【材科基总复习】考前还未解决的问题（上）
01
问：退火温度，再结晶温度，和预形变温度有什么区别？
答：这个是不同热处理工艺中的温度。退火温度需要根据你的材料和工艺确定，再结晶温度一般是0.35~0.4倍的熔点。预变形温度是在金属热加工过程中为了提高金属变形能力预先加热到一定温度。
02
问：为什么说铁素体的晶间腐蚀敏感性比奥氏体晶间腐蚀敏感性小？
答：晶间腐蚀是局部腐蚀的一种。沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。主要由于晶粒表面和内部间化学成分的差异以及晶界杂质或内应力的存在。主要是奥氏体在晶界碳化物含量高。
03
问：点缺陷扩散到大角度晶界上会出现什么现象，促进晶界运动还是阻碍晶界运动，如何解释？
答：如果是溶质原子会钉扎晶界阻碍其运动，这个很确定。如果是空位，可能会增大晶界角度，晶界曲率变大，能量变高，运动加快。
04
问：请设计一套方案，从海水里提纯出纯冰（纯水）（从区域熔炼下手）
答：1.先共晶冰，在0--20度内冷却盐水，结晶体即为先共晶冰（纯水），捞出即可2.区域熔炼，在水管内注入盐水，降温结晶，从管一端向另一端用火焰加热，保持只有一个微区融化，其余部分都为结晶体，反复加热多次，可达到提纯的目的。（原理：区域熔炼提纯，凝固的书或材料科学基础均有介绍）
05
问：哪些方法可以区SiO2晶体SiO2玻璃，简要说明原理？
答：1.xrd 测试。晶体衍射图谱会有特定的衍射峰，玻璃没有。原理是布拉格定律，详细你可以百度。2.加热看融化时候是否温度不变。晶体有固定的相变温度，非晶没有的。
06
问：玻璃陶瓷为什么可透明，可不透明？
答：玻璃陶瓷，又称微晶玻璃，是经过高温融化、成型、热处理而制成的一类晶相与玻璃相结合的复合材料。玻璃是短程有序，可见光可以透过，表现为透明。还有的晶相会散射可见光，如果含有的晶向比较多可能就不透了。
07
问：界面共格的理论解释是什么？共格指的是点阵还是晶向或者其他的内容？“孪生变形两侧晶体结构不发生改变，两侧位向不同。”这句话中位向指的是什么？
答：共格是界面两侧原子晶格常数的匹配程度。完全匹配时是共格界面。是点阵共格。2.位向指的是晶体的去向，就是原来的晶体转动了一个角度。点阵模型不改变，晶面和晶向会变化。
08
问：淬火加回火可以细化晶粒吗？
答：高碳钢、高碳合金钢以及渗碳件中的碳化物均匀化正火或调质等都能有细化晶粒的作用等。
09
问：珠光体组织为什么是层片状而不是棒状的？
答：层片结构形成是需要一定条件的，比如一定的冷速。原子冷速比较大的时候，倾向形成层片结构。
10
问：在室温下用什么措施可产生过饱和缺陷呢？温度对点缺陷有什么影响呢？
答：加工硬化就可以。温度越高，点缺陷扩散越快。
11
问：再结晶发生的条件是什么？是多边化还是临界变形度？
答：变形金属加热到一定温度就发省再结晶。需要一定的变形度。使晶粒发生异常长大的预先变形度称为临界变形度。再结晶形核有三种方式，晶界凸出形核、亚晶转动，聚合形核、亚晶界迁移，亚晶长大形核。多边化形成亚晶。
12
问：试从晶体学角度并结合金属塑型变形理论分析比较金属铝(AL),镁(Mg),和铁(Fe)的塑型好坏？
答：晶体学角度：Al是FCC, Fe是BCC，Mg是HCP，其中FCC的可以同时开动滑移系最多，可以多滑移，所以塑性最好。BCC可以同时开动的滑移系次之。HCP最少，并且在变形过程主要以孪生放式进行。
13
问：三元系相图的共轭三角形怎么画出来的？
答：在一定温度下，三元相图三相平衡时，三个平衡相成分点连接成的三角形~
14
问：纯铁在室温下不同变形变量变形后，其组织和性能将发生怎样的变化，为什么？将变形后的纯铁加热，其组织和性能又将发生什么样的变化？
答：第一过程是加工硬化过程。点缺陷密度提高，位错互相缠结，密度提高，变形量比较大，还可能会产生织构。增大，塑性。加热发生回复和再结晶，点缺陷密度下降，位错密度降低。强度下降，塑性提高。参考书上对于内容总结就好。
15
问：铝的点阵常数为0.4049,则它的结构原子体积为（0.01659）。请问是如何计算的？
答：Al为FCC结构，单胞里面含有4个Al原子，单胞的体积是0.4049*0.4049*0.4049，用这个值除以原子个数4就得到了。
16
问：面心立方结构可以引入密排六方吗，如果可以，引入了哪种缺陷？
答：可以的。FCC在111面上是ABCABCAC。。。排列。引入flank分位错，就是少一个原子面C，就变成ABABCABC。。。
17
问：表面能和晶界能相比哪个更大，为什么？
答：表面能。形成表面时，表面上的原子都断了一些键，晶界只断了一部分。断键要消耗能量，转化成表面能或者晶界能。
18
问：临界切应力是Al＜Fe＜Cu，按理应该是临界切应力最小的塑性最好，为什么和晶体结构的规律正好相反？
答：晶体变形的时候，受到的切应力已经远大于临界切应力了。所以临界切应力不再是控制因素了。
19
问：回火马氏体与淬火马氏体的区别？
答：淬火后得到的马氏体叫淬火马氏体，这个马氏体回火后叫回火马氏体。马氏体回火组织发生一定改变，具体参考教材。
20
问：向纯Fe中渗N时。在渗N层中可否出现两相混合区？为什么？
答：这个是不可以的。二元系中扩散区不存在双相区的相律解释：f=c-p+2式中，由于压力及扩散温度是一事实上的，故应去掉两个自由度的数目，此时f=c-p。在单相时，f =2-1=1，说明该相的浓度是可以改变的，因此，在扩散过程中可以是有浓度梯度，即扩散过程是可以发生。然而若出现平衡共存的双相区，f =2-2=0，意味着每一相的浓度均不能改变，说明在此双相区中不存在浓度梯度，扩散在此区域不能发生。
21
问：对比均匀形核和非均匀形核的形核率各有什么特点？有什么差异？
答：形核率是指在单位时间单位体积液相中形成的晶核数目 ，以N表示，单位为cm-2；形核率受两个方面因素的控制：
a.一方面是随着过冷度的增加，品核的临界半径和形核功都随之减小，结果使晶核易于形成，形核率增加；
b.另一方面，无论是临界晶核的形成，还是临界品核的长大，都必须伴随着液态原子向晶核的扩散迁移，没有液态原子向晶核上的迁移，临界晶核就不可能形成，即使形成了也不可能长大成为稳定晶核。但是增加液态金属的过冷度，就势必降低原子的扩散能力，结果给形核造成困难，使形核率减少。
非均匀形核的形核率与均匀形核的相似，但除了受过冷度和温度的影响外，还受固态杂质的结构、数量和形貌及其它一些物理因素的影响。具体可以看这个网址：http://www.cailiaoren.com/thread-53149-1-1.html
22
问：常见的无机化合物晶体结构 nacl cscl 闪锌矿 萤石 金红石 钙钛矿 尖晶石 这几个小编有资料么 书上面的已经讲的但是看不懂
答：
闪锌矿
铅锌矿
萤石
金红石
钙钛矿
23
问：固态相变特点能总结是什么？
答：
24
问：离子晶体中frenkle缺陷高于shotteky缺陷，表明(B) A,阳离子空位所需能量低于阴离子空位 B,间隙阳离子＜间隙阴离子 C,间隙阳离子＞间隙阴离子 这道题实在没想到怎么推出来的B？
答：
25
问：试比较均匀形核与非均匀形核的异同点，说明为什么非均匀形核往往比均匀形核更容易进行。
答：
相同点：
1、形核的驱动力和阻力相同；
2、临界晶核半径相等；
3、形成临界晶核需要形核功；
4、结构起伏和能量起伏是形核的基础；
5、形核需要一个临界过冷度；
6、形核率在达到极大值之前，随过冷度增大而增加。
与均匀形核相比，非均匀形核的特点：
1、非均匀形核与固体杂质接触，减少了表面自由能的增加；
2、非均匀形核的晶核体积小，形核功小，形核所需结构起伏和能量起伏就小；形核容易，临界过冷度小；
3、非均匀形核时晶核形状和体积由临界晶核半径和接触角共同决定；临界晶核 半径相同时，接触角越小，晶核体积越小，形核越容易；
4、非均匀形核的形核率随过冷度增大而增加，当超过极大值后下降一段然后终止；此外，非均匀形核的形核率还与固体杂质的结构和表面形貌有关。
26
问：在同样的负温度梯下，为什么Pb结晶出树枝状晶而Si的结晶界面却是平整的?
答：在同样的负温度梯下，Pb是具有粗糙界面的金属元素。故以连续的垂直于液固界面方向长成树枝晶体。而Si为具有光滑界面的非金属元素Si以不连续的侧向生长成界面平整的晶体。
27
问：离子晶体中的扩散机制和金属晶体扩散机制有什么不同？
答：
28
问：简答正火索氏体和回火索氏体的区别？
答：钢经正火或等温转变所得到的铁素体与渗碳体的机械混合物。索氏体组织属于珠光体类型的组织，但其组织比珠光体组织细。索氏体具有良好的综合机械性能。将淬火钢在450-600℃进行回火，所得到的索氏体称为回火索氏体。回火索氏体中的碳化物分散度很大，呈球状。故回火索氏体比索氏体具有更好的机械性能。这就是为什么多数结构零件要进行调质处理（淬火+高温回火）的原因。
29
问：如何证明在奥氏体和马氏体中从K-S关系绕[111]轴旋转5°得到N-W关系呢？这是上交2014年材科基专业课考试里里的一道大题
答：
30
问：什么是吉布斯—汤姆逊效应？
答：
31
问：孪生的切应变是怎么算得呀？fcc，bcc的切应变都是0.707，有用夹角算的，还有用fcc…γ＝六分之a［112］/（111）晶面间距。就是不懂切应变要这样算求解答
答：
32
问：体心立方铁的(112)面的面密度为9.94＊10的24次方个原子/平方厘米？
答：如图为Fe, x y z 方向分别有2个晶格矢量。绿色是112面，右图是截面原子分布图。红色边长分别是面对角线1.414a和体对角线一半0.866a, 算一下就好。结果是9.98*10的14次方。
33
问：滑移的临界分切应力的计算？
答：
34
问：影响屈服强度的因素
答：
内在因素：
1、金属本性及晶格类型
纯金属单晶体的屈服强度从理论上来说是使位错开始运动的临界切应力，其值由位错运动所受的各种阻力所决定。
2、晶粒大小和亚结构
晶粒大小的影响是晶界影响的反映，因为晶界是位错运动的障碍，在一个晶粒内部，必须塞积足够数量的位错才能提供必要的应力，是相邻晶粒中的位错源开动并产生宏观可见的塑性变形。因而，减小晶粒尺寸将增加位错运动障碍的数目，减小晶粒内位错塞积群的长度使屈服强度提高。
许多金属与合金的屈服强度与晶粒大小的关系均符合霍尔-派奇（Hall-Patch）公式，即
亚晶界的作用与晶界类似，也阻碍位错运动。
3、溶质元素
在纯金属中加入溶质原子（间隙型或置换型）形成固溶合金（或多相合金中的基体相），将显著提高屈服强度，此即为固溶强化。
4、第二相
第二相质点可分为不可变形的（如刚中的碳化物与氮化物等）和变形的（如时效铝合金中GP区的共格析出物θ〞相及粗大的碳化物等）两大类。这些第二相质点都比较小，有的可用粉末冶金法获得(由此产生的强化叫弥散强化)，有的则可用固溶处理和随后的沉淀析出获得(由此产生的强化叫沉淀强化)。
a、不可变形第二相质点：
根据位错理论，位错线只能绕过不可变形的第二相质点，为此，必须克服弯曲位错的线张力。弯曲位错的线张力与相邻质点的间距有关，故含有不可变形第二相质点的金属材料，其屈服强度与流变应力就决定于第二相质点之间的间距。
b、可变形第二相质点
对于可变形第二相质点，位错可以切过，使之同基体一起产生变形，由此也能提高屈服强度。这是由于质点与基体间品格错排及位错切过第二相质点产生新的界面需要作功等原因造成的。
外在因素：
1、温度
一般，升高温度，金属材料的屈服强度降低．
2、应变速率
应变速率增大，金属材料的强度增加(如右图)。
3、应力状态
应力状态也影响屈服强度，切应力分量愈大，愈有利于塑性变形，屈服强度则愈低，所以扭转比拉伸的屈服强度低，拉伸要比弯曲的屈服强度低，但三向不等拉伸下的屈服强度量最高。
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