材料科学基础复习题第二部分 复习题〔下〕第六章 空位与位错本章的主要内容：晶体中的缺陷，晶体缺陷的分类 晶体缺陷的形成点缺陷：点缺陷的种类，点缺陷的形成，点缺陷的运动，点缺陷的平衡浓度，点缺陷对材料性能的影响位错：位错理论的起源：理论切变强度，位错学说 位错的视察位错根本类型及特征：刃型位错，螺型位错，混合位错柏氏矢量：确定方法，柏氏矢量的模，实际晶体中的柏氏矢量，柏氏矢量的特性，位错密度 外力场中作用在位错线上的力位错运动：滑移，攀移，派一纳力，混合位错的运动位错的弹性性质：直螺错的应力场，直刃错的应力场，混合直位错的应力场 位错的应变能及位错线张力位错间的交互作用：两根平行螺位错的交互作用，两根平行刃位错的交互作用， 位错的相互交截：螺型位错与螺型位错，刃错与刃错，螺错与刃错 位错的塞积 位错的增殖实际晶体中的位错：单位位错，堆垛层错，不全位错：肖克莱，弗兰克不全位错 位错反响及汤普逊四面体位错与溶质原子的交互作用：弹性交互作用，柯垂尔气团，斯诺克气团，静电交互作用 化学交互作用 1 填空 1 空位是热力学_______________的缺陷，而位错是热力学_____________的缺陷。
2 fcc晶体中单位位错〔全位错〕的柏氏矢量是_________________；bcc晶体中单位位错〔全位错〕的柏氏矢量是_________________;hcp晶体中单位位错〔全位错〕的柏氏矢量是_________________;fcc中Frank位错的柏氏矢量是___________3 一根柏氏矢量b=a/2的扩展位错滑出晶体后，在晶体外表产生的台阶的高度为_____________________4 在某温度下，晶体中的空位数与点阵数的比值称为__________________2?为位错线单位矢量，b为柏氏矢量，那么b? =0时为_______位错，b? =b时为________________位错，b? =-b时为______________位错5 三根右螺型位错线的正向都指向位错结点，那么它们的柏氏矢量之和等于______6 设位错运动时引起晶体体积的改变为?V，那么?V=0时为___________运动，?V?0时为______________运动7 在位错应变能公式E=Gb2Ln(r/r0)/4?k中，对于刃型位错K等于_________，对螺型位错K等于_____________。
8 在简洁立方晶体中，A、B两位错的滑移面和自由外表的交线如图1所示，那么A为________型位错，B为_________型位错9 fcc晶体中单位位错的柏氏矢量是________________，肖克莱位错的柏氏矢量是____________，弗兰克位错的柏氏矢量是_______________ 10 单位体积中位错线总长度称为________________11螺型位错的应力场只有两个相等的_______应力重量，其表达式为________________________12简洁立方晶体、fcc晶体、bcc晶体和hcp晶体中单位位错的柏氏矢量依次是_____________、_______________________、______________________13 通常把一个全位错分解为两个________________位错，中间夹一片层错的位错组态称为______________14 位错概念和位错模型首先是由_________________等人提出来的15 位错线和柏氏矢量如下图，其中AB是___________位错，BC是__________位错，DE是________________位错。
16 对含刃位错的晶体施加垂直于多余半原子面的压应力有利于______攀移，施加拉应力有助于______攀移17 fcc晶体中单位位错的柏氏矢量是__________________，Shockley位错的柏氏矢量是__________，Frank位错的柏氏矢量是___________________18. 图1为ABC位错线，AB是_____________位错，BC是________________位错，在切应力作用下，AB_______________运动，BC向______________运动 L1bL1τ 图1 19 作用在位错线上的力Fd=_________________________，这个力Fd与位错____________方向20 使弗兰克----瑞德源“动作”所需的临界切应力________________________________ 21 位错可定义为_____________________________________________________22 位错塞积时障碍物对领先位错的作用力大小为__________________________________。
23 在外加应力作用下，当位错在晶体中滑动时，刃型位错的运动方向与b_____________与?________________________，与位错线_________________________________ 24 具有 构造的层错能 的金属简单进展交滑移，其滑移痕迹为__________________________________________2 选择1 由于化学交互作用的结果，溶质原子在层错区的偏聚，称为____________A 斯诺克气团 B 铃木气团 C 柯垂耳气团2 层错的边缘必须是________________A 肖克莱位错 B弗兰克位错 C 不全位错3 在fcc晶体中，位错反响_______________能进展A a/6[112]+a/6[110]?a/3[111] B a/2[10-1]?a/6[2-1-1]+a/6[11-2]4 肖克莱位错具有螺型、刃型和混合型三种，它们能够_______________。
A 攀移 B 交滑移 C 沿滑移面滑移5 晶体中点缺陷的存在，使电阻________A增大 B减小 C不变6 把一根右螺型位错线的正方向反向，那么此位错_______A变为左螺型位错 B仍为右螺型位错7 三个位错及其柏氏矢量如下图，那么b2与b1之和_________A大于b1 B:小于b1 C等于b18 位错的应变能与其柏氏矢量__________成正比A b B b2 C b39 两刃型位错及其柏氏矢量如下图，AB位错向下滑移与CD位错交割后，那么________ A AB产生割阶 B AB产生扭折 C CD产生割阶 D CD产生扭折 10 fcc晶体的〔111〕面按ABCBABCABC···依次堆垛时，其中含有________ A 一片抽出型层错 B 一片插入型层错 C一片抽出型和插入型层错 11 Shockley位错__________。
A 只能滑移 B只能攀移 C既能滑移又能攀移12 fcc晶体中，有根位错线的方向为[-110]，b=a/2[110]，那么此位错_________A 不能滑移 B 能滑移 C 能交滑移 13 晶体中一位错环，柏氏矢量为b，在切应力作用下( )A扩大 B缩小 C不变 14 滑移线在( )可视察到：A光学显微镜 B电子显微镜 C肉眼15 位于fcc晶格的〔001〕面上，l=[-110]，b=a/2[110]的位错〔 〕A能滑移 B不能滑移 C能交滑移 16 空位〔 〕过程中重要作用A 形变孪晶的形成 B 自扩散 C 交滑移 17 两根具有反向柏氏矢量的刃型位错，分别处于两个平行滑移面上〔两滑移面相隔一个原子间距〕相向运动后，在相遇处〔 〕A 相互抵消 B形成一排空位 C 形成一排间隙原子18 在一块晶体中有一根刃型位错P和一根一样长度的螺型位错Q，比拟两者能量有( )A Ep>Ee B Ep0 B ?2G/?C2=0 C ?2G/?C2C0〕当扩散到达平衡后绘出a，b，c三条件下的C-X曲线，并回答下列问题da 扩散系数为常数；b 扩散系数随浓度增加而增加；c 扩散系数随浓度增加而减小； d 求状况a距离高浓度一侧d/3处的浓度。
14 探讨锌在铜中形成的固溶体的匀称化1 确定Zn在Cu中扩散时D0=2.1x10-5m2/s，Q=171x103J/mol，求815? 时Zn在Cu中的扩散系数；2 假设最大成分偏差为５％Zn，含Zn最低区与最高区的距离为0.1mm，试用方程式C=Cmsin(?Z/l)exp(?2Dt/l2)计算815? 匀称化退火使最大成分偏差降至１％Zn所需时间；3 铸造Cu-Zn匀称化退火前冷加工对匀称化过程有无影响？为什么？ 15 试举出材料扩散的途径有哪些？16 提出一种测定扩散系数D的方法17 将一块纯铁和一块共析钢(C=0.77%)对接固紧置于真空电炉740? 下长时保温，试绘出成分改变曲线及组织图，并说明之18 将钢板浸入450? 熔融锌中进展镀锌1 依据Fe-Zn相图指出450? 下镀层由外至里包括哪几个单相区，画出Zn%-距离曲线 2 450? 时镀层中是否存在两相区？为什么？20 在互扩散试验中，确定扩散时间t_200小时，标界移动量?l_0.0144cm，互扩散系数D=10-7cm2/s，成分---距离曲线在标界面上斜率=2.0A组元的原子百分浓度NA=0.4，求A和B两组元的扩散系数。
21 说明扩散规律在冶金生产过程及热处理工艺中详细应用22 渗碳为什么在?-Fe中进展而不在?-Fe中进展23 在870? 和927? ，两种温度渗碳时，试解决如下问题：1． 计算碳在两种温度下在奥氏体中扩散系数的差值2． 870? 渗碳需用多长时间才能获得927? 渗碳10小时的渗碳厚度24 一块用作承载重物的低碳钢板，为提高其外表硬度采纳外表渗碳，试分析： 1． 渗碳温度选择低于737? 行否？为什么？ 2． 渗碳温度高于1101? 会出现什么问题？25 一置换式固溶体合金其空位迁移能为11KJ/mol，空位形成能为6KJ/mol，问：〔1〕在1101K的扩散系数与从1101K急冷却到800K时的扩散系数的比值是多大？〔2〕从1101K缓慢冷却到800K的扩散系数的比值多大26 何谓上坡扩散，举两个实例说明金属中上坡扩散现象27 确定铜在铝中扩散时DO=0.8×10-5m2/s，其扩散激活能Q=136×103J/mol.K，试计算27? 和527? 时扩散系数，并用所得数据探讨温度对扩散系数的影响28 纯Fe装入渗碳炉内进展渗碳1 加热至740。