西安交通大学材料科学基础讨论课.ppt

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1、2.夹头固定情况下，滑移过程中晶体发生转动的力矩是什么？在单晶体试样拉伸过程中，由于发生滑移后的晶体使试样两端拉力不在同意直线上，因此产生一个力矩迫使滑移面产生趋向外力平行方向的转动，使试样两端的拉力重新作用于同一直线上3滑移时晶面的转动3.滑移变形与孪生变形的方式有何异同？相同点：（1）滑移和孪生都是在剪应力作用下晶体的一部分相对另一部分沿特定晶面和特定晶向发生平移。（2）滑移和孪生都会在晶体表面产生台阶。不同点：（1）变形距离：滑移使滑移面两侧相对滑动一个完整的平移矢量（柏氏矢量），而孪生时孪晶内所有面都滑动，滑动的距离并非完整的平移矢量，

2、每个面的滑动量和距孪生面的距离成正比。（2）变形方向：滑移后整个晶体的位向没有改变，而孪生则使孪晶部分的位向与基体对称。（3）临界切应力：孪晶变形的临界切应力通常大于滑移的临界切应力。纯镉单晶沿基面（0001）滑移的临界切应力为0.2-0.3MPa,而孪晶变形的临界切应力为1-7MPa。（4）变形金属：面心立方金属一般认为不发生孪晶变形，但一些低层错能的面心立方金属可以发生孪晶。滑移系较少的密排六方金属如Mg,Zn,Cd等容易发生孪晶。4.晶体中的孪生区与未孪生区是否是同一个相，是否同一个组织组成物？相：合金中具有同一聚集状态、同一晶体结构和性

3、质并以界面相互隔开的均匀组成部分或连续变化部分。组织组成物：组成材料的相的类型、形状、数量、大小、分布等特征的描述，在显微镜下可区分，特征相同的部分归为一种组织组成物。对于发生孪生变形的晶体：晶体经过均匀切变形成的孪生区与未孪生区成分、晶体结构及性能相同但保持着镜面对称的位向关系，因此二者是同一个相，之间不存在相界面。至于是否为同一个组织组成物，通过在金相显微镜下观察锌的形变孪晶发现它以板条状的形态存在，与周围基体差异很大。由此可以断定二者不是同一个组织组成物。5.为什么钢淬火后硬度可显著提高，而Al-4%Cu合金淬火（固溶处理）后硬度并未显著

4、提高？（1）刚淬火：钢的淬火是将钢加热到一定温度，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快速冷却进行马氏体（或贝氏体）转变。在快冷过程中钢存在由一种固溶体（奥氏体）的平衡态向另一种固溶体（铁素体）的过饱和态的转变碳在奥氏体中的溶解度远远高于在铁素体中的溶解度，因此当从奥氏体快冷到室温时，奥氏体转变成马氏体并产生相当高的碳的过饱和度，以及相当大的晶格畸变，这才使得钢淬火后硬度可显著提高。铝铜合金：Al-4%Cu合金在冷却过程中只有从固溶体α（Al）的平衡态向其过饱和态的转变，过饱和度小，形成的第二相少，强化效果差。6.定性比较Al-

5、4%Cu合金经下列三种工艺处理后的差别，并从组织角度分析原因。（1）退火（2）固溶处理（3）固溶处理+人工时效（1）退火：加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却，消除了残余应力，降低了硬度。（2）固溶处理：得到过饱和固溶体，从过饱和固溶体中析出细小弥散分布的第二相微粒，使合金强度升高。（3）固溶处理+人工时效：固溶处理后在固溶体饱和溶解度以下的温度加热保温一定时间为人工时效。人工时效加快了第二相的析出，是合金较快的析出G.P区和相，对位错阻力增大，使合金强度升高。