标出图中①～④空 白区域中组织组成物的名称；2.指出T1温 度下液相和固相分别占Ⅰ合金总质量的百 分数；3.画出Ⅰ合金的冷却曲线并标出各 段转变组织。

? 10．综合题

（1）画出Fe－Fe3C相图；

（2）标出三条水平线的温度及含碳量；

（3）写出共析反应式和共晶反应式；

（4）画出2.11％C的Fe-C合金从高温缓冷 到室温的冷却转变曲线及室温组织示 意图；

（5）计算2.11％C的Fe-C合金室温下组织 中二次渗碳体的百分含量。

? 11．M－N合金相图如下：1.标出图中①～④空白区域中组织组成物的名称；2.写出

水平线FDG上的反应式及名称；3.画出合金Ⅰ的冷却曲线并标出各段转变组织。

五

课堂练习

1. 确定合金I、II、III、IV的成分 I 点：

B 90 80 70 ↗ 6B50 40 30 20 10 A 90 80 70 6

5←

4

30 20 10

10 20 30 40 C50 ↘ 60

70 80

90

C

A%=60% B%=30% C%=10%

确定合金I、II、III、IV的成分 A%=20% II点：

B%=50% C%=30%

绘出A ＝40%的合金 绘出C ＝30%的合金

B 90 80 70 ↗ 6B50 40 30 20 10 A 90 80 70 6

5←

4

30 20 10

10 20 30 40 C50 ↘ 60

70 80

90

C

绘出C / B ＝1/3的合金 绘出A / C ＝1/4的合金

C125%??B375%B 90 80 70 ↗ 6B50 40 30 20 10 A 90 80 70 6

5←

4

30 20 10

10 20 30 40 C50 ↘ 60

70 80

90

C

练习：X、Y、E合金的结晶过程 及室温组织示意图。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/fvpt.html