金属学与热处理哈尔滨工业大学第三版

第一章

1.作图表示出立方晶系（1 2 3）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、[3 4 6] 等晶向

3.某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数a=b≠c，c=2/3a。今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的截距分别是5个原子间距，2个原子间距和3个原子间距，求该晶面的晶面参数。

解：设X方向的截距为5a，Y方向的截距为2a，则Z方向截距为

3c=3X2a/3=2a，取截距的倒数，分别为 1/5a，1/2a，1/2a

化为最小简单整数分别为2,5,5 故该晶面的晶面指数为（2 5 5）

4.体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的晶面间距，并指出面间距最大的晶面

解：（1 0 0）面间距为a/2，（1 1 0）面间距为√2a/2，（1 1 1）面间距

为√3a/3

三个晶面晶面中面间距最大的晶面为（1 1 0） 7.证明理想密排六方晶胞中的轴比c/a=1.633

证明：理想密排六方晶格配位数为12，即晶胞上底面中心原子与其下面的3个位于晶胞内的原子相切，成正四面体，如图所示

则OD=c/2，AB=BC=CA=CD=a

因△ABC是等边三角形，所以有OC=2/

第一章 习题解答

1. 解：源程序是指以某种程序设计语言所编写的程序。目标程序是指编译程

序（或解释程序）将源程序处理加工而得的另一种语言（目标语言）的程序。翻译程序是将某种语言翻译成另一种语言的程序的统称。编译程序与解释程序均为翻译程序，但二者工作方法不同。解释程序的特点是并不先将高级语言程序全部翻译成机器代码，而是每读入一条高级语言程序语句，就用解释程序将其翻译成一段机器指令并执行之，然后再读入下一条语句继续进行解释、执行，如此反复。即边解释边执行，翻译所得的指令序列并不保存。编译程序的特点是先将高级语言程序翻译成机器语言程序，将其保存到指定的空间中，在用户需要时再执行之。即先翻译、后执行。

2. 解：一般说来，编译程序主要由词法分析程序、语法分析程序、语义分析

程序、中间代码生成程序、代码优化程序、目标代码生成程序、信息表管理程序、错误检查处理程序组成。

3. 解：C语言的关键字有：auto break case char const continue

default do double else enum extern float for goto if int long register return short signe

第一章 习题解答

1. 解：源程序是指以某种程序设计语言所编写的程序。目标程序是指编译程

序（或解释程序）将源程序处理加工而得的另一种语言（目标语言）的程序。翻译程序是将某种语言翻译成另一种语言的程序的统称。编译程序与解释程序均为翻译程序，但二者工作方法不同。解释程序的特点是并不先将高级语言程序全部翻译成机器代码，而是每读入一条高级语言程序语句，就用解释程序将其翻译成一段机器指令并执行之，然后再读入下一条语句继续进行解释、执行，如此反复。即边解释边执行，翻译所得的指令序列并不保存。编译程序的特点是先将高级语言程序翻译成机器语言程序，将其保存到指定的空间中，在用户需要时再执行之。即先翻译、后执行。

2. 解：一般说来，编译程序主要由词法分析程序、语法分析程序、语义分析

程序、中间代码生成程序、代码优化程序、目标代码生成程序、信息表管理程序、错误检查处理程序组成。

3. 解：C语言的关键字有：auto break case char const continue

default do double else enum extern float for goto if int long register return short signe

第六章

1. 试用多晶体的塑性变形过程说明金属晶粒越细强度越高、塑性越好的原因是什么？ 2.

答：由 Hall-Petch 公式可知，屈服强度σs 与晶粒直径平方根的倒数 d v2呈线性关系。 在多晶体中，滑移能否从先塑性变形的晶粒转移到相邻晶粒主要取决于在已滑移晶粒晶界附近的位错塞 积群所产生的应力集中能否激发相邻晶粒滑移系中的位错源，使其开动起来，从而进行协调性的多滑移。 由τ=nτ0知，塞积位错数目n越大，应力集中τ越大。位错数目n与引起塞积的晶界到位错源的距离成正比。晶粒越大，应力集中越大，晶粒小，应力集中小，在同样外加应力下，小晶粒需要在较大的外加应 力下才能使相邻晶粒发生塑性变形。 在同样变形量下，晶粒细小，变形能分散在更多晶粒内进行，晶粒内部和晶界附近应变度相差较小，引 起的应力集中减小，材料在断裂前能承受较大变形量，故具有较大的延伸率和断面收缩率。另外，晶粒 细小，晶界就曲折，不利于裂纹传播，在断裂过程中可吸收更多能量，表现出较高的韧性。

2.金属材料经塑性变形后为什么会保留残留内应力？研究这部分残留内应力有什么实际意义？ 金属材料经塑性变形后为什么会保留残留内应力？研究这部分残留内应力有什么实际意义？

答： 残余内应力存在

第一章

1.作图表示出立方晶系（1 2 3）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、[3 4 6] 等晶向

3.某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数a=b≠c，c=2/3a。今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的截距分别是5个原子间距，2个原子间距和3个原子间距，求该晶面的晶面参数。

解：设X方向的截距为5a，Y方向的截距为2a，则Z方向截距为

3c=3X2a/3=2a，取截距的倒数，分别为 1/5a，1/2a，1/2a

化为最小简单整数分别为2,5,5 故该晶面的晶面指数为（2 5 5）

4.体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的晶面间距，并指出面间距最大的晶面

解：（1 0 0）面间距为a/2，（1 1 0）面间距为√2a/2，（1 1 1）面间距

为√3a/3

三个晶面晶面中面间距最大的晶面为（1 1 0） 7.证明理想密排六方晶胞中的轴比c/a=1.633

证明：理想密排六方晶格配位数为12，即晶胞上底面中心原子与其下面的3个位于晶胞内的原子相切，成正四面体，如图所示

则OD=c/2，AB=BC=CA=CD=a

因△ABC是等边三角形，所以有OC=2/

第一章

1.作图表示出立方晶系（1 2 3）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、[3 4 6] 等晶向

3.某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数a=b≠c，c=2/3a。今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的截距分别是5个原子间距，2个原子间距和3个原子间距，求该晶面的晶面参数。

解：设X方向的截距为5a，Y方向的截距为2a，则Z方向截距为3c=3X2a/3=2a，取截距的倒数，分

别为

1/5a，1/2a，1/2a

化为最小简单整数分别为2,5,5 故该晶面的晶面指数为（2 5 5）

4.体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的晶面间距，并指出面间距最大的晶面 解：（1 0 0）面间距为a/2，（1 1 0）面间距为√2a/2，（1 1 1）面间距为√3a/3

三个晶面晶面中面间距最大的晶面为（1 1 0） 7.证明理想密排六方晶胞中的轴比c/a=1.633

证明：理想密排六方晶格配位数为12，即晶胞上底面中心原子与其下面的3个位于晶胞内的原

子相切，成正四面体，如图所示

则OD=c/2，AB=BC=CA=CD=a

因△ABC是等边三角形，所以有OC=2/

哈尔滨工业大学 计算机科学与技术学科

博士研究生培养方案

计算机科学与技术学院

2012年7月

计算机科学与技术学科博士研究生培养方案说明

一、培养目标

1、树立爱国主义和集体主义思想，树立科学的世界观与方法论。

2、掌握本学科坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识；深入了解学科的发展现状、趋势及研究前沿，；熟练地掌握一门外国语，并具有一定的国际学术交流能力；具有独立从事科学研究的能力；能够在科学研究或专门技术上做出创新成果。

3、具有实事求是的科学精神、严谨务实的科研作风，具有良好的合作精神。 二、培养年限

博士生培养年限一般为3-4年，硕博连读研究生培养年限一般为5年。经有关审批程序批准，一般博士生的培养年限最长可延至6年，硕博连读研究生的培养年限最长可延至7年。 三、研究方向

为培养博士研究生独立地、创造性地从事科学研究的能力，本学科研究方向设置注重前沿性、基础性和交叉性，研究方向相对稳定。计算机学院按照计算机科学与技术一级学科制定博士生培养方案，其主要研究方向为11个。

计算机科学与技术学科主要研究方向包括： （1）高可信高性能计算机体系结构

（2）移动计算与嵌入式计算

（3）计算机网络与信息安全 （4）计算理论 （

哈尔滨工业大学隶属于工业和信息化部，是由工信部、教育部、黑龙江省共建的国家重点大学，是首批进入国家“211工程”和“985工程”建设的若干所大学之一。1920年，中东铁路管理局为培养工程技术人员创办了哈尔滨中俄工业学校——即哈尔滨工业大学的前身，学校成为中国近代培养工业技术人才的摇篮。新中国成立后，学校成为全国学习前苏联高等教育办学模式的两所大学之一，此后哈尔滨工业大学一直得到国家的重点建设。2000年，同根同源的哈尔滨工业大学、哈尔滨建筑大学合并组建新的哈尔滨工业大学。经过90年的建设与发展，学校已经发展成为一所特色鲜明、实力雄厚，居于国内一流水平，在国际上有较大影响的多学科、开放式、研究型的国家重点大学。

学校坐落在中国北方冰城哈尔滨市，同时在威海市和深圳市分别设有哈尔滨工业大学（威海）和哈尔滨工业大学深圳研究生院，形成了“一校三区”的办学格局。

哈尔滨工业大学在长期的办学过程中，形成了“规格严格，功夫到家”的校训，以朴实严谨的学风培养了大批优秀人才，以追求卓越的创新精神创造了丰硕的科研成果。学校以适应国家需要、服务国家建设为己任，形成了以航天特色为主，拓宽通用性为准则，充分发挥学科交叉、融合的优势，形成了由重

十、热处理车间

热处理是为通过调整对材料加热控制和冷却控制的方式，对其金相组织进行调整，从而改变材料的性能，达到零件的使用要求。它对挖掘金属材料潜力、改善零件使用性能、提高产品质量和延长使用寿命具有重要意义。

根据热处理规模的大小，将热处理分为专业热处理厂、热处理车间、热处理工段及热处理小组等四种组织形式。

（一）热处理工艺的分类

以处理金属划分，热处理分为黑色金属热处理和有色金属热处理；以加热条件、工艺效果划分，把金属热处理分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。整体热处理是整体加热和冷却工件，使工件整体达到预定性能，根据工件大小，又分为一般工件整体热处理和大型铸锻件整体热处理；表面热处理是指表面局部加热和冷却后获得表面硬化层，是通过快速加热方式使工件表面层达到预定温度后快速冷却，在工件心部组织和性能不变或基本不变的情况下，使工件表面达到预定的组织和性能；化学热处理是指钢在奥氏体或铁素体状态下进行各种元素的渗入及扩散的热处理方法，其目的是在保持心部组织和性能的同时，表层成分由于渗入活性元素的富集，来提高表面性能。具体细分如下表所示。

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类别 工艺名称 再结晶退火 扩散退火 去应力退火 石墨化退火 工艺特点 加热温度较低（以再结晶温度

第一章 原子排列

1. 作图表示立方晶系中的(123),(012),(421)晶面和[102],[211],[346]晶向.

附图1-1 有关晶面及晶向

2. 分别计算面心立方结构与体心立方结构的{100},{110}和{111}晶面族的面间距, 并指出面间距最大的晶面(设两种结构的点阵常数均为a).

解 由面心立方和体心立方结构中晶面间的几何关系, 可求得不同晶面族中的面间距如附表1-1所示.

附表1-1 立方晶系中的晶面间距 晶面 FCC 面间距 BCC {100} a2{110} 2a4{111} 3a3 a22a23a3显然, FCC中{111}晶面的面间距最大, 而BCC中{110}晶面的面间距最大.注意: 对于晶面间距的计算, 不能简单地使用公式, 应考虑组成复合点阵时, 晶面层数会增加.

3. 分别计算fcc和bcc中的{100},{110}和{111}晶面族的原子面密度和<100>,<110>和<111>晶向族的原子线密度, 并指出两种结构的差别. (设两种结构的点阵常数均为a)

解 原子的面密度是指单位晶面内的原子数; 原子的线密度是指晶面上单位长度所包含的原子数. 据此可求得原子的面密度和线密度如附表1-2所示.

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附表1-2 立方