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1、北京科技大学材料科学基础（金属学）作业第一章概论作业1. 金属学及其主要研究内容是什么？2. 材料的组织和结构分别指什么？第二章金属和合金的固态结构（第一节、第二节）作业1. 分别计算体心立方（bcc）和密集六方（ hcp）结构时原子所占体积和空位所占体积的百分数？（第三节）作业1. 单胞的特征参数指的是什么？其中点阵常数是哪些？2. 对于四方晶系，只有简单四方和体心四方两种空间点阵。请说明四方晶系的底心化和面心化都不构成新的空间点阵。3. 说明空间点阵与晶体点阵的区别与联系? 4. 在单胞中画出 (010) 、 (110) 、 (121) 和(312) 晶面，画出 111 、123、 1 1
2、0和211 晶向。5. 用四轴坐标系画出六方晶系的(1120) 、(1012) 、(1011) 晶面及1120、2113 、3125 晶向。第四节金属和合金中原子间的结合第五节金属和合金的晶体结构类型1. 假定发生晶体结构变化时，体积保持不变，计算同一种金属呈简单立方结构和面心立方结构时，原子半径之比：r 简单 /r面心。2. 画出一个六方晶系的单胞，并标出点阵参数及相互关系？3. 六方晶系中，只有简单六方一种平移点阵，怎样认识密排六方？4. 合金中的相的结构类型有哪些？第六节固溶体第七节结构缺陷1. 影响固溶体固溶度的主要因素是什么？2. 合金形成超结构或超点阵指什么? 3. 晶体中缺陷的类
3、型及主要特征？4. 分别说明刃型位错和螺型位错的柏氏矢量与位错线的关系？5. 位错与点缺陷的相互作用怎样？第三章金属及合金的相图1 什么是相图、相律、自由度？2.简述二元共晶型和包晶型三相反应。3.相区的邻接关系是什么？4.写出三元系平衡相的定量法则杠杆定律与重心法则。第四章金属及合金的凝固与组织作业第一节凝固概论作业1.试说明过冷度与亚稳极限。2.试推导均匀形核情况下的临界晶核尺寸。3.简述决定晶体成长的内外因素及规律。4.晶体的成长有哪几种机理？5.怎样的情况下凝固组织中易出现树枝晶？第二、三、四节作业1.理解组成过冷的概念。2.凝固后的组织中的显微偏析及减小和消除的方法3.共晶合金的凝固
4、特点4.离异共晶和伪共晶组织分别是怎样产生的？5.怎样的情况下凝固组织中会出现包晶特征？第五节铸锭的凝固及组织作业1.简述铸锭中的一般组织特征。2.铸锭中存在哪些偏析？第六节改善铸造金属材料组织的方法和途径作业1.铸锭和铸件中存在哪些不均匀性？2.提高铸件强度和韧性的重要途径？第五章金属及合金的形变作业第二节弹性形变1.影响弹性形变的内在因素第三节范性形变的表象1.说明加工硬化系数与应力-应变曲线的关系？第四节单晶体的滑移1.什么是晶体的滑移？晶体滑移的元过程是什么？2.晶体的滑移大多优先发生在什么样的晶面和晶向上？3.体心立方晶体中由 123 晶面族构成的滑移系是哪些？4.画出体心立方晶体结
5、构中的一个滑移面，并在该面上画出所有可能的滑移方 向。 5.什么是临界分切应力？6.形变过程中位错是怎样增殖的？第六节多晶体的范性形变1.多晶体的范性形变过程中晶粒间是怎样相互协调的？2.晶粒大小对形变的影响？3.简述能够使金属材料的强度和范性同时增加的方法。4.吕德斯（ L ders ）带的上下屈服点产生的原因是什么？第七节范性形变后金属的结构、组织和性能1.范性形变后，金属的结构、组织和性能有怎样的变化？第六章金属及合金中的扩散作业第一节扩散定律1.简述菲克第一、二定律，写出一般的表达式，并说明表达式中各符号的意义。 2. Ni-Cu 扩散偶的起始标志物界面在加热后为什么会向Cu 侧移动？
6、第二节原子运动与扩散1.简述扩散的机理。2.扩散的根本驱动力是什么？为什么会发生“ 上坡扩散 ” ？第七章金属及合金的回复与再结晶作业第一节形变金属或合金退火过程中的一般变化1. 金属与合金在回复与再结晶各阶段中显微组织、物理性能和力学性能方面有怎样的变化？第二节回复1. 在回复阶段，电镜的精细组织中有哪些变化？第三节再结晶1. 试比较再结晶与一般相变的异同？2. 请解释再结晶核心的长大存在临界的核心尺寸。3. 再结晶阶段晶粒大小的影响因素？第四节再结晶后的晶粒长大1. 再结晶完成后，晶粒进一步长大的特点是什么？2. 再结晶后晶粒长大的驱动力和晶界移动的驱动力分别是什么？3. 决定晶界活动性的
7、主要因素有哪些？4. 简述发生二次再结晶的条件？第五节再结晶退火后的组织1. 再结晶图能够提供哪些信息？第六节热 加 工1. 热加工过程与冷加工过程的真应力-真应变曲线有何不同？2. 热加工过程中，动态再结晶为什么不易发生？3. 与铸态相比，热加工后的组织和性能变化怎样？1第八章金属及合金中的固态转变作业第一节固态转变的基本类型1.按热力学参数变化特征和原子迁移特征说明相变的分类。第二节固态相变的一般特点1.固态相变在形核方面的特点。2.固态相变在新相成长方面的特点。3.。马氏体转变及其特点。第三节固溶体的脱溶1.什么是固溶体的脱溶？有哪些分类？2.说明 Al-Cu 合金的脱溶序列。3.脱溶过程完成以后，新相是怎样聚集长大和形貌转化的？4.简述时效强化的机理。
