4、叙述板条马氏体和下贝氏体的组织形态，并说明板条马氏体和下贝氏体具有良好强韧性的原因。
5、试述冷变形金属在加热时，其组织和性能发生的变化。 6、试论述含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响。 7、论述影响扩散的主要因素。
8、求体心立方结构中的四面体和八面体间隙的半径及其中心位置的坐标。 9、45钢的过冷奥氏体连续转变曲线如图所示，请回答下列问题：（共15分） （1）说明图中A1线、Ms、1线、2线、3线表示的意义。
（2）过冷奥氏体转变产物有哪些？写出各种转变产物的名称、相变类型、组织形态和性能特点；
（3）在V1、V2、V3、V4 冷却速度下，各得到何种组织？ （4）指出与V1、V2、V3、V4相对应的热处理工艺名称是什么？
10、就Fe-Fe3C相图，回答下列问题：
1. 默画出Fe-Fe3C相图，用相组成物填写相图；
2. 分析含碳量为1.0wt%的过共析钢的平衡结晶过程，并绘出室温组织 示意图。 3. 计算相图中二次渗碳体和三次渗碳体可能的最大含量。
4．已知某铁碳合金室温时的相组成物为铁素体和渗碳体，铁素体占 82%，试求该合金的含碳量和组织组成物的相对量。 11、右图为固态有限互溶三元共晶相图的投影图，请回答下列问题：
（1）指出三个液相面的投影区； （2）指出e3E线和E点表示的意义； （3）分析合金N的平衡结晶过程。 12、
2.单相金属或合金各晶粒间的界面一般称之为晶界，通常晶界又分为小角度晶界和大角度晶界两大类，试问：划分为两类晶界的依据是什么？并讨论构成小角度晶界的结构模型。（10分）
依据是按界面两侧晶粒间的取向差，<15的称小角度晶界，>15的称大角度晶界。小角度晶界的结构模型是位错模型，比如对称倾转晶界用一组平等的刃位错来描述。
3.分别画出立方晶系晶胞内的（110）、（112）晶面和[110]、[111]晶向。（10分） 4.讨论晶体结构和空间点阵之间的关系（10分）
两者之间的关系可用“空间点阵+基元=晶体结构”来描述。空间点阵只有14种，基元可以是无穷多种，因面构成的具体的晶体结构也是无穷多种。 5.什么是固溶体？讨论影响固溶体溶解度的主要因素。（10分）
溶质原子以原子态溶入溶剂点阵中而组成的单一均匀固体；溶剂的点阵类型被保留。 影响固溶度的因素有：
1，原子尺寸因素。当溶剂、溶质原子直径尺寸相对差小于15%时，有利于大的代位固溶体溶解度；当两组元的直径相对差大于41%时，有利于高的间隙固溶体的溶解度。
2，负电性因素。溶剂、溶质的负电性差越小溶解度越大，一般小于0.4~0.5会有圈套溶解度。
3，电子浓度因素。有两方面的含义：一是原子价效应，即同一溶剂金属中，溶质原子价越高，溶解度越小；二是相对价效应，即高价溶质溶入低价溶剂时的溶解度高于相反的情况。 6.分析和讨论冷加工金属或合金变形后回复再结晶过程中组织和性能的变化特征。（10分）
随退火温度的升高或时间延长，出现亚晶合并长大，再结晶形核及长大，无位错的等轴再结晶晶粒取代长条状高位错密度的形变晶粒，然后是晶粒正常长大。储存能逐渐释放，特别是再结晶阶段释放的最显著；硬度及强度下降，伸长率上升；电阻降低，密度提高。再结晶时各种性能变化都比回复时强烈得多。
7.画出Fe-Fe3C相图，分析含碳量为1.1wt%（重量百分比）的铁碳合金从液相平衡凝固到室温时的转变过程，画出组织转变示意图，并计算出室温撕各组织的相对含量。（20分） 1.1%的钢由液相冷却时先进入L+γ奥氏本两相区，形成枝晶或等轴状γ奥氏相，然后进入奥氏体单相区；继续冷却到~760℃剩余的奥氏体转变为珠光体，最后的组织是珠光体+网状二次渗碳体，如图所示
珠光体的相对含量：(6.67-1.1)/(6.67-0.77)=94.4% 网状渗碳体相对含量：(1.1-0.77)/(6.67-0.77)=5.6%
8.分析和讨论影响金属或合金中原子扩散的主要因素。（10分） 影响扩散的因素有：
1，温度；2，界面、表面及位错：3，第三组元：4，晶体结构：5，熔点：同一合金系中，同一温度下熔点高的合金扩散慢，熔点低的扩散快。
9.以Al-4.5%Cu合金为例，分析过饱和固溶体的脱溶分解过程（脱溶贯序），并讨论脱溶温度对脱溶贯序的影响。（10分）
Al-4.5%Cu合金固溶处理后，在最佳时效温度~150时效，会出现脱溶贯序： 过饱和固溶体→GP区→θ’’→ θ’→ θ
其中GP区是铜原子富集区：θ’’、θ’是四方结构亚稳相，圆盘状，沿基体的{100}面析出，具有共格/半共格界面，与基体存在特定的取向关系；θ是四方结构稳定相，不规则形状。
提高时效温度，脱溶加快，但过饱和度减少，相变驱动力减少，可能导致辞直接析出平衡相，时效强化能力减弱；时效温度过低则情况相反，达到最佳性能的时间过长。
10.金属的固态相变与金属的结晶过程基本一样，大多也包括形核和生长两个基本阶段，但在固态相变过程中新、旧两相的比容不同，使系统额外增加了应变能以及由相界面上的原子不匹配而引起的弹性应变能，因此固态相变在许多方面与结晶过程有着显著的差别。试分析固态相变的一般特点。（10分） 1，相变阻力中多了应变能一项。
2，形核方面：非均匀形核为主：具有特定的取向关系；相界面常为共格或半共格的。 3，生长方面：具有惯习现象，有特定的组织形态，如片状、针状。 4，有亚稳相。
12.分析固态相变和回复再结晶过程的驱动力。
固态相变的驱动力是新、旧两相间的自由能差，回复再结晶的驱动力是形变储存能。 13.叙述钢锭中常见的宏观组织缺陷，消除或改善方法。
宏观缺陷有：宏观偏析（如正常偏析、反常偏析、毕生偏析）和带状组织以及缩孔、疏松、气泡等。严格来讲，也包括三晶区的组织不均匀性。
宏观缺陷（化学不均匀性、物理不均匀性和组织不均匀性）往往是相互联系的，一般希望尽可能多而细的中心等轴晶，可采用加孕育剂、加大冷速、这样，与柱状晶/枝状晶区相伴随的宏观偏析和缩孔、气泡也就明显改善了。 14.叙述常见的金属晶体的内外界面。 它们包括晶界、相界、表面、孪晶界、层错。
晶界是同种晶粒之间的交界面；相界是结构、成分不，同的相间的交界面；表面是晶体与大气或外界接触的界面；孪晶界是发生孪生后产生的新界面，是特殊的大角晶界，可是共格的或半共格的；低能层错是单相晶体内因堆垛顺序反常变化后出现的新界面，也是低能界面，与孪晶界能量相近。
二 问答题
1说明各种原子结合键(五种键)的形成和本质，画出其示意图。比较金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料在结合键上的差别。画图说明固溶体中溶质原子的偏聚、有序、无序等分布状态，并说明其形成过程。
2 根据回复与再结晶的有关原理，画图说明一块纯锡板被子弹击穿后，弹孔周围晶粒尺寸的分布情况。
3画图表示位错与第二相粒子的作用机制？
4 画图说明金属熔液过冷度和形核率之间的关系，并解释其原因。 5从能量角度说明上坡扩散的可行性以及应力引起上坡扩散的原因。 6 如下图所示，已知位错环ABCD的柏氏矢量为b, 切应力为?，问： 位错环的各边分别是什么位错？ 设想在晶体中怎样才能得到这个位错？ 在图中切应力的作用下，位错环将如何运动？
7 试述固态相变的特点。说明过饱和Al-Cu合金各脱溶析出相的形态和结构特征，画出各析出相的析出动力学曲线。画图说明调幅分解发生的能量条件。 8 试述晶粒大小对金属室温强度和塑性、韧性的影响。
9 共晶系中二元合金在不平衡结晶条件下将产生什么组织，分析其形成条件、形成过程和组织特征。
10 对钨板在1100℃、锡板在室温进行加工变形，它们的组织、性能变化有何异同？ 11 在一个简单立方晶胞内画出一个（110）晶面和一个[112]晶向。 12 如何根据一根位错线的柏氏矢量来判断其所导致的晶体滑移的方向和大小？ 13 在什么条件下可在三元相图的垂直截面中判断四相反应类型？如何判断？ 14 根据下图，用组织组成物填写各区，说明合金1在不平衡冷却条件下可能得到什么组织？
1
m e n α
A B% → B
15位错的线张力可表示为T＝?Gb2, 求一曲率半径为R、柏氏矢量为b的位错保持弯曲平衡所需的切应力。画图表示位错与第二相粒子的作用机制。
16 冷加工和热加工过程中组织与性能变化如何？它们各有什么优、缺点？ 17 根据金属强度和位错密度的关系及有关强化理论,论述金属强化的途径和方法。 18 根据结晶规律，分析细化铸件晶粒的方法及其原因。