3．何为固溶强化？置换固溶体与间隙固溶体相比,哪个的固溶强化效果强？请简述影响固溶度的因素。
答：溶质原子溶入晶格中，阻碍位错运动，引起强度升高，塑性下降的现象。晶体结构类型、原子尺寸差、电负性差异、电子浓度都会影响固溶度。
4．请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。 答：热力学条件；结构条件；能量条件；成分条件。
5．什么是反应扩散？请简述其特点。
答：扩散时，元素超过最大固溶度因而形成新相的扩散。。反应快速分为有扩散无反应层和有反应层；两层之间有明确的界面；反应扩散速度取决于扩散速度和反应速度。
6．简述在什么情况下会发生单滑移、多滑移和交滑移，它们的滑移线形貌特征是什么。
答：变形量小或滑移系少的时候发生单滑移；变形量大或滑移系多时多个滑移系同时或交替开动称为多滑移；当螺位错为了避开障碍物改变滑移面时称为交滑移。单滑移滑移线为平行直线；多滑移为交叉的两组平行直线；交滑移为波纹线
二、作图计算题（每题10分，共40分）
1． 请计算简单立方和体心立方晶体的（100）、（110）和（111）晶面的面间距
（假设两种点阵的点阵常数都是a）。 答： （100） （110） 2a2（1分） （111） 简单立方 a（1分） 3a2（2分） 体心立方 a2a（2分） 2a2（2分） 3a6（2分）
[101]、(111)、 [110]和、(111)、 [011]，2． 在面心立方晶体中，分别画出(101)、指出哪些是滑移面、滑移方向，并就图中情况分析它们能否构成滑移系？若
外力方向为<001>，请问哪些滑移系可以开动？
(101)、 [101]不能构成滑移系
(111)、 [110]能构成滑移系
不能开动
(111)、 [011]
能构成滑移系 能开动
3． 请判定下列反应能否进行，若能够进行，则在简单立方晶胞内绘出参加反应位错的柏氏矢量。
aa[111]?[111]?a[001]2（1）2
aaa[111]?[111]?[002]?a[001]22几何条件： 2，满足几何条件
能量条件：
b1?b2222b3?a0?0?1?3?a??a???(?1)2?(?1)2?12???12?12?12??a24?2??2?22222??a22
不满足能量条件，反应不能进行。
aaa[110]?[121]?[211]66（2）2
aaaa[121]?[211]?[330]?[110]662几何条件：6，满足几何条件
能量条件：
2?2?a2?a222??b1??1?1?0????2a??2?2???22b2?b32222?6??6?a2?a2?a222?22???1?2?(?1)???2?1?1???a???a??????66663????????22
满足能量条件，反应可以进行。
4． 已知三元简单共晶的投影图，见附图，
3) 请画出AD代表的垂直截面图及各区的相组成；
4) 请画出X合金平衡冷却时的冷区曲线，及各阶段相变反应。
A
B
X e D C
L
L
L ? A
L+A L+A+C
L+C
L ? A+C
L+B+C
L ? A+B+C
A+B+C
A + B + C
三、综合分析题（每题15分，共30分）
1．已知Mg-Ni合金系中一个共晶反应：
L23.5%Ni??纯Mg+Mg2Ni54.6%Ni
设有C1和C2两种合金，C1为亚共晶，C2为过共晶。这两种合金的初生相质量分数相等，但室温时C1中?(即Mg)的总量是C2中?总量的2.5倍，请确定C1和C2的成分。 答：1）见习题集，图略
x2?23.5?23.5?x1??23.554.6?23.5???54.6?x54.6?x21??2.5?54.6 2）?54.6
x1=12.7%, x2=37.8%
2. 某工厂对一大型零件进行淬火处理，经过1100℃加热后，用冷拉钢丝绳吊挂，
由起重吊车送往淬火水槽，行至途中钢丝突然发生断裂。该钢丝是新的，且没有瑕疵，是分析该钢丝绳断裂的原因。
答：冷拉钢丝处于加工硬化状态，强度高。在1100℃加热后，发生再结晶，强度下降。出炉时，钢丝承担不了工件的重量发生断裂，并非因钢丝瑕疵导致断裂。
模拟试题3
简答题（每题5分，共30分）
1. 固溶体晶粒内存在偏析，主轴与枝间成分不同，整个晶粒还是不是一个相？ 答：仍然是一个相，因为固溶体可以有相应的成分变化范围。
2. 固体中常见的有哪些相结构？
答：固溶体中常见的相结构有固溶体，化合物，非晶相，分子相。
3. 何谓平衡结晶？何谓非平衡结晶？
答：平衡结晶是指结晶速度非常缓慢，液相和固相中扩散均很充分的情况下的结
晶。非平衡结晶是指结晶速度比较快，扩散不充分的情况下的结晶。
4. 扩散第一定律的应用条件是什么？对于浓度梯度随时间变化的情况，能否应用扩散第一定律？ 答：扩散第一定律的应用条件是稳态扩散，即与时间无关的扩散。对于非稳态扩散的情况也可以应用扩散第一定律，但必须对其进行修正。
5. 按热力学分，固态相变有哪几类？分类依据是什么？铁碳合金中，Fe3CII的形成属于其中的哪一类？ 答：按热力学分固态相变分为一级相变、二级相变和高级相变。Fe3CII的形成属于一级相变。
6. 复合材料按增强体形态可以分为哪几类？
答：可以分为连续纤维增强复合材料、短纤维增强复合材料和颗粒增强复合材料。
二、作图计算题（每题8分，共40分）
1. 已知H原子半径r为0.0406nm，纯铝是fcc晶体，其原子半径R为0.143nm，请问H原子溶入Al时处于何种间隙位置？
rr?0.414?0.225答：fcc晶体的八面体间隙R，四面体间隙R。 rH0.0406??0.2840.143 根据题意知RAl，因此H原子应处于八面体间隙。
2. 现有Zn在Cu中的稀固溶体，已知Zn的扩散系数在727℃时的扩散系数为
3.67×10-11cm2/s，在327℃时为8.32×10-18cm2/s，请确定Zn在Cu中的扩散激活能。（R=8.314J/mol·K）
?Q?D727℃＝3.67?10-11cm2/s?D0exp???RT??1?； ?答：
?Q?D327℃＝8.32?10cm/s?D0exp???RT??2? ?
?D727℃??Q??11??ln?????T?T???D???R??12??327℃??-182??D727℃?????3.67?10?11??11??????解得：Q??R?ln???8.314?ln???8.32?10?18?1/1000?1/600??D???1/T?1/T??????2???327℃????1?190800J/mol
3. 一个fcc晶体在[123]方向在2MPa正应力下屈服，已测得开动的滑移系是(111)[101]，请确定使该滑移系开动的分切应力τ。