材料科学模考13页.doc

... ... 材料模考 10. 若将一块铁加热至 850 ℃,然后快速冷却到 20℃。试计算处理前后空位数应增加多少倍(设铁中形成一摩尔空位所需要的能量为 104600J )。 11. 设图 1-18 所示的立方晶体的滑移面 ABCD 平行于晶体的上、下底面。若该滑移面上有一正方形位错环,如果位错环的各段分别与滑移面各边平行,其柏氏矢量 b∥ AB。 1) 有人认为“此位错环运动移出晶体后, 滑移面上产生的滑移台阶应为 4个b, 试问这种看法是否正确? 为什么? 2) 指出位错环上各段位错线的类型,并画出位错运动出晶体后,滑移方向及滑移量。 12. 设图 1-19 所示立方晶体中的滑移面 ABCD 平行于晶体的上、下底面。晶体中有一条位错线 de fed , 段在滑移面上并平行 AB, ef 段与滑移面垂直。位错的柏氏矢量 b与 de 平行而与 ef 垂直。试问: 1) 欲使 de 段位错在 ABCD 滑移面上运动而 ef 不动,应对晶体施加怎样的应力? 2) 在上述应力作用下 de 位错线如何运动?晶体外形如何变化? 13. 设面心立方晶体中的)1 11( 为滑移面,位错滑移后的滑移矢量为?? 10 12 a 。 1) 在晶胞中画出柏氏矢量 b 的方向并计算出其大小。 2) 在晶胞中画出引起该滑移的刃型位错和螺型位错的位错线方向,并写出此二位错线的晶向指数。 14. 判断下列位错反应能否进行。 1) ];1 11[3 ] 21 1[6 ]1 10 [2 aaa?? 2) ];1 10 [2 ] 101 [2 ] 100 [ aaa?? 3) ];1 11[6 ] 111 [2 ] 112 [3 aaa?? 4) ].111[2 ] 111 [2 ] 100 [ aaa?? 15. 若面心立方晶体中有 b=] 01 1[2 a 的单位位错及 b=]1 12 [6 a 的不全位错,此二位错相遇产生位错反应。 1) 问此反应能否进行?为什么? 2) 写出合成位错的柏氏矢量,并说明合成位错的类型。 16. 若已知某晶体中位错密度 376 cm/cm 10 ~10 ??。 1) 由实验测得 F-R 位错源的平均长度为 cm 10 4?,求位错网络中 F-R 位错源的数目。... ... 2) 计算具有这种 F-R 位错源的镍晶体发生滑移时所需要的切应力。已知 Ni的 10 10 ??G Pa, nm 350 .0?a 。 17. 已知柏氏矢量 b= ,如果对称倾侧晶界的取向差?=1°及 10° ,求晶界上位错之间的距离。从计算结果可得到什么结论? 18. 由n 个刃型位错组成亚晶界,其晶界取向差为 ° 。设在形成亚晶界之前位错间无交互作用,试问形成亚晶界后,畸变能是原来的多少倍(设; 10 , 10 80 4?????brR 形成亚晶界后, ? bDR??)? 19. 用位错理论证明小角度晶界的晶界能?与位向差?的关系为?????? ln 0??A 。式中 0?和A 为常数。 20. 简单回答下列各题。 1) 空间点阵与晶体点阵有何区别? 2) 金属的 3 种常见晶体结构中,不能作为一种空间点阵的是哪种结构? 3) 原子半径与晶体结构有关。当晶体结构的配位数降低时原子半径如何变化? 4) 在晶体中插入柱状半原子面时能否形成位错环? 5) 计算位错运动受力的表达式为 bf??,其中?是指什么? 6) 位错受力后运动方向处处垂直于位错线,在运动过程中是可变的,晶体作相对滑动的方向应是什么方向? 7) 位错线上的割阶一般如何形成? 8) 界面能最低的界面是什么界面? 9)“小角度晶界都是由刃型位错排成墙而构成的”这种说法对吗? 10. × 10 14 倍。 11. (1) 这种看法不正确。在位错环运动移出晶体后, 滑移面上、下两部分晶体相对移动的距离是由其柏氏矢量决定的。位错环的柏氏矢量为 b ,故其相对滑移了一个 b 的距离。(2) A'B' 为右螺型位错, C'D' 为左螺型位错; B'C' 为正刃型位错, D'A' 为负刃型位错。位错运动移出晶体后滑移方向及滑移量如附图 所示。 12. (1) 应沿滑移面上、下两部分晶体施加一切应力τ 0 ,的方向应与 de 位错线平行。(2) 在上述切应力作用下,位错线 de 将向左( 或右) 移动,即沿着与位错线 de 垂直的方向( 且在滑移面上)移动。在位错线沿滑移面旋转 360 ° 后,在晶体表面沿柏氏矢量方向产生宽度为一个 b 的台阶。... ... 13. (1)] 10 1[2 ab?,其大小为 ab2 2||?,其方向见附图 所示。(2) 位错线方向及指数如附图 所示。 14. (1) 能。几何条件: ∑b 前=∑b 后