我自己的晶体点阵

1、晶体点阵：由实际原子离子分子或各种原子集团，按一定几何规律的具体排列方式。

2、晶格：用于描述晶体中原子排列规律的空间格架。

3、、配位数：晶体结构中任一原子周围最近且等距离的原子数。

4、晶体缺陷：通常那个把晶体中原子偏离其平衡位置而出现不完整性的区域称为晶体缺陷。

5、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。

6、位错反应：几个位错合成为一个新位错或由一个位错分解为几个新位错的过程

7、小角晶界：晶粒位向差小于10度的晶界。这种亚晶粒间的晶界称为小角度晶界，一般小于2º，可分为倾斜晶界、扭转晶界、重合晶界等。

8、界面能：界面上的原子处在断键状态，具有超额能量。平均在界面单位面积上的超额能量叫界面能。

9、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。

10、间隙相：当非金属（X）和金属（M）原子半径的比值rX/rM>0.59 时，形成具有复杂晶体结构的相。

11、过冷度：相变过程中冷却到相变点以下某个温度后发生转变，平衡相变温度与该实际转变温度之差称过冷度。

12、均匀形核：在过冷的液态金属中，依靠液态金属本身的能量变化或的驱动力，由晶胚直接成核的过程。

13、形核率：单位时间单位体积内所形成的晶核数目。

14、非均匀形核：在过冷的液态金属中，若晶胚是依附在其他物质表面上成核的过程。

15、相图：表示平衡条件下材料系统中相的状态与温度及成分之间关系的一种图形。又称状态图或平衡图。

16、成分过冷：由于液相成分改变而形成的过冷。

17、伪共晶：由非共晶成分的合金所得到的完全共晶组织。

18、包晶转变：在二元相图中，包晶转变就是已结晶的固相与剩余液相反应形成另一固相的恒温转变。

19、扩散第一定律：单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物质流量（扩散通量J）与该截面处的浓度梯度成正比。

20、科肯道尔效应：置换型扩散偶中，由于两种原子扩散速度不同，导致扩散偶的一侧向另一侧发生物质静输送。

21、本征扩散：以本征缺陷为媒介发生的扩散。

22、非本征扩散：由非本征缺陷控制的扩散。

23、上坡扩散：溶质原子从低浓度向高浓度处扩散的过程称为上坡扩散。表明扩散的驱动力是化学位梯度而非浓度梯度。

24、反应扩散：伴随有化学反应而形成新相的扩散称为反应扩散

25、滑移：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿着一定的晶面（滑移面）和晶向（滑移方向）产生相对位移，且不破坏晶体内部原子排列规律性的塑变方式

26、滑移系：一个滑移面和该面上一个滑移方向的成一个滑移系。

27、单滑移：只有一组滑移系处于最有利的位置，进行的单系滑移

28、多滑移：在多个（>2）滑移系上同时或交替进行的滑移。

29、交滑移：晶体在两个或多个不同滑移面上沿同一滑移方向进行的滑移。

30、细晶强化：晶粒愈细小，晶界总长度愈长，对位错滑移的阻碍愈大，材料的屈服强度愈高。晶粒细化导致晶界的增加，位错的滑移受阻，因此提高了材料的强度。

31、固溶强化：固溶体材料随溶质含量提高其强度、硬度提高而塑性、韧性下降的现象。

32、弥散强化：许多材料由两相或多相构成，如果其中一相为细小的颗粒并弥散分布在材料内，则这种材料的强度往往会增加，称为弥散强化。

33、变形织构：多晶材料的塑性变形中，随变形度的增加，多晶体中原先任意取向的各个晶粒发生转动，从而使取向趋于一致，形成择优取向，称为变形织构

34、加工硬化：随变形量的增加，金属的强度、硬度上升，塑性、韧性下降的现象。

35、回复：冷变形金属加热时，尚未发生光学显微组织变化前的微观结构及性能的变化过程。

36、再结晶：冷变形的金属在足够高的温度下加热时，通过新晶 粒的形核及长大，以无畸变的等轴晶粒取代变形晶粒的过程。

37、再结晶温度：冷变形金属开始进行再结晶的最低温度。

38、二次再结晶：少数晶粒突发性地、迅速地粗化，不正常的长大。

39、热变形：金属在再结晶温度以上的加工变形。

40、退火孪晶：一些不易产生形变孪晶的面心立方金属,经再结晶退火后,会出现孪晶,称为退火孪晶。

41、流线：塑性变形时，金属中夹杂物、第二相等沿变形方向分布排列。

42、带状组织：

43、变形织构：多晶体形变过程中出现的晶体学取向择优的现象叫形变织构。

44、超塑性：如果一种晶体在某种显微组织、形变温度和形变速率的条件下，表现出了特别大的均匀塑性变形而不产生缩颈，延伸率达到500％～2000％，称这个材料具有超塑性。

45、相变：固态物质在温度压力电场磁场改变时，从一种组织结构会转成另一种组织结构。

46、惯习面：固态相变时，新相往往在母相的一定晶面族上形成，这组晶面称为惯习面。

47、脱溶转变：从过饱和固溶体中析出一个成分不同的新相或形成溶质原子富集的亚稳区过渡相的过程。

48、连续脱溶：脱溶在母相中各处同时发生，且随新相形成母相成分发生连续变化，但晶粒外形及位相均不变。

49、不连续脱溶：不连续脱溶的主要特征是沿晶界不均匀形核，然后逐步向晶内扩展，组织形态与P相似。

50、调幅分解：又称增幅分解，指过饱和固溶体在一定温度下分解成结构相同、成分不同的两个相的过程。

51、复合材料：复合材料是由两种或两种以上在物理和化学上不同的物质组合起来而得到的一种多相固体材料。

52、复合材料的界面：一般把基体和增强物之间化学成分有显著变化的构成彼此结合的、能传送载荷作用的区域称之为界面。

53、去应力退火（回复退火）：降低应力（保持加工硬化效果），防止工件变形、开裂，提高耐蚀性。

54、液态金属凝固时晶核的长大机制有垂直长大和横向长大两种

55、固溶体是 固态下一种组元溶入另一种组元中形成的新相

56、常温下塑性变形的主要方式： 滑移和孪生 两种

57、铸锭组织三区包括 表层细晶区、柱状晶区、中心等轴晶区

58、位错是晶体中某处一列或若干列原子有规律的错排。

59、共晶转变是由一定成分的液相同时结晶出两个一定成分固相的转变。

60、小角晶界是 晶粒位向差小于 10° 的晶界。

61、合金是两种或两种以上的金属元素，或金属与非金属元素经一定方式合成的具有金属特性的物质

62、单晶体的制备的基本原理是保证一个晶核形成并长大。

63、从结构上分固体中有哪 5 种不同的相？固溶体、金属间化合物、陶瓷晶体相、分子相、玻璃相

64、请简述影响扩散的主要因素有哪些。温度、扩散激活能、晶体类型与结构、晶体缺陷、化学成分

65、什么是复合材料？复合材料：人为把两种或两种以上性质（物理、化学）不同的材料组合起来的多相固体材料。

66、什么是调幅分解？调幅分解：过饱和固熔体在一定温度下可不需形核分解成晶体结构相同但成分不同的两相。

67、什么是金属间化合物？有哪几类？由金属与金属，或金属与类金属元素之间形成的化合物。也称为中间相。正常价化合物、电子化合物（电子相）、间隙化合物。

68、什么是离异共晶？成分远离共晶点的亚共晶合金或过共晶合金,初晶的量很多,而共晶的量很少,在共晶转变中,若晶体中与初晶相同的那个相会依附在初晶上生长,而剩下的另一相则单独存在于初晶晶粒的晶界处,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。

69、试述扩散第二定律（菲克第二定律）的物理意义及适用条件?扩散中浓度随时间的变化率( C/ t)与沿着扩散方向上浓度梯度( C/ x )随扩散距离 dx 的变化率成正比。适用于非稳态扩散

70、常见合金强化方法有哪些？加工硬化、细晶强化、固溶强化、弥散强化。

71、什么是同素异构转变？具有多晶型的金属在温度或压力变化时，由一种结构转变为另一种结构的过程。

72、什么是孪晶？变形部分与未变形部分以孪晶面为准，构成镜面对称，这两部分晶体合称孪晶（双晶）。

73、什么是热加工？金属在再结晶温度以上的加工变形成为热加工。

74、什么是不全位错？不全位错：柏氏矢量的模小于同晶向上原子间距的位错。

75、空间点阵与晶体点阵有何区别？晶体点阵也称晶体结构，是指原子的具体排列；而空间点阵则是忽略了原子的体积，而把它们抽象为纯几何点。

76、什么是反应扩散？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

77、说明上坡扩散和反应扩散的含义有什么不同？上坡扩散：单相中，原子由低浓度向高浓度扩散。反应扩散：有新相形成的扩散过程。

78、金属在结晶时，结构起伏（相起伏）的含义是什么，对结晶有什么意义？结构起伏：液态材料中出现的短程有序原子集团的，时聚时散，此起彼伏现象。是结晶的必要条件。

79、共晶转变与包晶转变有什么不同？共晶转变：有一定成分的液相的同时结晶出两个一定成分固相的转变。包晶转变：由一个特定成分的固相和液相生成一个特定成分固相的转变。说明在恒温恒压下得相率（f=c-p+1)的含义及其用途。f为自由度数；c组成材料系统的组元数；p平衡相的数目；用途：确定合金系中可能存在的最多平衡相的数目（单元系2个，二元系2个）及结晶进行的条件；可以解释纯金属与二元合金的结晶差别，纯金属结晶恒温进行，二元金属变温进行。

80、金属间化合物主要有正常价化合物、电子化合物、间隙化合物三类。

81、液固界面结构有两种:光滑界面、粗糙界面。横向长大的方式主要有光滑界面。

82、共晶转变是：由一定成分的液相同时结晶出两个一定成分的固相的转变

83、面心立方的金属滑移面为（111），滑移方向为【110】

84、固态相变时，新相往往在母相的一定晶面族上形成，这组晶面称为惯习面。

85、过冷度和过饱和度较小时，脱溶物优先在晶界、滑移带、非共晶孪生

86、复合效应分为：线性效应、非线性效应、界面效应、尺寸效应和各向异性效应。

87、试说明冷塑变形对金属组织和性能的影响？组织变化：显微组织的变化，晶粒内产生纤维组织和亚结构；晶粒位向发生变化，出现变形织构；出现残留应力及点阵畸变；性能变化：出现加工硬化现象及内应力。

88、试用位错理论解释细晶强化和加工硬化的原因？晶粒细化减小晶粒尺寸，增加将界面面积，而晶界阻碍位错运动，滑移变形就难以有一个晶粒传递到相邻晶粒中、提高强度；随着加工变形的进行，位错交互作用形成交割和缠结阻碍位错运动，使硬度、强度增加。

重点整理

1、原子的结合有哪些？金属键、离子键、共价键、分子键、氢键

1.2工程材料可分为哪几类？金属材料陶瓷材料高分子材料复合材料四大类

1.4致密度：单位晶胞中原子所占体积与晶胞体积之比。体心立方0.68面心立方密排六方0.74

原子密排面、密排晶向、结构中的间隙。

1.5晶体中缺陷的种类。点缺陷、线缺陷、面缺陷

1.6位错的种类：刃型位错、螺型位错、混合位错。位错的运动方式：滑移、攀移

1.7位错反应条件及计算：①几何条件：反应前各位错的柏氏矢量之和应等于反应后的柏氏矢量之和；②能量条件：反应后各位错的总能量小于反应前的总能量。

1.8晶界的种类：小角晶界、大角晶界

界面能与晶界的关系：小角度界面能随位向差的增大而增大；大角度界面能基本是一恒定值

2.1影响置换固溶体溶解度有哪些因素？有何规律？。原子尺寸因素：原子半径差越小，固溶度越大；晶体结构因素：结构相同，溶解度大；间隙原子在FCC中溶解度大于BCC中溶解度；负电性因素(化学亲和力)：负电性差越大，溶解度大。（负电性差很大时，形成化合物）；电子浓度因素。

2.2间隙固溶体与间隙相之间的关系。

2.3金属间化合物的种类及特点：正常价化合物；电子化合物（电子相）；间隙化合物。

3.1金属结晶的热力学条件是什么？单位体积自由能的变化

3.2金属结晶的能量条件是什么？两相的自由能差是两相间发生转变的驱动力。

3.3金属结晶的结构条件是什么？长程无序而短程有序；液态材料中出现的短程有序原子集团的时隐时现现象。是结晶的必要条件。

3.4金属结晶时的形核有哪些方式？均匀形核，非均匀形核

3.5根据凝固理论，如何细化晶粒？增加过冷度，提高N/Vg，细化晶粒；添加形核剂，提高形核率N，细化晶粒；振动、搅拌，细化晶粒。

3.6晶体长大时，液-固界面处于那种微观结构？界面能量始终保持最低

有哪些长大方式？垂直长大方式；横向长大方式

长大方式与微观结构有什么关系？

3.7晶体长大有哪些形态？平面状长大，正温度梯度，粗糙界面为主。树枝状长大负温度梯度，粗糙界面。

4.1什么是相平衡？某一温度下，系统中各相长时间不相互转变，处于平衡状态。

相率的表达式是什么？f=c-p+1 （恒压条件下）

4.2什么是晶内偏析？一个晶粒内部化学成分不均匀现象

什么枝晶偏析？树枝晶的枝干和枝间化学成分不均匀的现象

枝晶偏析的危害及消除方法？均匀化退火

4.3什么是区域熔炼？如何提纯金属？区域熔炼不是把金属全部熔化，而是分段逐步熔化。

4.4什么是成分过冷？由于液相成分改变而形成的过冷。

成分过冷对固溶体生长形态和组织有什么影响？正温度梯度下，成分过冷增大，使界面生长形态从平直界面向胞状晶、胞状树枝晶、树枝晶、等轴晶发展。

4.6什么是共晶转变？写出其反应式？画出示意图。由一定成分的液相同时结晶出两个一定成分固相的转变。LE=αM+βN f=2-3+1=0

4.8什么是包晶转变？写出其反应式？一定温度下，由特定成分的固相与确定成分的液相发生反应生成另一种特定成分的固相的转变。

4.10什么是共析转变？写出其反应式？由一个固相在恒温下转变为另外两个固相。反应式：γ =α+β

4.11什么是偏晶转变？写出其反应式？一定温度下从一定成分的一种液相 中分解出一个固相与另一种成份的液相，且固相的相对量总是偏多的转变。反应式：L1 =L2+α

4.12什么是熔晶转变？写出其反应式？一定温度时，从一个固相分解成一个液相和另一个固相的反应。反应式：δ =γ+L

4.13什么是包析转变？写出其反应式？一定温度时，有两个一定成份的固相生成另一个一定成分的固相的转变。反应式：β + α =γ

4.14什么是合晶转变？写出其反应式？一定温度下，两个液相相互作用形成一个固相的转变。反应式：L1+L2 =β

4.15什么是同素异构转变？具有多晶型的金属在温度或压力变化时由一种结构转变为另一种结构的过程。

5.1扩散第一定律概念、公式及计算？单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物质流量（扩散通量J）与该截面处的浓度梯度成正比。

5.2科肯道尔效应概念？置换型扩散偶中，由于两种原子扩散速度不同，导致扩散偶的一侧向另一侧发生物质静输送

5.5扩散的两种主要机制：换位扩散、环形换位扩散、填隙扩散、间隙扩散、空位扩散。

5.6扩散的驱动力是什么？扩散的驱动力为化学位梯度

5.8什么是反应扩散？纯铁在渗碳时组织发生变化情况，写出成分变化式。通过扩散使固溶体内的溶质组元超过固溶极限而形成新相的扩散过程。又称相变扩散。

6.1常温下塑性变形有哪些？常温下塑性变形的主要方式：滑移、孪生、扭折

6.2什么是滑移？在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿着一定的晶面（滑移面）和晶向（滑移方向）产生相对位移，且不破坏晶体内部原子排列规律性的塑变方式

6.3什么是滑移系？一个滑移面和该面上一个滑移方向的成一个滑移系

6.6什么是几何硬化？几何硬化：φ，人远离45 ，滑移变得困难；几何软化；φ，人接近45，滑移变得容易。

6.7什么是单滑移、多滑移、交滑移？他们与位错的关系。单滑移：只有一组滑移系处于最有利的位置，进行的单系滑移；多滑移：在多个（>2）滑移系上同时或交替进行的滑移；交滑移：晶体在两个或多个不同滑移面上沿同一滑移方向进行的滑移。

6.8什么是孪生？孪生有什么特点？滑移与孪生有何异同？孪生：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向发生均匀切变并形成晶体取向的镜面对称关系。

6.9什么是细晶强化？其机理是什么？晶粒细化减小晶粒尺寸，增加将界面面积，而晶界阻碍位错运动，滑移变形就难以有一个晶粒传递到相邻晶粒中、提高强度；随着加工变形的进行，位错交互作用形成交割和缠结阻碍位错运动，使硬度、强度增加。

6.10什么是固溶强化？其机理是什么？固溶体材料随溶质含量提高其强度、硬度提高而塑性、韧性下降的现象。晶格畸变，阻碍位错运动；

6.11什么是弥散强化？其机理是什么？许多材料由两相或多相构成，如果其中一相为细小的颗粒并弥散分布在材料内，则这种材料的强度往往会增加，称为弥散强化。位错绕过机制；位错绕过硬质点所需要的切应力

6.12什么是变形织构？多晶材料的塑性变形中，随变形度的增加，多晶体中原先任意取向的各个晶粒发生转动，从而使取向趋于一致，形成择优取向，称为变形织构。

6.13什么是加工强化？其机理是什么？随变形量的增加，金属的强度、硬度上升，塑性、韧性下降的现象。

7.1冷变形金属在加热时，组织和性能发生什么变化？组织：第一阶段-回复阶段：显微组织仍为纤维状，无可见变化； 第二阶段-再结晶阶段：变形晶粒通过形核长大，逐渐转变为新的无畸变的等轴晶粒。 第三阶段-晶粒长大阶段：晶界移动、晶粒粗化，达到相对稳定的形状和尺寸。性能：力学性能回复阶段：强度、硬度略有下降，塑性略有提高。再结晶阶段：强度、硬度明显下降，塑性明显提高。晶粒长大阶段：强度、硬度继续下降，塑性继续提高，

粗化严重时下降。2 物理性能密度：在回复阶段变化不大，在再结晶阶段急剧升高；电阻：电阻在回复阶段可明显下降。

7.2什么是回复？回复时，金属内缺陷如何变化？组织如何变化？回复的驱动力是什么？冷变形金属加热时，尚未发生光学显微组织变化前的微观结构及性能的变化过程。驱动力：弹性畸变能的降低。

7.4什么是再结晶？再结晶时，金属内缺陷如何、组织如何变化？再结晶的驱动力是什么？冷变形的金属在足够高的温度下加热时，通过新晶粒的形核及长大，以无畸变的等轴晶粒取代变形晶粒的过程。驱动力：畸变能差再结晶温度：冷变形金属开始进行再结晶的最低温度。

7.5再结晶有哪些形核机制？晶界凸出形核；亚晶形核

7.6影响再结晶有哪些因素？如何影响？退火温度：温度越高，再结晶速度越大：变形量越大，再结晶温度越低，变形量增大到一定值，再结晶温度趋于稳定，变形量大,退火时的再结晶速度也快；原始晶粒尺寸：晶粒越小，驱动力越大,再结晶温度降低；晶界越多，有利于再结晶形核；微量溶质元素：阻碍位错和晶界的运动，不利于再结晶；分散相粒子间距和直径都较大时，提高畸变能，并可作为形核核心，促进再结晶，直径和间距很小时，提高畸变能，但阻碍晶界迁移，阻碍再结晶。

7.7再结晶后长大时，金属内缺陷如何变化？组织如何变化？再结晶后长大的驱动力是什么？晶界迁移后，体系总自由能降低，即总界面能降低。界面能越大，曲率半径越小，驱动力越大。

7.8什么是二次再结晶？什么情况下易发生二次再结晶？晶粒的反常长大（二次再结晶）：少数晶粒突发性地、迅速地粗化，不正常的长大。反常长大的原因：(1)细小第二相粒子分布不均匀或局部区域第二相粒子溶解。(2)一次再结晶后形成再结晶织构。(3)薄板金属出现热蚀沟，只有少数晶粒边界可迁移。(4)出现晶粒尺寸局部区域不均匀现象。

7.9什么是热变性？热变性的实质是什么？金属在再结晶温度以上的加工变形。实质：加工硬化与动态软化同时进行，不显示硬化作用

7.10动态回复与变形速率和温度有何关系？当变形温度一定时，应变速率越大，达到稳定的应力和应变越大。当应变速率一定时，变形温度越高，达到稳定的应力和应变越小。

7.11动态再结晶与变形速率和温度有何关系？应变速率低、变形温度高时，晶粒尺寸大。

7.12什么是流线？他对力学性能有什么影响？在热变形中，某些枝晶偏析、夹杂物、第二相等随组织变形而伸长，沿变形方向分布，晶粒发生再结晶，而夹杂物等沿变形方向呈纤维状分布，称为流线。平行于流线方向抗拉强度高、塑性好；垂直于流线方向抗剪强度高、塑性差；使零件承受的最大正应力平行于纤维方向；使零件承受的最大切应力垂直于纤维方向。

8.1什么是相变？固态物质在温度、压力、电场、磁场改变时，从一种组织结构转变成另一种组织结构。

8.2什么是惯习面？固态相变时，新相往往在母相的一定晶面族上形成，这组晶面称为惯习面。

8.3固态相变的阻力是什么？固态相变的阻力：界面能 + 应变能

8.4固态相变均匀形核时，核的形状与界面有什么关系？具有低表面能和高应变能的共格晶核，倾向于盘状或片状；具有高表面能和低应变能的非共格晶核，可能呈球形或等轴状；形核时因体积胀大而引起应变能显著增加，晶核趋于呈片状或针状

8.5什么是脱溶？脱溶（沉淀）：从过饱和固溶体中析出一个成分不同的新相或形成溶质原子富集的亚稳区过渡相的过程。连续脱溶、不连续脱溶。

8.6什么是调幅分解？其特点和条件。又称增幅分解，指过饱和固溶体在一定温度下分解成结构相同、成分不同的两个相的过程。起始成分在两个化学拐点之间;每个原子有足够的相变驱动力△Gv。调幅分解的特点：通过上坡扩散实现成分变化；不经历形核阶段，不存在明显的相界面，分解速度快。

8.7马氏体相变的特点？马氏体相变的分类和马氏体的种类：马氏体与基体的自由表面交截时，表面出现浮凸。存在不变平面，即惯习面。相变产生的变形是均匀的。马氏体相变中，新旧相之间有一定的位相关系。马氏体具有亚结构。

8.8脱溶：从过饱和固溶体中析出一个成分不同的新相或形成溶质原子富集的亚稳区过渡相的过程。

脱溶过程首先形成亚稳定的过渡相，然后逐渐变为稳定性，进行长大。

脱溶包括连续脱溶和不连续脱溶。

调幅分解： 过饱和固溶体在一定温度下分解成结构相同、成分不同的两个相的过程。

9.什么是复合材料？复合材料是由两种或两种以上在物理和化学上不同的物质组合起来而得到的一种多相固体材料。

9.2有哪些复合效应？线性效应；非线性效应；界面效应；尺寸效应；各向异性效应

9.3有哪些复合思想？仿生思想、绿色材料思想、充分利用协同效应思想、智能材料思想

9.4什么复合材料的界面？复合材料的界面是特有的而且是极其重要的组成部分，它是通过物理和化学作用把两种或两种以上异质、异形和异性的材料复合起来所形成的。概念：一般把基体和增强物之间化学成分有显著变化的构成彼此结合的、能传送载荷作用的区域称之为界面。

9.5如何改进复合材料的界面？降低界面残余应力；基体改性、纤维表面改善；选则合理的复合工艺和使用条件

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