金属学模拟题

2022年全国硕土讨论生入学考试自主命题科目模拟试题招生专业考试科目844金属学考试时间14:00-17:00处于聚集状态的金属原子，全部或者大部分都将他们的价电子贡献出来，作为整个原子基体所公有这些公有化的电子也称为自由电子，自由电子组成所谓的电子云或者电子气，在点阵的周期厂按量子力学规律运动着，而贡献出电子的原子，则会变成正离子，它们沉醉在电子云当中，它们依靠运动与期间公有化的自由电子的静电作用而结合起来由此可见金属键没有方向性和饱和性它们的键能也许在400-800KJ/molo

7、间隙固溶体以及形成条件当原子半径较小的非金属元素作为溶质溶入金属或金属化合物的溶剂中时，晓得溶质原子不占有溶剂晶格的结点位置，形成间隙固溶体条件1溶剂，大多是过渡族元素，2溶质一般是原子半径小于O.lnm的一些非金属元素如氢，氧，碳，氮等等3保证AR〉41%4电负性差不大

8、临界分切应力滑移的临界分切应力Tk定义作用在位错滑移面，且平行于方向的分切应力一称为作用于滑移系的分切应力当十大到足以克服位错滑移阻力7k时，称Tk为滑移的临界分切应力或使滑移系开动的最小分切应力Tk是材料的性质，取决于材料本身如图，单晶体单向拉伸，

9、单晶体应力应变曲线加工硬化曲线的三个阶段第一阶段（易滑移阶段）当下＞展时，开头进入变形的初始阶段，此时加工硬化速率很小；其次阶段（线性硬化阶段）应力与应变呈线性变化；第三阶段（抛物线硬化阶段）加工硬化速率随应变的增加而不断下降

10、连续脱溶和非连续脱溶

（1）、连续脱溶在脱溶过程中，随着新相的形成，母相的成分连续第，平缓地由过饱和状态渐渐达到饱和状态，这样的脱溶叫连续脱溶在脱溶过程中，除了新旧相间产生的相界面外，在母相内部并不产生新界面，仍保持着连贯性，但是脱溶相四周母相浓度比较低，并由相界面对内，母相的浓度逐步提高，而呈现连续的浓度梯度，新相依靠远距离集中而成长

（2）、不连续脱溶与连续脱溶相反，脱溶相一旦形成，其四周肯定距离内的固溶体马上由过饱和状态达到饱和状态，并且与原始界面形成截然的分解面，通过这个界面不仅仅浓度发生了突变，而且取向也发生了变化新相的长大只需界面四周的集中而不需要远程的集中

二、下图是Cu-Sn相图，写出图中的不变反应（30分）I:L+afBII L+8-YHI L+£-nw Bfa+YV Yfa+6VI:6-a+evn gfs+£vn y+£-gIX:Y+f6X:YfL+£XI:L-n+e

三、阐明冷变形金属发生再结晶的条件以及在结晶的作用（10分）冷变形金属的变形量必需大于临界变形量后，并在再结晶温度以上加热才能发生在结晶其在结晶的机制是通过形成无畸变的新晶核和该晶核的长大，来降低形变时造成的晶体缺陷的增加和存储能的上升；详细形核机制有亚晶合并，亚晶长大，和原晶界突出三种再结晶的作用是消退加工硬化和残余内应力，使变形金属的性能恢复到变形前的水平显微组织彻底发生变化，而且通过正确掌握再结晶的加热温度和保温时间，还可以达到细化晶粒的目的

四、画出体心立方的八面体间隙和四周体间隙的位置，并计算在一个晶胞里，八面体间隙和四周体间隙的数目（20分）b.c.c结构八面体间隙和四周体间隙的位置和数目八面体间隙的数目每个面上一个，每条棱边一个6X1/2+12X1/4=6四周体间隙的数目每个面上有四个，24X1/2=12f.c.c结构中八面体间隙和四周体间隙的位置和数目八面体间隙数目中心一个，每条棱边一个12X1/4+1=4四周体间隙数目总共8个

五、试论述金属与合金的生长形态（20分）纯晶体凝固时的生长形态不仅与液一一固界面的微观结构有关，而且取决于界面前沿液体中的温度分布状况在正的温度梯度下，光滑界面结构的晶体，其生长形态呈现台阶状；而粗糙界面的晶体，其生长形态呈平面状在负的温度梯度下，粗糙界面结构的晶体，其生长形态呈树枝状；光滑界面结构的晶体，其生长形态也呈现树枝状，只有当a值很大的晶体，其生长形态才呈现平面状

六、固态相变与态相变的区分联系

（10）

1、多以一个阻力相（应变能）不同固态相变之间应变能也有很大的区分的，应变能的大小与弹性模量及应变平方的乘积成正比，明显介质的刚性越高或相变引起的应变能越大，越不利于固态相变

2、集中比较困难考点4）新生相的组织形态总的来讲，新生相的形态是为了适应固态介质的结构和组织特点、克服相变阻力而表现出来的综合效果，它即受到应变能和界面能的影响，也受到母相结构和组织的影响在考虑新生相的形态时候，肯定要结合实际状况，看应变能还是界面能起主导作用考点5）过渡相固态相变的一个特点就是易消失过渡相所谓的过渡相是指成分或结构、或二者都处于新旧相之间的一种压稳相形成过渡相是固态相变克服相变阻力的另一个重要途径在很多合金的固态相变过程中，会形成过渡相有的甚至自始至终都是过渡相的形成和成长过程，从不消失稳定相凡是过渡相都不是真正稳定的，它是为了克服相变阻力而形成的一种协调性的这种产物，只要条件允许，就会自发的向稳定相转变过渡相从热力学的角度上来看是不利于形成的，但从动力学角度来看，的确有利的采用过渡固态相变来转变结构组织和性能的潜力很大华南理工高校2022年硕士讨论生入学考试模拟试题

（一）科目代码844科目名称:金属学全部答案必需做在答案题纸上，做在试题纸上无效！一简答题（6分/题，共60分）固溶强化布拉菲点阵晶体缺陷成分过冷条幅分解上坡集中柏氏矢量非平衡凝固二次再结晶吕德斯带形成过程

二、证明在同样的过冷度下匀称形核时，球形晶核较立方晶核更简洁形成（20分）

三、合金铸锭三晶区形成的缘由（20分）

四、依据铁碳平衡相图，回答以下问题（30分）1）铁碳系中有几种类型的渗碳体？分别说出这些渗碳体的形成条件，并描述在平衡凝固条件下这些不同类型渗碳体的形貌（可以用图示表示）（15分）2）画出含碳量为

0.6%的亚共析钢在室温下的平衡组织（示意图），并计算组织中珠光体的百分数（5分）3）画出含碳量在

1.0%的过共析钢在室温下的平衡组织（示意图），并计算二次渗碳体的百分数（5分）4）计算含碳量在

3.0%的亚共晶白口铸铁组织中的二次渗碳体和珠光体的百分数（5分）

五、工业生产中，为了防止深冲用的低碳薄钢在冲压成型后所制的的工件表面粗糙不平，通常采纳种何工艺？说明理由（20分）华南理工高校2022年硕士讨论生入学考试模拟试题

（二）科目代码844科目名称:金属学（评分参考卷）全部答案必需做在答案题纸上，做在试题纸上无效！

一、hep和fee原子的堆垛方式两者区分和联系（10分）

二、固溶体与纯金属之间的异同（10分）

三、刃型位错和螺形位错的特点（10分）

四、匀称形核与非匀称形核区分与联系（10分）

五、细化金属铸件晶粒的方法有哪些？说明其基本原理（20分）

六、影响集中的因素（10分）

七、某二元合金相图如图1所示，假如用图中A、B两组元组成一个集中偶（30分）

（1）在集中偶如图a中，发生置换集中的集中系数与发生间隙集中的集中系数有何不同假如是间隙集中，是否可以发生柯肯达尔效应？为什么？B

（2）某二元系的相A号在图中所示的T1温度加热相当常的时间，集中曲中会洎集怎么样的乩织分布，请用不分而表示

3、集中偶中会不会消失，ArrADU

八、通常强化金属材料的二里，并指出其共同点（30分）O1

九、冷变形金属的特点以及其在在加热过程中组织、性能的变化（20分）华南理工高校2022年硕士讨论生入学考试模拟试题

（三）科目代码844科目名称:金属学（评分参考卷）全部答案必需做在答案题纸上，做在试题纸上无效！

一、简答题（6分/题，共60分）

1、形变织构

2、柯肯达尔效应

3、滑移和挛生

4、加工硬化

5、多形体变形的特点

6、金属键

7、间隙固溶体以及形成条件

8、临界分切应力

9、单晶体应力应变曲线

10、连续脱溶和非连续脱溶

二、下图是Cu-Sn相图，写出图中的不变反应（30分）

三、阐明冷变形金属发生再结晶的条件以及在结晶的作用（10分）

四、画出体心立方的八面体间隙和四周体间隙的位置，并计算在一个晶胞里，八面体间隙和四周体间隙的数目（20分）

五、试论述金属与合金的生长形态（20分）

六、固态相变也液态相变的区分联系

（10）2022年硕士讨论生入学考试模拟试题参考答案

（一）参考答案

一、简答题

1、固溶强化固溶体的成分可以在肯定范围内连续变化，随着异类原子的溶入，将引起溶剂晶格常数的转变以及晶格畸变，致使固溶体的强度和硬度上升，而塑性和韧性稍有降低的现象叫做固溶强化

2、布拉菲点阵除考虑晶胞的外形外，还考虑真点位置所构成的点阵（或除考虑旋转对称性外还考虑平移对称性，经有心化后构成的全部点阵）还可以这么说无论是简洁单胞还是复合单胞，都可以是单胞中的阵点沿着三个晶轴分别以三个点阵常数为单位矢量做平移运动而组成的所以布拉菲点阵也称为平移点阵

3、晶体缺陷任何物质，在任何温度下其内部的原子或分子都在不间断地运动，金属晶体当然也不例外，它的绝大多数原子和分子都在围围着点阵而振动，这种振动是无规律的，这就打算了晶体结构的不规章性，这种不规章性称为晶体缺陷晶体缺陷一般可以分为四类，第一类是点缺陷，其特征是缺陷在三个方向的尺寸都很小，不超过几个原子间距，如间隙原子其次类是线缺陷，其特征是缺陷在两个方向上的尺寸很小，在第三个方向上的尺寸却很大如位错第三类是面缺陷，其特征是缺陷在一个方向上尺寸小，其余两个方向上尺寸很大，如晶界，相界第四类是体缺陷，其特点是缺陷在三个方向的尺寸都比较大，但都不是很大如固溶体内的偏聚区

4、成分过冷过冷度的一方面是由于温度的真正降低而引起了过冷，这个过冷可称之为温度过冷，或热温过冷；另一方面由于液体浓度的变化而引起的过程可称之为浓度过冷二者结合起来才是真正对结晶起实际作用的过冷，称之为组分过冷成分过冷区的大小还与实际温度梯度G有关G越大，成分过冷越小

5、调幅分解又称增幅分解，指过饱和固溶体在肯定温度下分解成结构相同、成分不同的两个相的过程调幅分解的特点⑴通过上坡集中实现成分变化⑵不经受形核阶段，不存在明显的相界面，分解速度快

6、上坡集中从菲克第肯定律看，集中的驱动力是浓度梯度，即物质从高浓度向低浓度集中，集中的结果导致浓度梯度的减小，直至成分匀称，集中停止但实际上，在某些状况下的集中，物质消失从低浓度向高浓度集中的“上坡集中”或“逆向集中”的现象集中的热力学分析表明du集中的驱动力是化学势梯度而不是浓度梯度，由此不仅能解释正常的“下坡集中”现象也能解释“上坡集中”的反常现象

7、柏氏矢量1反映位错四周点阵畸变的总积累（包括强度和取向）2o该矢量的方向表示位错运动导致晶体滑移的方向，而该矢量的模表示畸变的程度称为位错的强度伯氏矢量是表示位错特征的矢量伯氏矢量可以表征位错畸变的大小及位错滑移方向等在实际应用方面，可以通过伯氏矢量与位错线方向的关系推断位错的类型，对于刃型位错可进一步结合多余半原子平面的推断方法确定正、负刃型位错；在位错运动引起晶体滑移方面，晶体滑移的方向和大小即为位错伯氏矢量的方向和大小；在位错交割结果的推断方面，一个位错产生的变化是对方位错伯氏矢量的方向和大小，在为错交割结果的推断方面，一个位错产生的变化是对方位错伯氏矢量的大小和方向，据此推断出是割阶还是钮折而位错反应的推断则是伯氏矢量之间的计算可以看出，伯氏矢量即是是全面表征位错特征的定量指标

8、非平衡凝固一般来讲全部的凝固都属于非平衡凝固，平衡凝固是在每一个温度点都停留很长时间来达到平衡，非平衡凝固就是在肯定的冷却速度下来达到凝固、结晶非平衡凝固的特点

（1）成分偏离S、L相平均成分变化偏离平衡线，冷速越大偏离越大，但L/S浓度依旧沿液固相线变化

（2）长大滞后性冷却速度越大，结晶完成温度越低

（3）微观偏析非平衡冷却产物，在热力学上是不稳定的，可通过匀称化退火消退

（4）宏观偏析（区域偏析）沿散热（结晶）方向产生的大范围成分分布不匀称的现象

9、二次再结晶二次再结晶实质上不是再结晶，而是晶粒的特别长大是晶粒长大过程中大部分晶粒的长大受阻，小部分晶粒长大快速所产生的产生的主要缘由是组织中有使大多数晶粒边界比较稳定或被钉扎而只有少数晶粒边界易迁移的因素因此，凡具备该条件的因素都将引起二次再结晶晶粒特别长大的条件

1、有其次相粒子阻碍晶粒长大时，个别地方阻碍因素一旦消逝，晶粒快速长大

2、消失明显织构的场合（大变形量）由于大多数晶粒的长大受阻，小部分晶粒特别长大

3、薄板材料，相邻晶粒表面能相差大时，低表面能的晶粒特别粗大

10、吕德斯带形成过程对于具有上下屈服点的金属材料，形变一旦在某一局部区域开头发生，这里就会马上表现出来软化效果出来，形变就因此而在这里集中并可进行到一定的程度，这样就会使这个形变区和未形变区的交界处由于产生较大的应力集中也跟着屈服，但在较远的区域出仍旧可以不发生形变一般来讲，形变总是首先开头于试样或者工件的应力集中区域，而形成狭窄的条带状形变区，称之为吕德斯带消退吕德斯带的方法

（1）预行变法

（2）清除溶质元素法

二、证明在同样的过冷度下匀称形核时，球形晶核较立方晶核更简洁形成上式中，AG/是液固两相单位体积自由能差，为负值；是晶胚单位面积表面能，为正值；V和A分别是晶胚的体积和表面能设晶胚为球形，其半径为一则上式可以改写为令d（AG）/心二0则则上面几个式子连立得将△Gz=L/\r/7；带入上面两式，得到而对于立方晶核，推导方式同理两式相比，可以证明

三、合金铸锭三晶区形成的缘由合金铸锭的典型组织由表面对心部分别为表层细晶区，柱状晶区和中心等轴晶区三个晶区构成表层细晶区的形成有两个方面的缘由当温度较高的合金液体浇入铸型并与铸型内壁接触时，液体产生激冷，过冷度的急剧增加使形核率显著提高，铸型内部对合金液体起到了非匀称形核的基底作用，由于形核功小，也是形核率增加，从而使表层细晶区的晶粒特别细小柱状晶区形成缘由，当表层细晶区形成时，产生大量的结晶潜热，导致与细晶区接触的液体温度快速回升，液体过冷度快速减小，当过冷度减小至很难在形成新的晶核时合金只有靠原有的晶粒连续长大，但是，这些长大的晶粒的取向各不相同，每个晶粒向外散热的速度也不一样，那些结晶主轴垂直于铸壁的晶粒散热速度最快，得以优先生长，而其它取向晶粒的生长则受到抑制难以长大，最终形成柱状晶液固相界面前沿液体中的温度梯度越陡，则成分过冷区越窄，越有利于柱状晶的形成中心等轴晶区形成缘由，随着中心剩余液体的温度不断降低，液体过冷度不断增加，当达到形核所需要的临界过冷度时，液体便通过匀称形核方式形成了中心等轴晶区同时，由于各种缘由，在剩余液体中形成尺寸不同的籽晶，促进了非匀称形核的过程，也是形成中心等轴晶区的重要缘由

四、

1、有一次渗碳体，二次渗碳体，三次渗碳体，共晶渗碳体和共析渗碳体的五种一次（初生）渗碳体含碳量大于

4.3%的铁碳合金在平衡凝固时从液相结晶出来的渗碳体，形貌为板条状二次渗碳体含碳量大于

0.77%小于

2.11%的铁碳合金在1148冷却到727过程中析出的渗碳体三次渗碳体含碳量小于

0.0218%的a相从727冷却时析出的渗碳体共晶渗碳体含碳量

4.3%的铁碳合金在1148发生共晶反映时形成的渗碳体共析渗碳体含碳量

0.77%的铁碳合金在727发生共析反映时生成的渗碳体234

五、工业生产中，为了防止深冲用的低碳薄钢在冲压成型后所制的的工件表面粗糙不平，通常采纳种何工艺？说明理由低碳钢在冲压成型时会因屈服延长所产生的不匀称变形（吕德斯带）而使工件表面粗糙产生这一屈服现象的缘由是间隙原子碳原子在体心立方a-Fe中与位错具有很强的交互作用，形成柯氏气团，位错被坚固的定扎住，在一般压力下不能脱钉，从而形成上下屈服现象，当去载后马上重新加载延长时，由于位错已经脱出了气团的钉扎，故不消失屈服现象，基于此缘由，生产中通常将薄板在冲压之前先经过一道微量轧制（通常为设-2%压下量），使屈服点消退，随后进行加工就可保证工件表面光滑2022年硕士讨论生入学考试模拟试题参考答案

（二）参考答案

一、hep和fee原子的堆垛方式两者区分和联系（10分）两者的致密度都是

0.74为两种最密堆方式，密排面的密排方式相同差异是密排面指数和堆垛方式不同Hep的堆垛方式为ABABABABABABABABfee堆垛方式ABCABCABCABC而体心立方是一种次密集堆垛，它的密排面是｛110｝密排方向堆垛方式ABABABABABABABAB致密度为

0.

68.

二、固溶体与纯金属之间的异同（10分）点阵畸变、点阵常数的变化，偏聚与有序化，有序固溶体这四个方面的变化对固溶体性力量学性能的影响

（1）强度方面（硬度，屈服强度，抗拉强度等）（固溶强化）强度比两组元的平均值高固溶强化

（2）、塑性（范性）方面（延长率，冲击功等）比两组元低，但比一般化合物要高

（3）、物理性能方面电阻率下降，电阻上升，电阻温度系数减小

三、刃型位错和螺形位错的特点（10分）1）有一额外原子面，额外半原子面刃口处的原子列称为位错线2）位错线垂直于滑移矢量，位错线与滑移矢量构成的面是滑移面，刃位错的滑移面是唯一的3）半原子面在上，正刃型位错；在下，负刃型位错丁4）刃位错的位错线不肯定是直线，可以是折线，也可以是曲线，但位错线必与滑移矢量垂直5）刃型位错四周的晶体产生畸变，上压，下拉，半原子面是对称的，位错线四周畸变大，远处畸变小6）位错四周的畸变区一般只有几个原子宽（一般点阵畸变程度大于其正常原子间距的1/4的区域宽度，定义为位错宽度，约2~5个原子间距）螺型位错的定义和特征1）无额外半原子面，原子错排是轴对称的2）位错线与滑移矢量平行，且为直线3）凡是以螺型位错线为晶带轴的晶带由全部晶面都可以为滑移面4）螺型位错线的运动方向与滑移矢量相垂直5）分左螺旋位错符合左手法则右螺复合右手法则6）螺型位错也是包含几个原子宽度的线缺陷

四、匀称形核与非匀称形核区分与联系（10分）晶核的形成完全是由于液体内部的过冷所产生的，这种形核方式称为匀称性和当晶核不是完全在液体自身内部产生，而是借助于外来物质的关心，依附在已存在的固态界面上或容器表面上优先产生时，称为非匀称形核相同点

1、形核的驱动力和阻力相同

2、临界晶核半径相等

3、形成临界晶核需要形核功结构起伏和能量起伏

4、形核需要一个临界过冷度

5、形核率在达到极大之前，虽过冷度增加而增加不同点

1、非匀称形核与固体杂质接触，削减了表面自由能的增加

2、非匀称形核的晶核体积小，形核功小，形核所需要结构起伏，能量起伏就小，形核简洁，临界过冷度小

3、非匀称形核时晶核外形和体积，由临界晶核半径和接触角共同打算，临界晶核半径相同时，接触角越小，晶核体积越小，形核越简洁

4、非匀称形核的形核率随着过冷度增大而增大，当超过极大值时下降一段然后终止，此外，非匀称形核的星河率还与固体杂质的结构和表面形貌有关

五、细化金属铸件晶粒的方法有哪些？说明其基本原理（20分）金属铸件晶粒大小取决与形核率N和长大速度GN/G的比值越大，晶粒越细小；反之，晶粒越粗大所以可以通过增加形核率N或减小长大速度G或者其它方法来增加N/G的比值使晶粒得到细化详细方法有

1、增加过冷度过冷度增加，N和G都随之增加，但是N的长大速度大于G的增长速率因此N/G的比值增加，使晶粒细化，此种方法使用于小件或者薄壁零件

2、变质处理在液态金属浇注时加入变质剂，变质剂的作用有两种状况，1多数变质剂的作用是促使发生非匀称形核，是晶核数目增加，提高形核率N2变质剂可以抑制晶体长大，显著减慢长大速度G无论那种状况，都能提高N/G的比值，使晶粒细化

3、振动和搅拌，加剧溶液在铸模中的运动，一方面可以供应形核所需耍的能量，另一方面可以使正在生长的晶体破裂，破裂晶块可以作为结晶的核心，从而提高了形核率N和N/G的比值使晶粒细化

六、影响集中的因素（10分）

（1）温度，温度越高，激活原子数目越大，集中系数按指数增长

（2）晶体结构，结构不同溶解度不同，因而造成的浓度差不同，集中速度也不同

（3）固溶体类型间隙固溶体比置换固溶体集中激活能低，〃高3个数量级，易于集中单质晶体比离子晶体集中激活能低，易集中金属、半导体》陶瓷

（4）晶体缺陷，集中系数线集中面集中体集中尤其在低温下，线集中与面集中更为重要，细化晶粒有利于集中

（5）、化学成分，碳化物形成元素阻碍集中，非稳定碳化物形成元素影响不大，非碳化物形成元素影响各不相同七

1、间隙集中系数与空位浓度无关，而置换集中系数的集中系数与空位浓度有关，总体来说，间隙集中系数远远大于置换集中系数在间隙固溶体中，集中是指间隙原子集中，其集中系数与非间隙原子集中系数无关，但在置换固溶体中，不同组元（原子）间的集中是相互影响的，因此用互集中系数来表示置换固溶体中的集中系数D=（XbDa+Xa+Db）假如是间隙集中则不会发生柯肯达尔效应，由于间隙集中过程中只有间隙原子定向流淌，而没有点阵原子的平面迁移

2、

3、不会形成两相区，这是由于若存在两相区，那么在此区域内集中组元在两相区的化学势必定相等，此时其化学势梯度为零，这样在两相区内没有集中的驱动力，就不会发生集中，而事实上集中过程是在不断的进行

八、通常强化金属材料的方法有哪些？简述它们强化金属的微观机理，并指出其共同点

1、硬化是指金属晶体在塑性变形中，材料的强度随着塑性型变量的增加而增加加工硬化产生的主要机制是位错的塞积林位错阻力和形成割阶时产生对位错运动的阻力及产生割阶消耗外力所做的功，宏观表现出金属强度提高

2、固溶指金属中由于溶质原子的存在，使得其强度提高固溶强化的根本缘由在于溶质院子与位错的交互作用，这种交互作用又分为溶质沿位错聚集并钉扎位错的弹性交互作用和化学交互作用两类

3、弥散依靠弥散与金属基体中的细小其次相强化金属其强化的缘由在于细小其次相与位错交互作用，主要有位错绕过课题的机制以及位错切过颗粒机制

4、细晶强化晶体的屈服强度随晶粒尺寸的减小而增加可以采用霍尔佩奇关系表示丐和K是两个与材料有关的常数，明显丐对应于无限大单晶的屈服强度，而K则与晶界有关这些强化方式的共同特点也就是金属强化的实质，在于增加了位错运动的阻力

九、冷变形金属的特点以及其在在加热过程中组织、性能的变化（20分）冷变形特点

（1）、机械性能和理化性能发生明显变化，强度、硬度上升，塑性韧性下降

（2）、组织结构有明显变化，晶粒变形，缺陷增加，位错胞形成

（3）、处于自由能较高的不稳定状态冷加工时，外力所作之功，除消耗于成型中摩擦阻力以及工件变形时的发热外，尚有一小部分（约占总功2〜10%）存储在变形晶体中，这种储能主要以位错的形式存在，使晶体内能增加加热过程中的变化

（1）力学性能，回复阶段强度、硬度略有下降，塑性略有提高再结晶阶段强度、硬度明显下降，塑性明显提高晶粒长大阶段强度、硬度连续下降，塑性连续提高，粗化严峻时下降内应力在再结晶阶段可完全消退

（2）物理性能密度在回复阶段变化不大，在再结晶阶段急剧上升；电阻电阻在回复阶段可明显下降2022年硕士讨论生入学考试模拟试题参考答案

（三）参考答案

一、简答题（6分/题，共60分）

1、形变织构塑性变形时，各晶粒发生转动，使各晶粒取向渐渐趋于全都，称择优取向或织构，由变形引起的择优取向称为形变织构

（1）丝织构（拉拔时形成）用平行于变形方向的晶向表示uvw

（2）板织构（轧制时形成）以平行于轧面的晶面｛hkl｝和平行于轧向的晶向〈uvw〉表示｛hkl｝uvw

2、柯肯达尔效应Cu-Ni组成无限固溶体，原子大小相差很小，假如按换位集中Cu、Ni原子分别向对方集中的通量应当相等，W丝的位置不会产生如此大的移动唯一的解释是Ni原子向左集中快，Cu原子向右集中慢，使富铜一侧伸长，富银一侧缩短柯肯达尔效应给人们的启示置换集中也应当是单独跳动机制，它与间隙集中的区分在于是通过空位进行跳动，称为空位集中

3、滑移和挛生滑移在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿着肯定的晶面（滑移面）和晶向（滑移方向）产生相对位移，且不破坏晶体内部原子排列规律性的塑变方式滑移系的多少与金属塑性好坏的关系；李生挛生变形的特点，

（1）李生变形也是在切应力作用下发生的，并且挛生所需的临界切应力要比滑移时大得多；

（2）挛生是一种匀称切变，即切变区域内与李晶面平行的每一层原子面均相对干其毗邻晶面沿挛生方向位移了肯定的距离，且每一层原子相对于挛生面的切变量跟它与李生面的距离成正比；

（3）挛晶的两部分晶体成镜面对称关系滑移和挛生的区分

（1）挛生后的取向不同，而滑移后晶体的取向不变挛生的结果使晶体产生浮凸

（2）原子运动距离的大小，与距挛晶的距离成正比，且晶面对称

（3）挛生的发生需要较大的应力，拉伸曲线成锯齿状

（4）挛生所产生的总变形量很小

（5）滑移面的切变量是原子间距的整数倍，挛生时的切变量是原子间距的分数值

4、加工硬化加工硬化是指金属晶体在塑性变形中，材料的强度随着塑性型变量的增加而增加加工硬化产生的主要机制是位错的塞积，林位错阻力和形成割阶时产生对位错运动的阻力及产生割阶消耗外力所做的功，宏观表现出金属强度提高

5、多晶体变形的特点

（1）变形抗力高滑移在晶界受阻，不易直接传递到相邻晶粒，表现出塑性变形抗力较高这种阻碍即来自晶界，也来自晶界另一侧取向不同的晶粒

（2）变形的不匀称性由于晶粒取向不同，产生形变不匀称性晶粒中心与边界扫过的位错数目不同，形变也不匀称，从而引起内应力.

（3）形变要协调为了保证应变的连续性，在晶界四周，要求至少有5个独立的滑移系同时起动，需要很高的外力f.c.c和b.c.c均可供应5个独立滑移系，塑性较好h.c.p只有两个独立滑移系，

（4）晶粒转动各晶粒取向趋于全都，形成织构

6、金属键。