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1、第一章原子排列与晶体结构r=—a1.[110],(111),ABCABC…，0.74,12,4,4；fill],(110),0.68,rr—ci—8,2,4;【1120],(0001),ABAB,0.74,12,6,2o2.0.01659nm3,4,8c3.FCC,BCC，减少,降低,膨胀，收缩。4.解答：见图1—15.解答：设所决定的晶面为(hkl),晶面指数与面上的直线[uvw]之间有hu+kv+lw=0,故有：h+k-l=0,2h-l=0o可以求得(hkl)=(112)。I——CI6解答：Pb为fee结构，原子半径R与点阵常
2、数a的关系为4,故可求得a=0.4949x10'6mnio则(100)平面的面积S=a2=0.24492601lxO",2mm2,每个(100)面上的原子个数为2。1n=—所以1mm2±的原子个数S=4.08x10巳第二章合金相结构一、填空1)軽，变差，变大。2)(I)晶体结构;(2)元索之间电负性潍;(3)电了浓度：(4)元索之间尺寸潍别3)存在溶质原子偏聚和短程有序。4)置换固溶体和间隙固溶体。5)提高，降低，降低。6)溶质原了溶入点阵原了溶入溶剂点阵间隙屮形成的固溶体,非金属原了与金属原了半径的比值大于0.59时形成的复杂结
3、构的化合物。二、问答1、解答：％Fe为bee结构，致密度虽然较小，但是它的间隙数目多且分散，间隙半径很小，四而体间隙半径为0.291Ra,即R=0.0361nm,八面体间隙半径为0.154Ra,即R=0.0191nmo氢,氮，碳，硼由于与cx・Fe的尺寸差別较大，在oc・Fe中形成间隙固溶体，固溶度很小。cx・Fe的八面体间隙的［110］方向R=0.633Ra,间隙元素溶入时只引起一个方向上的点阵畸变，故多数处于的八而体间隙中心。B原子较大，有时以置换方式溶入a-Feo由于为fee结构，间隙数目少，间隙半径大，四而体间隙半径为0.
4、225Ra,即R=0.028nm,八面体间隙半径为0.414Ra,即R=0.0522nmo氢，氮，碳，硼在y-FeH'ili是形成间隙固溶体，其固溶度大于在％Fe中的固溶度，氢，氮，碳，硼处于丫・Fe的八面体间隙中心。2、简答：异类原子之间的结合力大于同类原子之间结合力；合金成分符合一定化学式；低于临界温度(有序化温度)。第三章纯金属的凝固1.填空I.结构和能量。2表而，体积自由能，厶加△厂，△G&3晶核长大时固液界而的过冷度。4减少，越大，细小。5.快速冷却。二、问答1解答：凝固的基本过程为形核和长大,形核需要能暈和结构条件，形
5、核和长大需要过冷度。细化晶粒的基本途径可以通过加大过冷度，加入形核剂，振动或搅拌。2解答:根据金属结晶过程的形核和长大理论以及铸锭的散热过程,可以得出通常铸锭组织的特点为最外层为细小等轴晶，靠内为柱状晶，最内层为粗大等轴晶。3解答：液态金属结晶时,均匀形核时临界晶核半径以与过冷度G5T关系为△G&=，临界形核功®Gk等于长大，其临16%.W3（L-A7）2O异质形核时固相质点可作为.-*2-3cos^+cos■016龙(j"T「AG,=•-43(&〃切~2-3cos&+cos'B,0为液相与非均界形核功较小，匀形核核心的润湿角。N
6、=Cexp[-（^^+也）]形核率与过冷度的关系为：kTkT，其中N为形核率，C为常数，AGa、AGk分别表示形核吋原子扩散激活能和临界形核功。在通常工业凝固条件下形核率随过冷度增大而增大。4解答：在金属凝固时,可以近似认为LM=G5Hm,根据•均匀形核时临界晶核半径％与过-2九厂=—冷度G5T关系为La,可以计算得到r=0.79X10~7cm=0.79nmo5：解答：过冷是指金属结晶时实际结晶温度Tn比理论结晶温度Tm低的现象。过冷度AT指Tm与Tn的差值。动态过冷度指晶核长大时的过冷度。金属形核和长大都需要过冷,过冷度增大通常
7、使形核半径、形核功减少，形核过程容易，形核率增加，晶粒细化。6解答：冷却速度极大影响金属凝固后的组织。冷却快一般过冷度大，使形核半径、形核功减少，形核过程容易，形核率增加，晶粒细化，冷却非常快时可以得到非晶，在一般工业条件下快速冷却可以得到亚稳相。7解姣.绅企厲癡I古I时、润湿角e=0；,形核功为0,固相粒子促进形核效果最好；润湿角8=180°,异质形核功等于均匀形核功，固相粒子对形核无促进作用；润湿角0°＜（）＜180°,形核功比均匀形核的形核功小，（）越小，固相粒子促进形核效果越好。杂质颗粒的晶体结构与晶核相同或相近时，促进形
8、核效果好，当两者结构不相同时，一般对促进形核效果差或不促进形核。杂质粒子的表面成凹形时，促进形核效果好，成平面状时次之，凸形时最差。第四章二元合金相图与合金凝固一、填空1.成分2.光滑界而，粗糙界而3.垂直长大机制，二维平面长大，依靠晶体缺陷长大4
