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机械工程材料习题集答案.pdf第一章金属的晶体结构
一、名词解释
金属键:正离子和自由电子之间的正负电荷产生吸引力而使金属原子相结合
晶体:原子在三维空间作有规则的周期性重复排列的物质
非晶体:原子散乱分布,至多有些局部的短程规则排列

晶格:描述原子排列方式的几何格架——空间点阵
晶胞:晶格中具有代表性的最小的几何单元
晶格常数:表示晶胞几何形状、大小的参数
致密度:原子排列的紧密程度
配位数:晶体结构中与任一原子最近邻、等距离的原子数目

晶面:晶格中一系列原子组成的平面
晶向:晶格中任意两个原子间连线所指的方向
晶面指数和晶向指数:确定晶面和晶向在点阵中几何位置的一套标志参量

晶体的各向异性:晶体的性能在不同方向上具有不同的数值
伪各向同性:多晶体中晶粒位向任意,各向异性相互抵销,晶体不显示各向异性

晶体缺陷:晶格的不完整部位
空位:正常结点没有被原子或离子所占据成为空节点
位错:晶体中某处一列或若干列原子发生有规律的错排现象
柏氏矢量:反应位错性质及晶格畸变大小和方向的量

单晶体:内部晶格取向完全一致的小晶体
多晶体:由许多位向不同的晶粒构成
晶粒:小的单晶体
亚晶粒:组成晶粒的尺寸很小、位向差也很小的小晶块

晶界:晶体结构相同位向不同的晶粒之间的边界
亚晶界:亚晶粒之间的交界面
相界:不同晶体结构的两相之间的分界面

二、思考题
:晶格常数特点 a=b=c α=β=γ=90°
面心立方晶体结构:晶格常数特点 a=b=c α=β=γ=90°
密排六方晶体结构: 晶格常数特点 a=b c/a≈ α=β=90° γ=120°
2. α-Fe 体心立方结构√3
致密度=
r = 4 = Å
γ-Fe 面心立方结构√2
致密度=
r = 4 = Å
1mm³Cu,Cu 常温下,面心立方结构,N=4n=3×1E21/4πa³=
3.
.
(620)
———
5.{110}晶面族包含的晶面(110)(101)(011)(110)(101)(011)
———
晶面指数(211),ABC 面法向指数[211],AB 晶向指数[101],BC[211],CA[021]
,体心立方晶格中最大晶向<111>
晶面密度指某一晶面族上单位面积的原子数,体心立方晶格中最大晶面{110}

:单晶体由晶格取向完全一致的小晶体构成,而晶体在不同晶向上
原子的紧密程度不同,原子间结合力不同,表现出各向异性
多晶体不显示各向异性:多晶体由很多位向不同的晶粒组成,晶粒位向任意,晶粒的各向
异性相互抵消,多晶体不显示出各向异性

;金属中存在点缺陷(空位、置换原子、间隙原子),线缺
陷(位错),面缺陷(晶界、亚晶界、相界)

10 实际晶体:多晶体,晶体缺陷,外形不规则;理想晶体:单晶体,无晶体缺陷,外形规则

:晶体内部某一列或若干列原子发生有规律的错排现象

:①沿实际晶体的位错线做一闭合回路②完整晶体以同样方向和步数做
相同回路未闭合③回路终点到起点引一矢量,使回路闭合,该矢量为柏氏矢量
柏氏矢量的物理意义:①判断位错类型②表示位错区域晶格畸变总量大小③表示晶体滑
移的大小和方向④一条位错线具有唯一柏氏矢量,恒定不变
三、填空题
、面心立方、密排六方、体心立方、面心立方、密排立方

、致密度

3. 2/a²、√2/a²、4/√3a²、1/a、√2/a、1/√3a、{111}、<110>

、晶体缺陷

、密排六方

6. 4、√2a/4、12、

、间隙原子、置换原子、位错、晶界、亚晶界、相界

8. [121]、(121)

、增强、下降

、未滑移区

、平行

、位错线、一个、无限个

四、选择题
ABAACBABC

五、判断题
××√×√√√××√√√

第二章纯金属结晶
一、名词解释
过冷:纯金属实际开始结晶温度总是低于理论结晶温度
过冷度:理论结晶温度和实际开始结晶温度之差

均匀形核:晶核在均匀液相中由液相中一些原子团直接形成,不受杂质粒子或外表面影响
非均匀形核:液相依附于杂质或外表面形成