金属学与热处理总结
一、金属的晶体结构
重点内容：面心立方、体心立方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径，八面体、四面体间隙个数；晶向指数、晶面指数的标定；柏氏矢量具的特性、晶界具的特性。
基本内容：密排六方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径，密排面上原子的堆垛顺序、晶胞、晶格、金属键的概念。晶体的特征、晶体中的空间点阵。
晶胞：在晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的最小的几何单元，用来分析原子排列的规律性，这个最小的几何单元称为晶胞。
金属键：失去外层价电子的正离子与弥漫其间的自由电子的静电作用而结合起来，这种结合方式称为金属键。
位错：晶体中原子的排列在一定范围内发生有规律错动的一种特殊结构组态。
位错的柏氏矢量具有的一些特性：
①用位错的柏氏矢量可以判断位错的类型；②柏氏矢量的守恒性，即柏氏矢量与回路起点及回路途径无关；③位错的柏氏矢量个部分均相同。
刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直；螺型平行；混合型呈任意角度。
晶界具有的一些特性：
①晶界的能量较高，具有自发长大和使界面平直化，以减少晶界总面积的趋势；②原子在晶界上的扩散速度高于晶内，熔点较低；③相变时新相优先在晶界出形核；④晶界处易于发生杂质或溶质原子的富集或偏聚；⑤晶界易于腐蚀和氧化；⑥常温下晶界可以阻止位错的运动，提高材料的强度。
二、纯金属的结晶
重点内容：均匀形核时过冷度与临界晶核半径、临界形核功之间的关系；细化晶粒的方法，铸锭三晶区的形成机制。
基本内容：结晶过程、阻力、动力，过冷度、变质处理的概念。铸锭的缺陷；结晶的热力学条件和结构条件，非均匀形核的临界晶核半径、临界形核功。
相起伏：液态金属中，时聚时散，起伏不定，不断变化着的近程规则排列的原子集团。 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。
变质处理：在浇铸前往液态金属中加入形核剂，促使形成大量的非均匀晶核，以细化晶粒的方法。
过冷度与液态金属结晶的关系：液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。从热力学的角度上看，没有过冷度结晶就没有趋动力。根据 T R k ?∝1可知当过冷度T ?为零时临界晶核半径R k 为无穷大，临界形核功（21T G ?∝?）也为无穷大。临界晶核半径R k 与临界形核功为无穷大时，无法形核，所以液态金属不能结晶。晶体的长大也需要过冷度，所以液态金属结晶需要过冷度。
细化晶粒的方法：增加过冷度、变质处理、振动与搅拌。
铸锭三个晶区的形成机理：表面细晶区：当高温液体倒入铸模后，结晶先从模壁开始，靠近模壁一层的液体产生极大的过冷，加上模壁可以作为非均质形核的基底，因此在此薄层中立即形成大量的晶核，并同时向各个方向生长，形成表面细晶区。柱状晶区：在表面细晶区形成的同时，铸模温度迅速升高，液态金属冷却速度减慢，结晶前沿过冷都很小，不能生成新的晶核。垂直模壁方向散热最快，因而晶体沿相反方向生长成柱状晶。中心等轴晶区：随着柱状晶的生长，中心部位的液体实际温度分布区域平缓，由于溶质原子的重新分配，在固液界面前沿出现成分过冷，成分过冷区的扩大，促使新的晶核形成长大形成等轴晶。由于液体的流动使表面层细晶一部分卷入液体之中或柱状晶的枝晶被冲刷脱落而进入前沿的液体中作为非自发生核的籽晶。
三、二元合金的相结构与结晶
重点内容：杠杆定律、相律及应用。
基本内容：相、匀晶、共晶、包晶相图的结晶过程及不同成分合金在室温下的显微组织。合金、成分过冷；非平衡结晶及枝晶偏析的基本概念。
相律：f = c – p + 1其中，f 为 自由度数，c 为 组元数，p 为 相数。
伪共晶：在不平衡结晶条件下，成分在共晶点附近的亚共晶或过共晶合金也可能得到全部共晶组织，这种共晶组织称为伪共晶。
合金：两种或两种以上的金属，或金属与非金属，经熔炼或烧结、或用其它方法组合而成的具有金属特性的物质。
合金相：在合金中，通过组成元素（组元）原子间的相互作用，形成具有相同晶体结构与性质，并以明确界面分开的成分均一组成部分称为合金相。
四、铁碳合金
重点内容：铁碳合金的结晶过程及室温下的平衡组织，组织组成物及相组成物的计算。 基本内容：铁素体与奥氏体、二次渗碳体与共析渗碳体的异同点、三个恒温转变。
钢的含碳量对平衡组织及性能的影响；二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体相对量的
计算；五种渗碳体的来源及形态。
奥氏体与铁素体的异同点：
相同点：都是铁与碳形成的间隙固溶体；强度硬度低，塑性韧性高。
不同点：铁素体为体心结构，奥氏体面心结构；铁素体最高含碳量为0.0218%，奥氏体最高含碳量为2.11%，铁素体是由奥氏体直接转变或由奥氏体发生共析转变得到，奥氏体是由包晶或由液相直接析出的；存在的温度区间不同。
二次渗碳体与共析渗碳体的异同点。
相同点：都是渗碳体，成份、结构、性能都相同。
不同点：来源不同，二次渗碳体由奥氏体中析出，共析渗碳体是共析转变得到的；形态不同二次渗碳体成网状，共析渗碳体成片状；对性能的影响不同，片状的强化基体，提高强度，网状降低强度。
成分、组织与机械性能之间的关系：如亚共析钢。亚共析钢室温下的平衡组织为F＋P，F的强度低，塑性、韧性好，与F相比P强度硬度高，而塑性、韧性差。随含碳量的增加，F量减少，P量增加（组织组成物的相对量可用杠杆定律计算）。所以对于亚共析钢，随含碳量的增加，强度硬度升高，而塑性、韧性下降
六、金属及合金的塑性变形与断裂
重点内容：体心与面心结构的滑移系；金属塑性变形后的组织与性能。
基本内容：固溶体强化机理与强化规律、第二相的强化机理。霍尔——配奇关系式；单晶体塑性变形的方式、滑移的本质。
塑性变形的方式：以滑移和孪晶为主。
滑移：晶体的一部分沿着一定的晶面和晶向相对另一部分作相对的滑动。滑移的本质是位错的移动。
体心结构的滑移系个数为12，滑移面：{110}，方向<111>。面心结构的滑移系个数为12，滑移面：{111}，方向<110>。
金属塑性变形后的组织与性能：显微组织出现纤维组织，杂质沿变形方向拉长为细带状或粉碎成链状，光学显微镜分辨不清晶粒和杂质。亚结构细化，出现形变织构。性能：材料的强度、硬度升高，塑性、韧性下降；比电阻增加，导电系数和电阻温度系数下降，抗腐蚀能力降低等。
七、金属及合金的回复与再结晶
重点内容：金属的热加工的作用；变形金属加热时显微组织的变化、性能的变化，储存能的变化。
基本内容：回复、再结的概念、变形金属加热时储存能的变化。再结晶后的晶粒尺寸；影响再结晶的主要因素性能的变化规律。
变形金属加热时显微组织的变化、性能的变化：随温度的升高，金属的硬度和强度下降，
塑性和韧性提高。电阻率不断下降，密度升高。金属的抗腐蚀能力提高，内应力下降。
再结晶：冷变形后的金属加热到一定温度之后，在原来的变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒，而性能也发生了明显的变化，并恢复到完全软化状态，这个过程称之为再结晶。
热加工的主要作用（或目的）是：①把钢材加工成所需要的各种形状，如棒材、板材、线材等；②能明显的改善铸锭中的组织缺陷，如气泡焊合，缩松压实，使金属材料的致密度增加；③使粗大的柱状晶变细，合金钢中大块状碳化物初晶打碎并使其均匀分布；④减轻或消除成分偏析，均匀化学成分等。使材料的性能得到明显的改善。
影响再结晶的主要因素：①再结晶退火温度：退火温度越高（保温时间一定时），再结晶后的晶粒越粗大；②冷变形量：一般冷变形量越大，完成再结晶的温度越低，变形量达到一定程度后，完成再结晶的温度趋于恒定；③原始晶粒尺寸：原始晶粒越细，再结晶晶粒也越细；④微量溶质与杂质原子，一般均起细化晶粒的作用；⑤第二相粒子，粗大的第二相粒子有利于再结晶，弥散分布的细小的第二相粒子不利于再结晶；⑥形变温度，形变温度越高，再结晶温度越高，晶粒粗化；⑦加热速度，加热速度过快或过慢，都可能使再结晶温度升高。
塑性变形后的金属随加热温度的升高会发生的一些变化：
显微组织经过回复、再结晶、晶粒长大三个阶段由破碎的或纤维组织转变成等轴晶粒，亚晶尺寸增大；储存能降低，内应力松弛或被消除；各种结构缺陷减少；强度、硬度降低，塑性、韧度提高；电阻下降，应力腐蚀倾向显著减小。
八、扩散
重点内容：影响扩散的因素；扩散第一定律表达式。
基本内容：扩散激活能、扩散的驱动力。柯肯达尔效应，扩散第二定律表达式。
柯肯达尔效应：由置换互溶原子因相对扩散速度不同而引起标记移动的不均衡扩散现象称为柯肯达尔效应。
影响扩散的因素：
①温度：温度越高，扩散速度越大；
② 晶体结构：体心结构的扩散系数大于面心结构的扩散系数；
③ 固溶体类型：间隙原子的扩散速度大于置换原子的扩散速度；
④ 晶体缺陷：晶体缺陷越多，原子的扩散速度越快；
⑤ 化学成分：有些元素可以加快原子的扩散速度，有些可以减慢扩散速度。 扩散第一定律表达式：扩散第一定律表达式：dx dC D
J -= 其中，J 为扩散流量；D 为扩散系数；dx
dC 为浓度梯度。 扩散的驱动力为化学位梯度，阻力为扩散激活能
九、钢的热处理原理
重点内容：冷却时转变产物（P 、B 、M ）的特征、性能特点、热处理的概念。
基本内容：等温、连续C-曲线。奥氏体化的四个过程；碳钢回火转变产物的性能特点。
热处理：将钢在固态下加热到预定的温度，并在该温度下保持一段时间，然后以一定的速度冷却下来，让其获得所需要的组织结构和性能的一种热加工工艺。
转变产物（P、B、M）的特征、性能特点：片状P体，片层间距越小，强度越高，塑性、韧性也越好；粒状P体，Fe3C颗粒越细小，分布越均匀，合金的强度越高。第二相的数量越多，对塑性的危害越大；片状与粒状相比，片状强度高，塑性、韧性差；上贝氏体为羽毛状，亚结构为位错，韧性差；下贝氏体为黑针状或竹叶状，亚结构为位错，位错密度高于上贝氏体，综合机械性能好；低碳马氏体为板条状，亚结构为位错，具有良好的综合机械性能；高碳马氏体为片状，亚结构为孪晶，强度硬度高，塑性和韧性差。
等温、连续C-曲线。
一、论述四种强化的强化机理、强化规律及强化方法。
1、形变强化
形变强化：随变形程度的增加，材料的强度、硬度升高，塑性、韧性下降的现象叫形变强化或加工硬化。
机理：随塑性变形的进行，位错密度不断增加，因此位错在运动时的相互交割加剧，结果即产生固定的割阶、位错缠结等障碍，使位错运动的阻力增大，引起变形抗力增加，给继续塑性变形造成困难，从而提高金属的强度。
规律：变形程度增加，材料的强度、硬度升高，塑性、韧性下降，位错密度不断增加，根据公式Δσ=αbGρ1/2，可知强度与位错密度（ρ）的二分之一次方成正比，位错的柏氏矢量（b）越大强化效果越显著。
方法：冷变形（挤压、滚压、喷丸等）。
形变强化的实际意义（利与弊）：形变强化是强化金属的有效方法，对一些不能用热处理强化的材料可以用形变强化的方法提高材料的强度，可使强度成倍的增加；是某些工件或半成品加工成形的重要因素，使金属均匀变形，使工件或半成品的成形成为可能，如冷拔钢丝、零件的冲压成形等；形变强化还可提高零件或构件在使用过程中的安全性，零件的某些部位出现应力集中或过载现象时，使该处产生塑性变形，因加工硬化使过载部位的变形停止从而提高了安全性。另一方面形变强化也给材料生产和使用带来麻烦，变形使强度升高、塑性降低，给继续变形带来困难，中间需要进行再结晶退火，增加生产成本。
2、固溶强化
随溶质原子含量的增加，固溶体的强度硬度升高，塑性韧性下降的现象称为固溶强化。
强化机理：一是溶质原子的溶入，使固溶体的晶格发生畸变，对滑移面上运动的位错有阻碍作用；二是位错线上偏聚的溶质原子形成的柯氏气团对位错起钉扎作用，增加了位错运动的阻力；三是溶质原子在层错区的偏聚阻碍扩展位错的运动。所有阻止位错运动，增加位错移动阻力的因素都可使强度提高。
固溶强化规律：①在固溶体溶解度范围内，合金元素的质量分数越大，则强化作用越大；②溶质原子与溶剂原子的尺寸差越大，强化效果越显著；③形成间隙固溶体的溶质元素的强化作用大于形成置换固溶体的元素；④溶质原子与溶剂原子的价电子数差越大，则强化作用越大。
方法：合金化，即加入合金元素。
3、第二相强化
钢中第二相的形态主要有三种，即网状、片状和粒状。
①网状特别是沿晶界析出的连续网状Fe 3C ，降低的钢机械性能，塑性、韧性急剧下降，强度也随之下降；
②第二相为片状分布时，片层间距越小，强度越高，塑性、韧性也越好。符合σs =σ0＋KS 0-1/2的规律，S 0 片层间距。
③第二相为粒状分布时，颗粒越细小，分布越均匀，合金的强度越高，符合λτGb =
的
规律，λ粒子之间的平均距离。第二相的数量越多，对塑性的危害越大；
④片状与粒状相比，片状强度高，塑性、韧性差；
⑤沿晶界析出时，不论什么形态都降低晶界强度，使钢的机械性能下降。
第二相无论是片状还是粒状都阻止位错的移动。
方法：合金化，即加入合金元素，通过热处理或变形改变第二相的形态及分布。
4、细晶强化
细晶强化：随晶粒尺寸的减小，材料的强度硬度升高，塑性、韧性也得到改善的现象称为细晶强化。
细化晶粒不但可以提高强度又可改善钢的塑性和韧性，是一种较好的强化材料的方法。 机理：晶粒越细小，位错塞集群中位错个数（n ）越小，根据0ττn =，应力集中越小，所以材料的强度越高。
细晶强化的强化规律：晶界越多，晶粒越细，根据霍尔-配奇关系式σs =σ0＋Kd -1/2 晶粒的平均直（d ）越小，材料的屈服强度（σs ）越高。
细化晶粒的方法：结晶过程中可以通过增加过冷度，变质处理，振动及搅拌的方法增加形核率细化晶粒。对于冷变形的金属可以通过控制变形度、退火温度来细化晶粒。可以通过正火、退火的热处理方法细化晶粒；在钢中加入强碳化物物形成元素。
二、改善塑性和韧性的机理
晶粒越细小，晶粒内部和晶界附近的应变度差越小，变形越均匀，因应力集中引起的开裂的机会也越小。晶粒越细小，应力集中越小，不易产生裂纹；晶界越多，易使裂纹扩展方向发生变化，裂纹不易传播，所以韧性就好。
提高或改善金属材料韧性的途径：①尽量减少钢中第二相的数量；②提高基体组织的塑性；③提高组织的均匀性；④加入Ni及细化晶粒的元素；⑤防止杂质在晶界偏聚及第二相沿晶界析出。
三、Fe—Fe3C相图，结晶过程分析及计算
1. 分析含碳0.53～0.77％的铁碳合金的结晶过程，并画出结晶示意图。
①点之上为液相L；①点开始L→γ；②点结晶完毕；②～③点之间为单相γ；
③点开始γ→α转变；④点开始γ→P共析转变；室温下显微组织为α+ P。
结晶示意图：
2.计算室温下亚共析钢（含碳量为x ）的组织组成物的相对量。
组织组成物为α、P ，相对量为：
P P W x W -=?--=
1 W , %1000218.077.00218.0α或 %1000218.077.077.0?--=x W α 2. 分析含碳0.77～2.11％的铁碳合金的结晶过程。
①点之上为液相L ；①点开始L →γ；①～②之间为L+γ；②点结晶完毕；②～③点之间为单相γ；③点开始γ→Fe 3C 转变；④点开始γ→ P 共析转变；室温下显微组织为P + Fe 3C 。
结晶过程示意图。
3. 计算室温下过共析钢（含碳量为x ）的组织组成物的相对量。
组织组成物为P 、Fe 3C Ⅱ，相对量为：
P C Fe P W x W -=?--=
∏1 W , %10077.069.669.63或 %10077.069.677.03?--=x W C Fe X 4. 分析共析钢的结晶过程，并画出结晶示意图。
①点之上为液相L ；①点开始L →γ；②点结晶完毕；②～③点之间为单相γ；③点γ→ P 共析转变；室温下显微组织为P 。
结晶示意图：
5. 计算含碳3.0%铁碳合金室温下组织组成物及相组成物的相对量。
含碳 3.0%的亚共晶白口铁室温下组织组成物为P 、Fe 3C Ⅱ，相对量为：
%4.13 W , %0.46%100W 77.
69.611.269.6%4.591 W , %6.40%10011.23.411.20.3γ Fe γ γ 3=-==??--==-==?--=
P C P Ld Ld W W W W W Ⅱ 相组成物为F 、Fe 3C ，相对量为：
%2.551F , %8.44%10069.60.333=-==?=C Fe C
Fe W W 6. 相图中共有几种渗碳体？说出各自的来源及形态。
相图中共有五种渗碳体: Fe 3C Ⅰ、Fe 3C Ⅱ 、Fe 3C Ⅲ 、Fe 3C 共析、Fe 3C 共晶 ；
Fe 3C Ⅰ：由液相析出，形态连续分布（基体）； Fe 3C Ⅱ：由奥氏体中析出，形态网状分布； Fe 3C Ⅲ：由铁素体中析出，形态网状、短棒状、粒状分布在铁素体的晶界上；Fe 3C 共析：奥氏体共析转变得到，片状；Fe 3C 共晶：液相共晶转变得到，粗大的条状。
7. 计算室温下含碳量为x 合金相组成物的相对量。
相组成物为α、Fe 3C ，相对量为：
C Fe C Fe W x W 331 W , %10069.6-=?=
α 8. Fe 3C ?的相对量：%1003
.469.63.43?--=I x W C Fe 当x=6.69时Fe 3C ? 含量最高，最高百分量为： %100%10069
.669.63=?=
I C Fe W 9. 过共析钢中Fe 3C Ⅱ 的相对量：%6.2277
.069.677.03=--=∏x W C Fe 当x=2.11时Fe 3C Ⅱ含量最高，最高百分量为： %6.2277
.069.677.011.23=--=∏C Fe W 10. Fe 3C Ⅲ 的相对量计算：%10069
.63?=I ∏x W C Fe 当x=0.0218时Fe 3C Ⅲ含量最高，最高百分量为：%33.0%10069
.60218.03=?=I ∏C Fe W 11. 共析渗碳体的相对百分量为：%2.11%1000218
.069.60218.077.03=?--=C Fe W 12. 共晶渗碳体的相对百分量为：%8.47%11.269.611.230.43=?--=C Fe W 13. 说出奥氏体与铁素体的异同点。
相同点：都是铁与碳形成的间隙固溶体；强度硬度低，塑性韧性高。
不同点：铁素体为体心结构，奥氏体面心结构；铁素体最高含碳量为0.0218%， 奥氏体最高含碳量为2.11%，铁素体是由奥氏体直接转变或由奥氏体发生共析转变得到，奥氏体是由包晶或由液相直接析出的；存在的温度区间不同。
14. 说出二次渗碳体与共析渗碳体的异同点。
相同点：都是渗碳体，成份、结构、性能都相同。
不同点：来源不同，二次渗碳体由奥氏体中析出，共析渗碳体是共析转变得到的；形态不同二次渗碳体成网状，共析渗碳体成片状；对性能的影响不同，片状的强化基体，提高强度，网状降低强度。
15. 举例说明成分、组织与机械性能之间的关系
如亚共析钢。亚共析钢室温下的平衡组织为F ＋P ，F 的强度低，塑性、韧性好，与F 相比P 强度硬度高，而塑性、韧性差。随含碳量的增加，F 量减少，P 量增加（组织组成物的相对量可用杠杆定律计算）。所以对于亚共析钢，随含碳量的增加，强度硬度升高，而塑性、韧性下降。
16. 说明三个恒温转变，画出转变特征图
包晶转变(L B ＋δH γJ )含碳量0.09％～0.53％范围的铁碳合金，于HJB 水
平线(1495℃)均将通过包晶转变，形成单相奥氏体。
共晶转变(L C γE ＋Fe 3C)含碳放2.11％一6.69％范围的铁碳合金，于ECF 平线上(1148℃)均将通过共晶转变，形成奥氏体和渗碳体两相混合的共晶体，称为菜氏体(Ld)。
共析转变(γS αP ＋Fe 3C )；含碳虽超过0．02％的铁碳合金，于PSK 水平线上(727℃)均将通过共析转变，形成铁素体和渗碳体两相混合的共析体，称为珠光体（P ）。 转变特征图
包晶转变：
共晶转变：
共析转变： 各点成分为（C%）：B ：0.53 ；H ：0.09；J ：0.17；C ：4.3；E ：2.11 S ：0.77；P ：0.0218。
四、晶面指数与晶向指数
1）、标出图①、图②中晶面的晶面指数及图③中所示晶向(AB ，OC)的晶向指数。
Z Z Z
C
Y Y A O B Y X X X
① ② ③
① ：()011 ②：（012）
AB ：[]101 OC ：[101]
2）、标出图①、图②中晶面的晶面指数及图③中所示晶向(AC ，OB )的晶向指数。
Z Z C Z
Y Y A O Y
X X X B
① ② ③
①：()
210 ②：（112） L B δH γJ γE Fe 3C
L C αP
γS Fe 3C
AC：[]011OB：[120]
3）、画出下列指数的晶向或晶面
00
（111）()011（0 21）[1 1 0] []1
）
）
[001]
五、固态下互不溶解的三元共晶相图的投影图如图所示。
1.说出图中各点（M、N、P、E）室温下的显微组织。
M：B＋（B＋C）＋（A＋B＋C）；N：（A＋B）＋（A＋B＋C）；
P：C＋（A＋B＋C）；E：（A＋B＋C）。
2.求出E点合金室温下组织组成物的相对量和相组成物的相对量。
E点合金室温下组织组成物的相对量（A＋B＋C）为100%
相组成物的相对量为：
W A=Ea/Aa×100%
W B=Eb/Bb×100%
W C=Ec/Cc×100%
B
3.分析M点合金的结晶过程。
先从液相中结晶出B组元，当液相成分为K时，发生二元共晶转变，转变产物为（B ＋C），当液相成分为E时，发生三元共晶转变，转变产物为（A＋B＋C）。室温下的显微组织为：B＋（B＋C）＋（A＋B＋C）。
六、固态下互不溶解的三元共晶相图的投影图如图所示。
e
1. 确定出E 点合金A 、B 、C 三个组元的化学成分。
2. 计算E 点合金组织组成物的相对量
3. 计算E 点合金相组成物的相对量
4. E 点合金的化学成分与相组成物相对量之间有什么关系？为什么？
A B%
1、 A 、B 、C 三个组元的化学成分为：A=Ca% ，B=Ab% ，C=Bc%
2、E 点合金组织组成物的相对量为：W (A ＋B ＋C)=100%
3、E 点合金相组成物的相对量为：%100?=AH EH W A ，%100?=BF
EF W B ， %100?=CD
ED W C 4、E 点合金的化学成分与相组成物相对量是相等的，即：Ca=EH/AH ，Ab=EF/BF ，
Bc=ED/CD 。因为三个组元在固态下互不溶解，都已纯金属的形成存在，所以三个相（A 、
B 、
C ）的相对量就应该等于其各自的化学成分。
七、锻造或轧制的作用是什么？为什么锻造或轧制的温度选择在高温的奥氏体区？
锻造或轧制的作用是：把材料加工成形，通过锻造或轧制使铸锭中的组织缺陷得到明显的改善，如气泡焊合，缩松压实，使金属材料的致密度增加；粗大的柱状晶变细；合金钢中大块状碳化物初晶打碎并较均匀分布；使成分均匀，使材料的性能得到明显的改善。
奥氏体稳定存在是在高温区，温度升高材料的强度、硬度下降，塑性韧性升高，有利于变形；奥氏体为面心结构，塑性比其它结构好，塑性好，有利于变形；奥氏体为单相组织，单相组织的强度低，塑性韧性好，有利于变形；变形为材料的硬化过程，变形金属高温下发生回复与再结晶，消除加工硬化，即为动态回复再结晶，适合大变形量的变形。
八、什么是柯肯达尔效应？如何解释柯肯达尔效应？
由置换互溶原子因相对扩散速度不同而引起标记移动的不均衡扩散现象称为柯肯达尔效应。
Cu Ni
分析表明Ni 向左侧扩散过来的原子数目大于Cu 向右侧扩散过来的原子数目，且Ni 的原子半径大于Cu 的原子半径。过剩的Ni 的原子使左侧的点阵膨胀，而右边原子减少的地方将发生点阵收缩，其结果必然导致界面向右侧漂移。
九、影响扩散的因素有哪些？
①温度：温度越高，扩散速度越大；
② 晶体结构：体心结构的扩散系数大于面心结构的扩散系数；
③ 固溶体类型：间隙原子的扩散速度大于置换原子的扩散速度；
④ 晶体缺陷：晶体缺陷越多，原子的扩散速度越快；
⑤ 化学成分：有些元素可以加快原子的扩散速度，有些可以减慢扩散速度。
十、写出扩散第一定律的数学表达式，说出各符号的意义。
扩散第一定律表达式：dx
dC D J -= 其中，J 为扩散流量；D 为扩散系数；dx
dC 为浓度梯度。 扩散的驱动力为化学位梯度，阻力为扩散激活能
十一、写出扩散系数的数学表达式，说出各符号的意义及影响因素。
扩散系数D 可用下式表示：
()RT Q D D -=ex p 0
式中，D 0为扩散常数，Q 为扩散激活能，R 为气体常数，T 为热力学温度。由式上式可以看出，扩散系数D 与温度呈指数关系，温度升高，扩散系数急剧增大。
十二、固态金属扩散的条件是什么？
①温度要足够高，温度越高原子热振动越激烈原子被激活而进行迁移的几率越大；②时间要足够长，只有经过相当长的时间才能造成物质的宏观迁移；③扩散原子要固溶，扩散原子能
够溶入基体晶格形成固溶体才能进行固态扩散；④扩散要有驱动力，没有动力扩散无法进行，扩散的驱动力为化学位梯度。
十三、为什么晶体的滑移通常在密排晶面并沿密排晶向进行？
晶体滑移的实质是位错在滑移面上运动的结果，位错运动的点阵阻力为：()??
????---=-b d G N P νπντ12exp 12，位错运动的点阵阻力越小，位错运动越容易，从公式中可以看出，ｄ值越大、ｂ值越小，位错运动的点阵阻力越小。ｄ为晶面间距，密排面的晶面间距最大；ｂ为柏氏矢量，密排方向的柏氏矢量最小。所以，晶体的滑移通常在密排晶面并沿密排晶向进行。
十四、晶界具有哪些特性？
①晶界的能量较高，具有自发长大和使界面平直化，以减少晶界总面积的趋势；②原子在晶界上的扩散速度高于晶内，熔点较低；③相变时新相优先在晶界出形核；④晶界处易于发生杂质或溶质原子的富集或偏聚；⑤晶界易于腐蚀和氧化；⑥常温下晶界可以阻止位错的运动，提高材料的强度。
十五、简述位错与塑性、强度之间的关系。
位错：晶体中原子的排列在一定范围内发生有规律错动的一种特殊结构组态。
晶体塑性变形的方式有滑移和孪晶，多数都以滑移方式进行。滑移的本质就是位错在滑移面上的运动，大量位错滑移的结果造成了晶体的宏观塑性变形。
位错滑移的结果造成了晶体的宏观塑性变形，使材料发生屈服，位错越容易滑移，强度越低，因此增加位错移动的阻力，可以提高材料的强度。溶质原子造成晶格畸变还可以与位错相互作用形成柯氏气团，都增加位错移动的摩擦阻力，使强度提高。晶界、相界可以阻止位错的滑移，提高材料的强度。所以细化晶粒、第二相弥散分布可以提高强度。
十六、论述钢的渗碳通常在奥氏体区（930～950℃）进行，而且时间较长的原因。
虽然碳原子在α-Fe 比γ-Fe 中扩散系数大（１分），但钢的渗碳通常在奥氏体区进行，因为可以获得较大的渗层深度。因为：①根据，??
? ??-=RT Q D D ex p 0，温度（T ）越高，扩散系数（D ）越大，扩散速度越快，温度越高原子热振动越激烈，原子被激活而进行迁移的几率越大，扩散速度越快；②温度高，奥氏体的溶碳能力大，1148℃时最大值可达2.11%，远比铁素体(727℃，0.0218%)大，③钢表面碳浓度高，浓度梯度大，扩散速度越快；④时间要足够长，只有经过相当长的时间才能造成碳原子的宏观迁移；
十七、与滑移相比孪晶有什么特点？
①孪晶是一部分晶体沿孪晶面对另一部分晶体做切变，切变时原子移动的距离不是孪晶方向原子间距的整数倍；②孪晶面两边晶体的位相不同，成镜面对称；③由于孪晶改变了晶体的取向，因此孪经晶抛光后仍能重现；④孪晶是一种均匀的切变。
十八、影响再结晶的主要因素有哪些？
①再结晶退火温度：退火温度越高（保温时间一定时），再结晶后的晶粒越粗大；②冷变形量：一般冷变形量越大，完成再结晶的温度越低，变形量达到一定程度后，完成再结晶的温度趋于恒定；③原始晶粒尺寸：原始晶粒越细，再结晶晶粒也越细；④微量溶质与杂质原子，一般均起细化晶粒的作用；⑤第二相粒子，粗大的第二相粒子有利于再结晶，弥散分布的细小的第二相粒子不利于再结晶；⑥形变温度，形变温度越高，再结晶温度越高，晶粒粗化；⑦加热速度，加热速度过快或过慢，都可能使再结晶温度升高。
十九、论述间隙原子、置换原子、位错、晶界对材料力学性能的影响。
间隙原子、置换原子与位错相互作用形成柯氏气团，柯氏气团增加位错移动的阻力；溶质原子造成晶格畸变，增加位错移动的摩擦阻力，使强度提高，这就是固溶强化的机理。晶界越多，晶粒越细，根据霍尔—配奇关系式σs=σ0＋Kd-1/2晶粒的平均直径d越小，材料的屈服强度σs越高。晶粒越细小，晶粒内部和晶界附近的应变度差越小变形越均匀，因应力集中引起的开裂的机会也越小，塑性越好。晶粒越细小，应力集中越小，不易产生裂纹，晶界越多，易使裂纹扩展方向发生变化，裂纹不易传播，所以韧性就好。
位错密度越高，则位错运动时越易发生相互交割，形成割阶，造成位错缠结等位错运动的障碍，给继续塑性变形造成困难，从而提高金属的强度。根据公式?σ=abGρ1/2，位错密度（ρ）越大，强化效果越显著。
二十、什么是再结晶温度？影响再结晶温度的因素有哪些？
再结晶温度：经过严重冷变形(变形度在70％以上)的金属，在约1小时的保温时间内能够完成再结晶(>95％转变量)的温度。再结晶温度并不是一个物理常数，这是因为再结晶前后的晶格类型不变，化学成分不变，所以再结晶不是相变。
影响再结晶温度的因素：纯度越高T再越低；变形度越大T再越低；加热速度越小T再越高。
二十一、塑性变形后的金属随加热温度的升高会发生的一些变化：
显微组织经过回复、再结晶、晶粒长大三个阶段由破碎的或纤维组织转变成等轴晶粒，亚晶尺寸增大；储存能降低，内应力松弛或被消除；各种结构缺陷减少；强度、硬度降低，塑性、韧度提高；电阻下降，应力腐蚀倾向显著减小。
二十二、什么是晶面间距？计算低指数晶面的晶面间距。
晶面间距（d ）：两个平行晶面之间的垂直距离。通常，低指数的晶面间距较大，而高指数晶面间距较小。晶面间距越大，则该晶面上原子排列越密集。
对于简单立方点阵 d hkl =a·(h 2＋k 2＋l 2)
－1/2 fcc :2
100a d = ,a d 42110=, a d 33111= bcc:2
100a d =, a d 22110= 二十三、什么是过冷度？为什么金属结晶一定要有过冷度？
过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。
液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。从热力学的角度上看，没有过冷度结晶就没有趋动力。根据 T R k ?∝1可知当过冷度T ?为零时临界晶核半径R k 为无穷大，临界形核功（21T G ?∝?）也为无穷大。临界晶核半径R k 与临界形核功为无穷大时，无法形核，所以液态金属不能结晶。晶体的长大也需要过冷度，所以液态金属结晶需要过冷度。 二十四、简述铸锭三个晶区的形成机理。
表面细晶区：当高温液体倒入铸模后，结晶先从模壁开始，靠近模壁一层的液体产生极大的过冷，加上模壁可以作为非均质形核的基底，因此在此薄层中立即形成大量的晶核，并同时向各个方向生长，形成表面细晶区。柱状晶区：在表面细晶区形成的同时，铸模温度迅速升高，液态金属冷却速度减慢，结晶前沿过冷都很小，不能生成新的晶核。垂直模壁方向散热最快，因而晶体沿相反方向生长成柱状晶。中心等轴晶区：随着柱状晶的生长，中心部位的液体实际温度分布区域平缓，由于溶质原子的重新分配，在固液界面前沿出现成分过冷，成分过冷区的扩大，促使新的晶核形成长大形成等轴晶。由于液体的流动使表面层细晶一部分卷入液体之中或柱状晶的枝晶被冲刷脱落而进入前沿的液体中作为非自发生核的籽晶。 二十五、影响置换固溶体溶解度的因素有哪些？
1、原子尺寸因素：尺寸差越小溶解度越大。
2、负电性因素：在形成固溶体的情况下，溶解度随负电性差的减小而增大。
3、电子浓度因素：电子浓度越小，越易形成无限固溶体。
4、晶体结构因素：晶格类型相同溶解度较大。
二十七、固溶体与金属化合物有何异同点？
相同点：都具有金属的特性；
不同点：结构不同，固溶体的结构与溶剂的相同，金属化合物的结构不同于任一组元；键合方式不同，固溶体为金属键，金属化合物为金属键、共价键、离子键混合键；性能不同，固溶体的塑性好、强度、硬度低，金属化合物，硬度高、熔点高、脆性大；在材料中的作用不同固溶体多为材料的基体，金属化合物为强化相。
三十一、计算体心立与面心立方方结构滑移面的原子密度及滑移方向上的线密度。
体心立方结构的滑移面为{110}，面密度2224.122221441a a a
a a ===?+?=ρ 滑移方向为＜111＞，线密度a a
16.131212=+?
=λ 面心立方结构的滑移面为{111}，面密度2223.2342
3321361a a a ==?+?=ρ 滑移方向为＜110＞，线密度a a 414.121212=+?
=λ
教师学生姓名上课日期月日学科数学年级八年级教材版本浙教版 类型知识讲解：√考题讲解：√本人课时统计第（）课时共（）课时 学案主题八下第三章《数据分析初步》复习课时数量第（）课时授课时段 教学目标1、掌握平均数、中位数、众数、极差、方差的概念并进行数据处理； 2、发展学生的统计意识和数据处理的方法与能力； 教学重点、 难点重点:平均数、中位数、众数、极差、方差概念的理解和掌握；难点:会处理实际问题中的统计内容； 教学过程 知识点复习 【知识点梳理】 知识点：平均数、众数、中位数、极差、方差、标准差 表示数据集中的统计量：平均数、中位数、众数 表示数据离散的统计量：方差、标准差 1.（算术）平均数 算术平均数：一般地，对于n个数x1、x2、……、x n，我们把 12 1 ( n X x x x n =+++ ……）叫做n个数的算术平均数，简称平均数，记作X（读作x拔） 加权平均数：若一组数据中x1、x2、……、x n的个数分别是f1、f2、……、f n，则这组数据的平均数1122 1 () n n X x f x f x f n =+++ ……就叫做加权平均数（其中f1+f2+……+f n=n） f1、f2、……、f n分别叫作x1、x2、……、x n的权。“权”越大，对平均数的影响越大. 例题 (1）2、4、7、9、11、13.这几个数的平均数是_______ (2）一组数据同时减去80，所得新的一组数据的平均数为2.3，?那么原数据的平均数__________；(3）8个数的平均数是12，4个数的平均为18，则这12个数的平均数为； （4）某人旅行100千米，前50千米的速度为100千米/小时，后50千米速度为为120千米/小时，则此人的平均速度估计为（）千米/小时。A、100 B、109 C、110 D、115 2.中位数 将一组数据按照由小到大（或由大到小）的顺序排列，如果数据的个数是奇数，则处于中间位置的数就是这组数据的中位数(median)；如果数据的个数是偶数，则中间两个数据的平均数就是这组数据的中位数。 中位数与数据的排列位置有关，当一组数据中的个别数据相差较大时，可用中位数来描述这组数据的几种趋势。 例题 (1）某小组在一次测试中的成绩为：86，92，84，92，85，85，86，94，92，83，则这个小组本次测试成绩的中位数是（） A．85 B．86 C．92 D．87.9 (2)将9个数据从小到大排列后，第个数是这组数据的中位数
材料科学基础复习总结填空 1.过冷奥氏体发生的马氏体转变属于（非扩散型相变）。 2.碳钢淬火要得到马氏体组织，其冷却速度要（大于）临界冷却速度(vk)。 3.珠光体型的组织是由铁素体和渗碳体组成的（机械混合物）。 4.工件淬火后需立即回火处理，随着回火温度的提高，材料的硬度（越低）。 5.共析成分的液态铁碳合金缓慢冷却得到的平衡组织是P（铁碳相图） 6.表征材料表面局部区域内抵抗变形能力的指标为（硬度）。 7.下列原子结合键既具有方向性又具有饱和性的是（共价键）。 8.下面哪个不属于大多数金属具有的晶体结构（面心立方、体心立方、密排六方）。 9.面心立方结构晶胞中原子数个数是（ 4 ）。 10.如图1所示的位错环中，属于刃型位错的是（）。 11.A为右螺旋位错，B为左螺旋位 错，C为正刃位错，D为负刃位错， E为混合位错。 判断方法是根据柏氏矢量与位错线 所形成的角度，图中位错环所标的 方向为位错线的规定方向，柏氏矢 量垂直于位错的是刃型位错，然后 将柏氏矢量按顺时针方向旋转90°，与位错方向相同的为正，相反的为负，叫做顺正逆负。柏氏矢量与位错方向平行的是螺型位错，方向相同的为右螺，方向相反为左螺，这叫做顺右逆左。除ABCD四点之外位错环上其他任意一点均是混合位错。 12.固体材料中物质传输的方式为（扩散）。液态是对流。 13.纯铁在室温下的晶体结构为（面心立方）。 14.由一种成分的液相同时凝固生成两种不同成分固相的过程称为（共晶）。 15.共析包晶 16.碳原子溶于α-Fe中形成的固溶体为（铁素体）。 17.钢铁材料的热加工通常需要加热到（奥氏体）相区。 18.成分三角形中标出了O材料的成分点( )。三元相图 19.白铜是以（镍）为主要合金元素的铜合金。 20.45钢和40Cr钢比较，45钢的（淬透性低（合金），淬硬性高（含碳量））。 21.金属塑性变形方式的是（滑移）。孪生 22.高分子大分子链的柔顺性决定了高分子材料独特的性能。 23.在置换型固溶体中，两组元原子扩散速率的差异引起的标记面漂移现象称为柯肯达耳效应。 24.为减少铸造缺陷，铸造合金需要熔点低、流动性好，因此一般选择共晶点附近的合金。 25.根据相律，对于三元合金，最大的平衡相数为4个。 26.调质处理是淬火+高温回火的复合热处理工艺。 27.材料塑性常用断后伸长率和断后收缩率两个指标表示。
第一章原子结构和键合 原子中一个电子的空间和能量的描述 （1）主量子数ni：决定原子中电子能量和核间平均距离，即量子壳层，取正整数K、L、M、N、O、P、Q （2）轨道动量量子数li：给出电子在同一量子壳层内所处的能级（电子亚层），与电子运动的角动量有关，s，p，d，f （3）磁量子数mi：给出每个轨道角动量数或轨道数，决定原子轨道或子云在空间的伸展方向 （4）自旋角动量量子数si：表示电子自旋的方向，取值为+1/2 或-1/2 核外电子的排布规律 （1）能量最低原理：电子总是占据能量最低的壳层，使体系的能量最低。而在同一电子层，电子依次按s,p,d,f的次序排列。 （2）Pauli不相容原理：在一个原子中不可能有运动状态完全一样的两个电子。因此，主量子数为n的壳层，最多容纳2n2电子。 （3）Hund原则：在同一个亚能级中的各个能级中，电子的排布尽可能分占不同的能级，而且自旋方向相同。 原子间的键（见作业） 第二章固体结构 晶体结构的基本特征：原子（或分子、离子）在三维空间呈周期性重复排列。即存在长程有序。性能上两大特点：（1）固定的熔点；（2）各向异性 空间点阵的概念将晶体中原子或原子团抽象为纯几何点（阵点）即可得到一个由无数几何点在三维空间排列成规则的阵列—空间点阵特征：每个阵点在空间分布必须具有完全相同的周围环境 晶胞：代表性的基本单元（最小平行六面体） 选取晶胞的原则： Ⅰ)选取的平行六面体应与宏观晶体具有同样的对称性； Ⅱ）平行六面体内的棱和角相等的数目应最多； Ⅲ）当平行六面体的棱角存在直角时，直角的数目应最多； Ⅳ）在满足上条件，晶胞应具有最小的体积。 晶体结构与空间点阵的区别： 空间点阵是晶体中质点的几何学抽象，用以描述和分析晶体结构的周期性和对称性，由于各点阵的周围环境相同，只有14种。 晶体是指晶体中实际质点（原子、离子和分子）的具体排列情况，它们能组成各种类型的排列，因此，实际存在的晶体结构是无限的。 晶带 所有相交于某一晶向直线或平行于此直线的晶面构成一个“晶带”。此直线称为晶带轴，所有的这些晶面都称为共带面。晶带轴[u v w]与该晶带的晶面（h k l）之间存在以下关系 hu＋kv＋lw＝0 ————晶带定律 凡满足此关系的晶面都属于以[u v w]为晶带轴的晶带
一式三份运动和力 一、运动的描述 1、机械运动：在物理学中，我们把物体位置的变化叫机械运动。 2、参照物：判断一个物体是运动的，还是静止的，要看是以哪个物体作标准，这个被选作标准的物 体叫参照物。 3、运动和静止的相对性：研究物体时，如果选择的参照物不同，对其运动的描述不一定相同，可见物 体的运动和静止是相对的 二、运动的快慢 1、定义：运动物体单位时间内通过的路程的多少。 2、物理意义：速度是表示物体运动快慢的物理量。 3、公式：v=s/t 4、单位：国际单位是m/s，常用单位是km/h. 换算关系：1m/s=3.6km/h 5、运动的分类 （1）匀速直线运动：速度不变，沿着直线的运动。匀速直线运动的速度是一个定值，与路程无关，与时间无关。 （2）变速运动：变速运动的速度只做粗略研究，通过公式计算出的速度叫平均速度。说一个物体的平均速度必须指明某段路程或某段时间的平均速度，否则毫无意义；s和t有严格的对应关系，必须对应同一运动过程 三、长度、时间的测量 1、长度的测量 （1）单位：米 （2）测量工具：刻度尺 正确使用刻度尺：刻度尺的使用要做到会观察、会放置、会读数、会计录。 会观察——刻度尺的量程、分度值和零刻度是否磨损。 会放置——刻度尺要沿着被测物体的长度，刻度线要紧靠被测物体，找准零刻度线或选取一个整刻度线和被测物体一端对齐。 会读数——视线要和尺面垂直，读数时要估读到分度值的下一位。 会记录——测量结果应由数字和单位组成。 2、时间测量
（1）单位：秒 （2）测量工具：表 3、误差：测量值与真实值之间的差异 四、力 1、力的概念 （1）力是物体对物体的作用。力不能脱离物体而存在，在力的作用中必定存在着施力物体和受力物体，受力物体就是我们分析物体受力情况的研究对象 （2）物体间力的作用是相互的，因此施力物体与受力物体是相互对的，施力物体同是也是受力物体。 两者同时出现同时消失。 2、力的作用效果 （1）力能使物体的运动状态发生改变，物体的运动状态是用物体运动速度和方向和速度的大小来描述的，只要其中之一发生了变化，我们就说物体的运动状态发生了变化。 （2）力能使物体发生形变，即能使物体的形状或体积发生改变。 3、力的三要素：力的大小、方向、作用点叫做力的三要素，它们都影响力的作用效果。 4、力的单位：牛顿，简称牛，用符号N表示。 5、力的示意图：在物理学中，通常用一根带箭头的线段形象地表示力；在受力物体上，沿力的方向画一条线段，在线段的末端画一个箭头表示力的方向；用线段的起点或终点表示力的作用点；在箭头的旁边标出力的符号和大小，这种表示力的方法叫力的示意图。 五、弹力 1、弹性：物体受力时发生形变，不受力时又恢复原状的性质叫弹性 2、弹力：物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力。如绳子的拉力、物体对桌面的压力、桌面对物体的支持力、弹簧的弹力都属于弹力 3、测量力的工具：弹簧沿力计 制作原理：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，它的伸长量就越长。 六、重力 1、重力：地面附近的的物体，由于地球的吸引而受到力的。用符号G表示，重力的施力物体是地球 2、重力的三要素 （1）大小：物体所受的重力跟它的质量成正比。 表达式：G=mg 其中，g为常数，大小为9.8N/kg，它表示质量是1kg的物体所受的重力是9.8N。
材料基础 一、名词解释 1、塑形变形： 2、滑移：晶体一部分相对另一部分沿着特定的晶面和晶向发生的平移滑动。滑移后再晶体表面留下滑移台阶，且晶体滑移是不均匀的。 3、滑移带：单晶体进行塑性变形后，在光学显微镜下，发现抛光表面有许多线条，称为滑移带。 4、滑移线：组成滑移带的相互平行的小台阶。 5、滑移系：一个滑移面和其上的一个滑移方向组成一个滑移系，表示晶体滑移是可能采取的一个空间方向。滑移系越多，晶体的塑形越好。 6、单滑移：当只有一组滑移系处于最有利的取向时，分切应力最大，便进行单系滑移。 7、多滑移：至少有两组滑移系的分切应力同时达到临界值，同时或交替进行滑移的过程。 8、交滑移：至少两个滑移面沿着某个共同的滑移方向同时或交替滑移，这种滑移叫交滑移。（会出现曲折或波纹状滑移带\最易发生交滑移的是体心立方晶体\纯螺旋位错） 9、孪生变形：在切应力作用下，晶体的一部分沿一定晶面和一定的晶向相对于另一部分作均匀的切变所产生的变形。（相邻晶面的相对位移量相等） 10、孪晶：孪生后，均匀切变区的取向发生改变，与未切变区构成镜面对称，形成孪晶。 11、晶体的孪晶面和孪生方向：体心，{112}【111】，面心立方{111}【112-】，密排六方{101-2} 【1-011】。 12、软取向，硬取向：分切应力最大时次取向是软取向；当外力与滑移面平行或垂直时，晶体无法滑移，这种取向称为硬取向。 13、几何软化、硬化：在拉伸时，随着晶体的取向的变化，滑移面的法向与外力轴的夹角越来越远离45度时滑移变得困难的这种现象是几个硬化；当夹角越来愈接近45度，使滑移越来越容易进行的现象叫做几何软化。 14、细晶强化：晶体中，用细化晶粒来提高材料强度的方法为细晶强化。也能改善晶体的塑形和韧性。 15、固熔强化：当合金由单相固熔体构成时，随熔质原子含量的增加，其塑性变形抗力大大提高，表现为强度，硬度的不断增加，塑性、韧性的不断下降，的这种现象称为固熔强化。（单相） 16、（多相）沉淀强化、时效强化：相变热处理 17、（多相）弥散强化：粉末冶金 18、纤维组织：随变形量的增加，晶粒沿变形方向被拉长扁平晶粒，变形量很大时，各晶粒一不能分辨而成为一片如纤维状的条纹称为纤维组织。 19、带状组织:当金属中组织不均匀，如有枝晶偏析或夹杂物时，塑性变形会使这些区域伸长，在热加工后或随后的热处理中会出现带状组织。 20、变形织构：多晶体材料中，岁变形度的增加，多晶体中原先取向的各个晶粒发生转动，从而使取向趋于一致，形成择优取向。丝织构【***】平行于线轴，板织构{***}【***】平行于扎制方向。 21、制耳：用有织构的扎制板材深冲成型零件时，将会因为板材各方向变形能不同，使深冲出来工件边缘不齐，壁厚不均的现象。 22、应变硬化、加工硬化：金属塑性变形过程中，随着变形量的增加，金属强度，硬度上升，塑性、韧性下降的现象。作用：变形均匀，均衡负载，增加安全性，提高强度 23、冷拉：试样在拉断前卸载，或因试样因被拉断二自动卸载，则拉伸中产生的大变形除少量可恢复外，大部分变形将保留下来的过程。
金属学与热处理总结 一、金属的晶体结构 重点内容：面心立方、体心立方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径，八面体、四面体间隙个数；晶向指数、晶面指数的标定；柏氏矢量具的特性、晶界具的特性。 基本内容：密排六方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径，密排面上原子的堆垛顺序、晶胞、晶格、金属键的概念。晶体的特征、晶体中的空间点阵。 晶胞：在晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的最小的几何单元，用来分析原子排列的规律性，这个最小的几何单元称为晶胞。 金属键：失去外层价电子的正离子与弥漫其间的自由电子的静电作用而结合起来，这种结合方式称为金属键。 位错：晶体中原子的排列在一定范围内发生有规律错动的一种特殊结构组态。 位错的柏氏矢量具有的一些特性： ①用位错的柏氏矢量可以判断位错的类型；②柏氏矢量的守恒性，即柏氏矢量与回路起点及回路途径无关；③位错的柏氏矢量个部分均相同。 刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直；螺型平行；混合型呈任意角度。 晶界具有的一些特性： ①晶界的能量较高，具有自发长大和使界面平直化，以减少晶界总面积的趋势；②原子在晶界上的扩散速度高于晶内，熔点较低；③相变时新相优先在晶界出形核；④晶界处易于发生杂质或溶质原子的富集或偏聚；⑤晶界易于腐蚀和氧化；⑥常温下晶界可以阻止位错的运动，提高材料的强度。 二、纯金属的结晶 重点内容：均匀形核时过冷度与临界晶核半径、临界形核功之间的关系；细化晶粒的方法，铸锭三晶区的形成机制。 基本内容：结晶过程、阻力、动力，过冷度、变质处理的概念。铸锭的缺陷；结晶的热力学条件和结构条件，非均匀形核的临界晶核半径、临界形核功。 相起伏：液态金属中，时聚时散，起伏不定，不断变化着的近程规则排列的原子集团。 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。 变质处理：在浇铸前往液态金属中加入形核剂，促使形成大量的非均匀晶核，以细化晶粒的方法。 过冷度与液态金属结晶的关系：液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。从热力学的角度上看，
数据的分析知识点与练习 1. 平均数与加权平均数：当给出的一组数据，都在某一常数a上下波动时，一般选用简化 平均数公式..丄I.，其中a是取接近于这组数据平均数中比较“整”的数；？当所给一组 数据中有重复多次出现的数据，常选用加权平均数公式。 (1) 2、4、7、9、11、15.这几个数的平均数是_________ (2 ) 一组数据同时减去80，所得新的一组数据的平均数为2.3，?那么原数据的平均数—； (3)8个数的平均数是12, 4个数的平均为18,则这12个数的平均数为 ____________ ； 2. 中位数：将一组数据按照由小到大(或由大到小)的顺序排列，如果数据的个数是奇 数，则处于中间位置的数就是这组数据的中位数(median);如果数据的个数是偶数，则中间 两个数据的平均数就是这组数据的中位数。 (1 )某小组在一次测试中的成绩为: 86，92，84，92，85，85，86，94，92，83,则这个小组本次测试成绩的中位数是( ) A. 85 B . 86 C . 92 D . 87.9 (2) 将9个数据从小到大排列后，第_________ 个数是这组数据的中位数 3. 众数：一组数据中出现次数最多的数据就是这组数据的众数( mode (1)一个射手连续射靶22次，其中3次射中10环，7次射中9环，9次射中8环，3次射中7环.则射中环数的中位数和众数分别为( ) A. 8，9 B . 8，8 C . 8. 5，8 D . 8. 5，9 (2)数据按从小到大排列为1, 2, 4, X, 6, 9,这组数据的中位数为5,那么这组数据的 众数是()A: 4 B : 5 C : 5.5 D : 6 4. 方差：各个数据与平均数之差的平方的平均数，记作s2.用“先平均，再求差，然后平方，最后再平均”得到的结果表示一组数据偏离平均值的情况，这个结果叫方差，计算公式 1- J )2+(XA?.)2+…+(X n--)2］；方差是反映一组数据的波动大小的一个量，其值越 是s2= [(x
材料科学基础总结 铸造C081 张云龙 一、名词解释 1、空间点阵：由周围环境相同的阵点在空间排列的三维列阵称为空间点阵。 2、晶体结构：由实际原子、离子、分子或各种原子集团，按一定规律的具体排列方式称为 晶体结构，或称为晶体点阵。 3、晶格常数：（为了便于分析晶体中的粒子排列，可以从晶体的点阵中取一个具有代表性 的基本单元作为点阵的基本单元，称为晶胞。）晶格常数就是指晶胞的边长。 4、晶向指数：（在晶格中，穿过两个以上结点的任一直线，都代表晶体中一个原子阵列在 空间的位向，称为晶向。）为了确定晶向在晶体中的相对取向，需要一种符号，这种符号称为晶向指数。 5、晶面指数：（在晶格中，由结点组成的任一平面都代表晶体的原子平面，称为晶面）为 了确定晶面在晶体中的相对取向，需要一种符号，这种符号称为晶面指数。 6、晶向族：原子排列相同但空间位向不同的所有晶向称为晶向族。 7、配位数：每个原子周围最近邻且等距离的原子的数目称为配位数。 8、致密度：计算单位晶胞中原子所占体积与晶胞体积之比，比值称为致密度。 9、各向异性：晶体的某些物理和力学性能在不同方向上具有不同的数值，此为晶体的各向 异性。 10、晶体缺陷：通常把晶体中原子偏离其平衡位置而出现不完整性的区域称为晶体缺陷。 11、点缺陷：在三维方向上尺寸都有很小的缺陷。 12、线缺陷：在两个方向上尺寸很小、令一个尺寸上尺寸较大的缺陷。（指各种类型的位错， 是晶体中某处一列或若干列原子发生了有规律的错排现象） 13、面缺陷：在一个方向上尺寸很小，令两个方向上尺寸较大的缺陷。 14、刃型位错：位错线与滑移方向垂直的位错。 15、螺型位错：位错线与滑移方向平行的位错。 16、混合型位错：位错线与滑移方向既不垂直也不平行而成任意角度的位错。 17、位错的滑移：在切应力的作用下，位错沿滑移面的运动称为位错的滑移。 18、位错的攀移：刃型位错在正应力的作用下，位错垂直于滑移面的运动。 19、单位位错：柏氏矢量的模等于该晶向上原子的间距的位错则为单位位错。 20、部分位错：柏氏矢量的模小于该晶向上原子的间距的位错则为部分位错。 21、扩展位错：两个肖克莱部分位错中间夹一层错，这样的位错组态称为扩展位错。 22、肖克莱部分位错：层错区与完整晶体区的交线。 23、弗克莱部分位错：层错区与右半部分完整晶体之间的边界。 24、上坡扩散：扩散由低浓度向高浓度进行而导致成分偏析或形成第二相的扩散。 25、下坡扩散：扩散由高浓度向低浓度进行而导致成分均匀的扩散。 26、原子扩散：扩散中只形成固溶体而无其它新相形成的扩散。 27、反应扩散：扩散中有新相形成的扩散。 28、自扩散：在均匀的固溶体或纯金属中原子的扩散，此种扩散不伴有浓度的变化。 29、互扩散：在不均匀的固溶体中异类原子的相对扩散，此种扩散伴有浓度的变化。 30、体扩散：通过均匀介质的扩散。 31、扩散能量：单位时间内通过垂直于扩散方向的单位面积的扩散物质流量。
受力分析 1. 物体的运动状态和运动状态的变化。 ⑴ 物体的运动状态是通过哪些物理量描述？ 速度??一（是矢量，既有大小又有方向） ⑵ 运动状态的变化有哪些? 速度…??大小变化，方向变化，大小和方向都变化 2. 物体的变形。 在外界作用下物体的形变或体积发生变化就说物体发生了形变。 物体的运动状态和形变的改变的原因? 1.力的概念: ⑴物体与物体之间的相互作用0 ⑵力是矢量，既有大小又有方向。 ⑶高中物理主要解决①重力?②弹力，③摩擦力 2.力的作用效果: ⑴改变物体的运动状态——速度变化 对重力，弹力，摩擦力的重点分析 重力一定有，弹力看接触，分析摩擦力. 重力：是由于地球的吸引产生的，他的方向竖直向下，重力的作用点称重心。 摩擦力：相互接触的物体间发生相对运动或具有相对运动趋势，在接触面处产生阻碍物 体间柑对运动或相对运动趋势。 ⑵改变物体的形状 形变 1. 2. 弹力：产生条件是宜接接触发生弹?性形变3 3.
对弹力的S点分析
1.物体与物体间的连接方式主要有: (1)细绳一??只能有拉力 ⑵ 轻杆?一??压力和拉力 ⑶ 轻惮簧一压力和拉力 2,物体受弹力性质分析方法；(易错点〉 ⑴假设法：假设没有所受力物体看运动趋势。 例：分析下面俩个图小球所受斜而做给的惮力方向? 假设没有斜而看小球运动趋势 ⑵替换法：用细绳替换装苣中的杆件，看能不能维持原来的力学状态 例：在下图中肥西AB, AC,杆对点A的弹力的方向，不计AB. AC的重力。B A 解析：用绳替换AB原装置不变所以AB所受的是拉力，用绳子替换AC, A有向左 运动趋势，所以AC所受压力。 ⑶根据物体运动状态分析艸力。 由运动状态分析惮力，即物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依摒物体的运动状态由二力平衡或牛顿第二定律列方程，求解物体间的惮力。 对摩擦力的分析 1.摩擦力的分类: ① 摩擦力：物体没有相对运动，大小为使物体有运动趋势的力的大小.方向跟力的方
数据的分析知识点与练习 1.平均数与加权平均数：当给出的一组数据，都在某一常数a上下波动时，一 般选用简化平均数公式，其中a是取接近于这组数据平均数中比较“整” 的数;?当所给一组数据中有重复多次出现的数据，常选用加权平均数公式。 (1）2、4、7、9、11、15.这几个数的平均数是_______ (2）一组数据同时减去80，所得新的一组数据的平均数为2.3，?那么原数据的平均数___； (3）8个数的平均数是12，4个数的平均为18，则这12个数的平均数为； 2.中位数：将一组数据按照由小到大（或由大到小）的顺序排列，如果数据的个数是奇数，则处于中间位置的数就是这组数据的中位数(median)；如果数据的个数是偶数，则中间两个数据的平均数就是这组数据的中位数。 (1）某小组在一次测试中的成绩为：86，92，84，92，85，85，86，94，92，83，则这个小组本次测试成绩的中位数是（） A．85 B．86 C．92 D．87.9 (2) 将9个数据从小到大排列后，第个数是这组数据的中位数 3.众数：一组数据中出现次数最多的数据就是这组数据的众数（mode） （1）一个射手连续射靶22次，其中3次射中10环，7次射中9环，9次射中8环，3次射中7环．则射中环数的中位数和众数分别为（） A．8，9 B．8，8 C．8．5，8 D．8．5，9 （2）数据按从小到大排列为1，2，4，x，6，9，这组数据的中位数为5，那么这组数据的众数是（） A：4 B：5 C：5.5 D： 6 2.用“先平均，再求差，然后平方差：各个数据与平均数之差的平方的平均数，记作s4.方，最后再平均”得到的结果表示一组数据偏离平均值的情况，这个结 果叫方差，计算公式2222]；方差是反映一组数据的波动大小的一个量，其值越--)是s)+=[(x-)…+(x+(x n12大，波动越大，也越不稳定或不整齐。 （1）若样本x+1，x+1，…，x+1的平均数为10，方差为2，则对于样本x+2， x+2，…，22n11x+2，下列结论正确的是（）n A：平均数为10，方差为 2 B：平均数为11，方差为3 C：平均数为11，方差为2 D：平均数为12，方差为4 （2）方差为2的是（） A．1，2，3，4，5 B．0，1，2，3，5 C．2，2，2，2，2 D．2，2，2，3，3 5.极差：一组数据中的最大数据与最小数据的差叫做这组数据的极差(range) （1）某班数学学习小组某次测验成绩分别是63，72，49，66，81，53，92，69，则这组 数据的极差是（）
2010级材料科学基础复习参考材料 一、名词解释 第二章 2-1 Crystalline and Non-crystalline 结晶态与非晶态 Crystalline: The state of a solid material characterized by a periodic and repeating three-dimensional array of atoms,ions,or molecules. Non-crystalline:The solid state wherein there is no long-range atomic order.sometimes the terms amorphous,glassy,and vitreous are used synonymously. 2-2 Single crystalline materials and polycrystalline materials 单晶与多晶材料 Single crystalline materials:A crystalline solid for which the periodic and repeated atomic pattern extends throughout its entirety without interruption. polycrystalline materials:Referring to crystalline materials that are composed of more than one crystal or grain. 2-3 Crystal structure, point lattice and unit cell 晶体结构、空间点阵、单位晶胞 Crystal structure:For crystalline materials,the manner in which atoms or ions are arrayed in space.It is defined in terms of the unit cell geometry and the atom positions within the unite cell. point lattice:The regular geometrical arrangement of points in crystal space. unit cell:The basic structural unit of a crystal structure.It is generally defined in terms of atom(or ion) positions within a parallelepiped volume. 2-4点群与空间群 点群：是指宏观晶体中对称要素的集合。它包含了宏观晶体中全部对称要素的总和以及它们相互间的组合关系。 空间群：晶体内部结构中全部对称要素的集合。 2-5 Direction indices and plane indices 晶向指数与晶面指数 晶向指数：晶体点阵在任何方向上分解为相互平行的结点直线组，质点等距离地分布在直线上。位于一条直线上的质点构成一个晶向。用表示，其中u v w是晶向矢量在参考坐标系X Y Z轴上的矢量分量等比例化简而得到。 晶面指数：可将晶体点阵在任何方向上分解为相互平行的结点平面，即晶面，用表示,h l k是晶面在三个坐标轴（晶轴）上截距倒数的互质整数比。 2-6 Coordination number and coordination polyhedron配位数与配位多面体 配位数：一个原子（或离子）周围同种原子（或异号离子）的数目为原子或离子的配位数 配位多面体：由原子（或离子）与其配位原子（或异号离子）组成的多面体结构为配位多面体。
力 一、知识概述 本周开始我们将学习物理学中新的容——力学，我们主要学习什么是力以及力的测量与重力的性质。 二、重难点知识归纳及讲解 （一）力 1、力是物体对物体的作用，力不能脱离物体而存在，当我们讨论某一个力时，一定涉及两个物体，一个是施力物体，另一个是受力物体。 2、物体间力的作用是相互的。甲物体对乙物体施力时，乙物体也对甲物体施力，即一个受力物体同时也一定是施力物体。 3、两个物体之间的相互作用，可以发生在两个直接接触的物体之间，也可能发生在两个不直接接触的物体之间。 4、力一般用字母“F”表示，在国际单位制中力的单位是牛顿，简称牛，用符号“N”表示。 5、力的作用效果有两个：一是使物体发生形变，二是使物体的运动状态发生改变。 6、力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。 7、用一根带箭头的线段把力的三要素都表示出来的方法，叫做力的图示法。 例1、“只有有生命或有动力的物体才会施出力，无生命或无动力的物体只会受到力，不会施出力”的说法对吗？ 解析： 本题要从力的概念以及力的相互作用性入手。力是物体对物体的相互作用，不论物体是否有生命，是否有动力，它们受到别的物体作用时都会施力，也就是说，受力物体一定同时也是施力物体，马拉车时，车也拉马、人扛木头时，同时木头也压人，所以上述说法是错的。 答案：
题目中的说法是错误的。物体间力的作用是相互的，当一个物体在受到力的作用时，它同时也充当施力物体给另外的物体施加力的作用 例2、如图所示，F1与F2的关系是() A．F1 > F2B．F1 < F2 C．F1 = F2D．F2可能大于F1 解析： 根据力的图示法可知，线段的长短可以表示力的大小，但是必须先看标度，而不是直观地从线段的长短去确定力的大小，只能根据所确定的比例单位，即标度去计算力的大小，由于题目的图中未给出标度，所以选项A、B、C，不可能一定成立。 答案：D （二）力的测量 1、弹簧测力计 （1）弹簧测力计的制作原理：在弹簧的弹性围，弹簧的伸长与它所受的拉力成正比。
数据分析知识点总复习含答案 一、选择题 1 . (11大连)某农科院对甲、乙两种甜玉米各用 10块相同条件的试验田进行试验， 得到两个品种每公顷产量的两组数据，其方差分别为 S 甲2 = 0.002、S 乙2 = 0.03，贝y () A. 甲比乙的产量稳定 B. 乙比甲的产量稳定 【解析】 【分析】方差是刻画波动大小的一个重要的数字 .与平均数一样，仍采用样本的波动大小去 估计总体的波动大小的方法，方差越小则波动越小，稳定性也越好 . 【详解】因为S 甲=0.002初中物理第七章力知识点归纳
第七章知识点归纳 第1节力 1、定义：力是物体对物体的作用。符号F 2、单位：N 托起两个鸡蛋所用的力大约有1N 3、条件：至少要有两个物体物体间要有相互作用③接触和不接触的物体之间都可能有力的作用 4、作用效果：力可以改变物体的形状 力可以改变物体的运动状态运动状态改变指：速度大小的改变运动方向的改变 运动状态不变是指物体处于静止状态，或匀速直线运动状态 5、三要素：力的大小、方向和作用点（受力物体上），它们都能影响力的作用效果。 6、特点：物体间力的作用是相互的。 同一个物体既是施力物体又是受力物体，力不能脱离物体而存在。 相互作用力特点：同时产生，同时消失。两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，作用在两个不同的物体上。 第2节弹力 1、弹性和塑性 物体受力时发生形变，不受力时又恢复原来的形状的特性叫做弹性。（弹性有一定的限度，超过这个限度就不能完全复原。） 物体受力时发生形变，不受力时不能自动恢复原来形状的特性叫做塑性。 2、弹力：（施力）物体由于发生弹性形变而产生的力。 3、产生的条件：两物体相互接触（挤压）并发生弹性形变 4、弹力的大小：与弹性形变的程度有关 方向：与弹性形变的方向相反 作用点：受力物体的接触面上 5、常见的弹力：压力、支持力、拉力、推力等。 6、弹簧测力计原理：在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比。 7、弹簧测力计的使用方法： 答：(1)“三看清”：看清测力计的量程、分度值以及指针是否对准零刻线，若不是，应调零。 (2)被测力的大小不能超出量程。 (3)使用前，用手轻轻地来回拉动几次，避免指针、弹簧和外壳之间的摩擦而影响测量的准确性。 (4)使用时，要使弹簧测力计的受力方向与弹簧的轴线方向一致。 (5)读数时，应保持测力计处于静止或匀速直线运动状态。视线必须与刻度面垂直。 第3节重力 1、万有引力：宇宙间任何两个物体之间都存在相互吸引的力。 2、重力定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。符号G 施力物体：地球 受力物体：地球附近的所有物体 3、重量：重力的大小。 4、重力大小：物体所受的重力跟它的质量成正比G=mg。
数据的分析 例题 1．为了了解参加某运动会的200名运动员的年龄情况，从中抽查了20名运动员的年龄，就这个问题来说，下面说法正确的是（） A．200名运动员是总体 B．每个运动员是总体 C．20名运动员是所抽取的一个样本 D．样本容量是20 1.加权平均数 例题 (1）2、4、7、9、11、13.这几个数的平均数是_______ (2）一组数据同时减去80，所得新的一组数据的平均数为2.3，?那么原数据的平均数__________；(3）8个数的平均数是12，4个数的平均为18，则这12个数的平均数为； 2.中位数 例题 (1）某小组在一次测试中的成绩为：86，92，84，92，85，85，86，94，92，83，则这个小组本次测试成绩的中位数是（） A．85 B．86 C．92 D．87.9 (2) 将9个数据从小到大排列后，第个数是这组数据的中位数
( 3.众数 一组数据中出现次数最多的数据就是这组数据的众数（mode） 例题 （1）一个射手连续射靶22次，其中3次射中10环，7次射中9环，9次射中8环，3次射中7环．则射中环数的中位数和众数分别为（） A．8，9 B．8，8 C．8．5，8 D．8．5，9 （2）数据按从小到大排列为1，2，4，x，6，9，这组数据的中位数为5，那么这组数据的众数是（） A：4 B：5 C：5.5 D：6 4.极差 一组数据中的最大数据与最小数据的差叫做这组数据的极差(range)。 例题 （1）右图是一组数据的折线统计图，这组数据的极差是， 平均数是；； （2）10名学生的体重分别是41、48、50、53、49、53、53、51、67（单位：ｋｇ），这组数据的极差是（） A：27 B：26 C：25 D：24 5. 方差 各个数据与平均数之差的平方的平均数，记作s2.用“先平均，再求差，然后平方，最后再平均”得到的结果表示一组数据偏离平均值的情况，这个结果叫方差，计算公式是 s2=[(x 1-)2+(x 2 -)2+…+(x n -)2]； 方差是反映一组数据的波动大小的一个量，其值越大，波动越大，也越不稳定或不整齐。 例题 （1）若样本x1+1，x2+1，…，x n+1的平均数为10，方差为2，则对于样本x1+2，x2+2，…，x n+2，下列结论正确的是（） A：平均数为10，方差为2 B：平均数为11，方差为3 C：平均数为11，方差为2 D：平均数为12，方差为4 （2）方差为2的是（） A．1，2，3，4，5 B．0，1，2，3，5 C．2，2，2，2，2 D．2，2，2，3，3
材料科学基础期末总结复习资料 1、名词解释 （1）匀晶转变：由液相结晶出单相固溶体的过程称为匀晶转变。 （2）共晶转变：合金系中某一定化学成分的合金在一定温度下，同时由液相中结晶出两种不同成分和不同晶体结构的固相的过程称 为共晶转变。 （3）包晶转变：成分为H点的δ固相，与它周围成分为B点的液相L，在一定的温度时，δ固相与L液相相互作用转变成成分是J 点的另一新相γ固溶体，这一转变叫包晶转变或包晶反应。即HJB---包晶转变线，LB+δH→rJ （4）枝晶偏析：合金以树枝状凝固时，枝晶干中心部位与枝晶间的溶质浓度明显不同的成分不均匀现象。 （5）晶界偏析：晶粒内杂质原子周围形成一个很强的弹性应变场,相应的化学势较高,而晶界处结构疏松,应变场弱,化学势低,所以晶粒内杂质会在晶界聚集,这种使得溶质在表面或界面上聚集的现象称为晶界偏析 （6）亚共晶合金：溶质含量低于共晶成分，凝固时初生相为基体相的共晶系合金。 （7）伪共晶：非平衡凝固时，共晶合金可能获得亚（或过）共晶组织，非共晶合金也可能获得全部共晶组织，这种由非共晶合金所获得的全部共晶组织称为伪共晶组织。
（8）离异共晶：在共晶转变时，共晶中与初晶相同的那个相即附着在初晶相之上，而剩下的另一相则单独存在于初晶晶粒的晶界处，从而失去共晶组织的特征，这种被分离开来的共晶组织称为离异共晶。 （9）纤维组织：当变形量很大时，晶粒变得模糊不清，晶粒已难以分辨而呈现出一片如纤维状的条纹，这称为纤维组织。 （10）胞状亚结构：经一定量的塑性变形后，晶体中的位错线 通过运动与交互作用，开始呈现纷乱的不均匀分布，并形成位错缠结，进一步增加变形度时，大量位错发生聚集，并由缠结的位错组成胞状亚结构。 （11）加工硬化：随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬 度指标都有所提高，但塑性、韧性有所下降。 （12）结构起伏：液态结构的最重要特征是原子排列为长程无序、短程有序，并且短程有序原子集团不是固定不变的，它是一种此消彼长、瞬息万变、尺寸不稳定的结构，这种现象称为结构起伏。 （13）能量起伏：能量起伏是指体系中每个微小体积所实际具 有的能量，会偏离体系平均能量水平而瞬时涨落的现象。 （14）垂直长大：对于粗糙界面，由于界面上约有一半的原子 位置空着，故液相的原子可以进入这些位置与晶体结合起来，晶体便连续地向液相中生长，故这种长大方式为垂直生长。 （15）滑移临界分切应力：晶体的滑移是在切应力作用下进行的，但其中许多滑移系并非同时参与滑移，而只有当外力在某一滑移
点缺陷1范围分类1点缺陷.在三维空间各方向上尺寸都很小,在原子尺寸大小的晶体缺陷.2线缺陷在三维空间的一个方向上的尺寸很大(晶粒数量级),另外两个方向上的尺寸很小(原子尺寸大小)的晶体缺陷.其具体形式就是晶体中的位错3面缺陷在三维空间的两个方向上的尺寸很大,另外一个方向上的尺寸很小的晶体缺陷 2点缺陷的类型1空位.在晶格结点位置应有原子的地方空缺,这种缺陷称为“空位”2.间隙原子.在晶格非结点位置,往往是晶格的间隙,出现了多余的原子.它们可能是同类原子,也可能是异类原子3.异类原子.在一种类型的原子组成的晶格中,不同种类的原子替换原有的原子占有其应有的位置3点缺陷的形成弗仑克耳缺陷:原子离开平衡位置进入间隙,形成等量的空位和间隙原子.肖特基缺陷:只形成空位不形成间隙原子.（构成新的晶面）金属:离子晶体:1 负离子不能到间隙2 局部电中性要求 4点缺陷的方程缺陷方程三原则: 质量守恒, 电荷平衡, 正负离子格点成比例增减. 肖特基缺陷生成:0＝V M,,+ V O··弗仑克尔缺陷生成: M M＝V M,,+ M i ·· 非计量氧化物:1/2O2(g)＝V M,,+ 2h·+ O O不等价参杂:Li2O＝2Li M,+ O O + V O··Li2O+ 1/2O2 (g) ＝2Li M, + 2O O + 2h· .Nb2O5＝2Nb Ti ·+ 2 e, + 4O O + 1/2O2 (g) 5过饱和空位.晶体中含点缺陷的数目明显超过平衡值.如高温下停留平衡时晶体中存在一平衡空位,快速冷却到一较低的温度,晶体中的空位来不及移出晶体,就会造成晶体中的空位浓度超过这时的平衡值.过饱和空位的存在是一非平衡状态,有恢复到平衡态的热力学趋势,在动力学上要到达平衡态还要一时间过程. 6点缺陷对材料的影响.原因无论那种点缺陷的存在,都会使其附近的原子稍微偏离原结点位置才能平衡即造成小区域的晶格畸变.效果1提高材料的电阻定向流动的电子在点缺陷处受到非平衡力(陷阱),增加了阻力,加速运动提高局部温度(发热)2加快原子的扩散迁移空位可作为原子运动的周转站3形成其他晶体缺陷过饱和的空位可集中形成内部的空洞,集中一片的塌陷形成位错4改变材料的力学性能.空位移动到位错处可造成刃位错的攀移,间隙原子和异类原子的存在会增加位错的运动阻力.会使强度提高,塑性下降. 位错 7刃型位错若将上半部分向上移动一个原子间距,之间插入半个原子面,再按原子的结合方式连接起来,得到和(b)类似排列方式(转90度),这也是刃型位错. 8螺型位错若将晶体的上半部分向后移动一个原子间距,再按原子的结合方式连接起来(c),同样除分界线附近的一管形区域例外,其他部分基本也都是完好的晶体.而在分界线的区域形成一螺旋面,这就是螺型位错 9柏氏矢量.确定方法,首先在原子排列基本正常区域作一个包含位错的回路,也称为柏氏回路,这个回路包含了位错发生的畸变.然后将同样大小的回路置于理想晶体中,回路当然不可能封闭,需要一个额外的矢量连接才能封闭,这个矢量就称为该位错的柏氏矢10柏氏矢量与位错类型的关系刃型位错,柏氏矢量与位错线相互垂直.(依方向关系可分正刃和负刃型位错).螺型位错,柏氏矢量与位错线相互平行.(依方向关系可分左螺和右螺型位错).混合位错,柏氏矢量与位错线的夹角非0或90度. 柏氏矢量守恒1同一位错的柏氏矢量与柏氏回路的大小和走向无关.2位错不可能终止于晶体的内部,只能到表面,晶界和其他位错,在位错网的交汇点, 11滑移运动--刃型位错的滑移运动在晶体上施加一切应力,当应力足够大时,有使晶体上部向有发生移动的趋势.假如晶体中有一刃型位错,显然位错在晶体中发生移动比整个晶体移动要容易.因此,①位错的运动在外加切应力的作用下发生;②位错移动的方向和位错线垂直;③运动位错扫过的区域晶体的两部分发生了柏氏矢量大小的相对运动(滑移);④位错移出晶体表面将在晶体的表面上产生柏氏矢量大小的台阶.螺型位错的滑移在晶体上施加一切应力,当应力足够大时,有使晶体的左右部分发生上下移动的趋势.假如晶体中有一螺型位错,显然位错在晶体中向后发生移动,移动过的区间右边晶体