第一章绪论
1 近期的诺贝尔奖金与材料化学（填空题）
?科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。
丹尼尔·舍特曼(Daniel Shechtman)发现了准晶体
2 国家重点发展的七大产业与材料化学的关系（填空题）
?节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车
3 材料研究的科技计划有哪些？（填空题）
?国家中长期科技发展规划、973计划、863计划、国家自然科学基金
4 知道材料化学领域重要的中外文期刊各5种(填空题)
?无机材料学报、硅酸盐学报、无机化学学报、功能材料、材料研究学报
?Nat Mater、Adv Mater、Adv Funct Mater、Chem Mater、J Mater Chem
5 掌握材料科学与工程的四个基本要素，并理解他们之间的相互关系（论述题）
材料科学与工程：
研究材料组成、结构、制备工艺流程与材料性能和用途关系的知识及其应用
●材料的化学组成对其性能有着重要影响
如铁碳合金性能与含碳量有关。
●材料的结构不同性能也不同
如金刚石、石墨、活性碳、富勒烯、纳米碳管、石墨烯。
●材料的制备工艺不同、形成材料的结构不同、性能也不同
如快冷技术
●材料效能的发挥与服役的环境条件密不可分
如石墨在真空或惰性气氛中是难得的加热材料和隔热材料，可应用在2000度的真空炉；但要是处于氧化环境，则会烧蚀，即使普通炉也不能用。
6 了解几种材料的分类方法（概念、填空题）
◆从物理化学属性分：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和不同类型材料
所组成的复合材料。
◆按使用的材料性能分：结构材料、功能材料。
◆按用途分：电子材料、生物材料、核材料、建筑材料、能源材料、航空航天材料等。
◆按材料的聚集状态分：单晶材料、多晶材料、非晶材料、微晶材料、准晶材料。
7 材料的重要性(是非判断题)
?材料是人类生存、社会发展、科技进步的物质基础，是现代科技革命的先导，与能源、
信息一起并称为现代文明的三大支柱。
?材料是人类赖以生活和生产的物质基础
?材料是生产力发展的重要支柱
?材料是划分人类社会不同时期的重要依据
第二章晶体结构
1 掌握晶体与非晶体的概念、区别及联系。（填空题或论述题）
?晶体：构晶离子在三维空间有规则的周期性重复排列。最小内能、热力学稳定、固定熔点、各向异性、均匀性、自范性－自发形成规则几何多面体外形、对称性、衍射效应。?非晶体：一种过冷状态的液体, 近程有序、远程无序。
非晶体经过热处理，可以转化为晶体，晶体经快速冷却或特殊制备方法可获得非晶体
2 掌握空间点阵（名词解释）、晶胞（名词解释）的概念与抽取原则；熟悉七种晶系、十四种布拉菲点阵的结构关系。（简答题）
?表示晶体结构中等同点排列规律的几何图形称为空间点阵。
?晶胞即结晶学上能代表对称特性的最小体积单元。
3 掌握立方晶系晶向、晶面、晶向指数、晶面指数的概念及确定。（名词解释、简答题）
晶面指数：用数字具体表示晶体（点阵）中复杂的点、线、面相对位置关系
将u，v，w加方括号内就得到晶向指数
4 掌握立方晶系晶面间距的计算。（计算题）
5 熟悉晶体的键合类型及其基本性质。（问答题）
6 掌握金属晶体的三种密堆积结构。（填空题）
六方密堆、面心立方密堆、体心立方堆积
7 熟悉离子半径比与配位多面体、晶格能、离子极化及其晶体性质的关系；掌握哥希米德结晶化学定律及其应用。（填空题）
晶体结构取决于其组成的数量关系、大小比例和极化性能
8 掌握类质同晶和同质多晶的概念与区别（名词解释）
同质多晶：同一化学组成在不同外界条件下结晶成为不同结构晶体。
类质同晶：物质结晶时，其晶体结构中原有离子或原子的配位位置被介质中性质相似的其它离子或原子所占有，共同组成性质均匀的、呈单一相的混合晶体，但不引起键性和晶体结构发生质变的现象。
9 能够根据8-N规则判断非金属单质的晶体结构。（简答题）
N为主族数8-N为非金属单质种一个原子连接的其他相邻原子数。
10 掌握三种典型的AB型离子化合物的结构特征？知道为什么NaCl型最多？了解
AB2,A2B3型离子化合物常见的晶体类型（填空题、简答题）
NaCl型、CsCl型、ZnS型
在AX型晶体结构中，一般阴离子X的半径较大，而阳离子A的半径较小，所以X做紧密堆积，A填充在其空隙中。大多数AX型化合物的r+/r-在0.414～0.732之间，应该填充在八面体空隙，即具有NaCl型结构；并且NaCl型晶体结构的对称性较高，所以AX型化合物大多具有NaCl型结构。
CaF2型、反萤石结构、金红石TiO2结构、SiO2 Al2O3型
11 熟悉尖晶石与反尖晶石结构的特点与无机非金属材料的磁性。（简答题）
尖晶石结构：是AB2O4（A是二价离子，B是三价离子A与B的电价和为8）的典型结构如下图所示。氧作面心立方紧密堆积，A占四面体间隙，B占八面体间隙。
反尖晶石（具有磁性）（AB2O4) ：二价离子占八面体空隙，三价离子一半占八面体空隙，一半占四面体空隙。如许多磁性材料氧化物都是反尖晶石结构。
12 熟悉ABO3钙钛矿结构的特点（简答题、填空题）
O2-和Ca2＋半径相似，共同构成面心立方堆积，Ca2＋占据顶角，O2－占据面心，Ti4＋填充1/4[TiO6]八面体空隙
13 熟悉几种常见的硅酸盐结构；（填空题）
岛状、双岛状b、环状c、单链状、双链状d、层状e、网状
第三章晶体结构缺陷
1 掌握点缺陷的概念、类型及其表示方法。(填空题)
2 掌握热缺陷的概念、类型。（填空题、计算题）
3 会书写缺陷反应方程式。（简答题、推断题）
4 熟悉非本征缺陷的概念、产生及缺陷化学反应式.（简答题）
杂质原子进入晶体（掺杂）而产生的缺陷。
本身存在或有目的加入(改善晶体的某种性能)
5 掌握非化学计量化合物的概念、四种基本类型及缺陷浓度计算。（填空题、简答题）
存在于非化学计量化合物中的结构缺陷，化合物化学组成与周围环境气氛有关；
不同种类的离子或原子数之比不能用简单整数表示。
6 掌握固溶体的分类；（填空题）置换型固溶体和间隙型固溶体的形成条件及影响因素；（简
答题、论述题）了解固溶体的研究方法（是非判断题）。
按杂质原子在晶体中的位置分类：置换型固溶体、间隙型固溶体
按杂质原子在晶体中的溶解度分类：无限型固溶体、有限型固溶体
置换型固溶体：杂质原子进入晶体中正常格点位置所生成的固溶体
间隙型固溶体：杂质原子进入溶剂晶格中的间隙位置所生成的固溶体。
形成条件：
●杂质质点大小
即添加的原子愈小，易形成固溶体，反之亦然。
●晶体（基质）结构
离子尺寸是与晶体结构的关系密切相关的，在一定程度上来说，结构中间隙的大小起了决定性的作用。一般晶体中空隙愈大，结构愈疏松，易形成固溶体。
●电价因素
外来杂质原子进人间隙时，必然引起晶体结构中电价的不平衡，这时可以通过生成空位，产生部分取代或离子的价态变化来保持电价平衡。
影响：
◆稳定晶格，阻止某些晶型转变的发生
◆活化晶格
◆固溶强化
◆形成固溶体后对材料物理性质的影响
研究方法：
在金属氧化物中，具有氯化钠结构的晶体，只有四面体间隙是空的，不大可能生成间隙式固溶体,例如MgO，NaCl、GaO、SrO、CoO、FeO、KCl等都不会生成间隙式固溶体。
具有空的氧八面体间隙的金红石结构，或具有更大空隙的萤石型结构，金属离子能填入。例如CaF2，Zr02，UO2等，有可能生成间隙式固溶体。
对于金属氧化物系统，最可靠而简便的方法是写出生成不同类型固溶体的缺陷反应方程，根据缺陷方程计算出杂质浓度与固溶体密度的关系，并画出曲线，然后把这些数据与实验值相比较，
哪种类型与实验相符合即是什么类型。
第四章X射线衍射与晶体结构分析
掌握X-射线衍射图形与晶体结构、晶粒尺寸、晶体缺陷（晶胞尺寸）、物相含量之间的关系及分析方法（填空题或问答题）。
第五章固体表面与界面
1 理解表面、界面、相界、晶界的概念与区别（名词解释）；熟悉清洁表面和吸附表面的特点（填空题）；固体表面自由能和表面张力的特点。（简答题）
表面：物体与真空或其自身蒸气接触的面。如固体与气体、液体与气体。
相界：结构不同的两块晶体或结构相同点阵常数不同的晶体结合处的交界面。
晶界：同种材料相同结构的两个晶粒之间的边界，也称晶粒间界。
界面：是一个总称。指两个独立体系的相交处。
清洁表面：不存在任何吸附、催化反应、杂质扩散等物理化学效应的表面。化学组成与体内相同、周期结构与体内不同
吸附表面：清洁表面上有来自于体内并扩散到表面的杂质以及从表面周围空间吸附到吧表面上的质点
?
2 熟悉固体表面力的组成（填空题）
(1) 范德华力(分子引力) (2) 化学力
3 熟悉弯曲表面效应和毛细现象及其作用力的影响因素（名词解释或简答题）
如果平表面的压力为P0，弯曲表面产生的压力差为?P，则弯曲表面承受的总压力为P＝P0＋?P，附加压力方向总是指向弯曲表面的曲率中心
毛细现象：液体能在毛细管中自动升降的现象
4 了解润湿的概念与类型（填空题）
固液接触后，体系吉布斯自由能降低时就称为润湿。
附着润湿（沾湿）、铺展润湿（铺展）、浸渍润湿（浸湿）
第七章固体中的扩散
1掌握稳态扩散与非稳态扩散的概念（名词解释）；掌握稳态扩散的动力学方程-菲克第一定律并能进行基本计算（是非判断题、计算题）。
稳态扩散，是指在扩散系统中，任一体积元在任一时刻，流入的物质量与流出的物质量相等，即任一点的浓度不随时间变化。
非稳态扩散：扩散过程中，扩散通量随时间和距离变化。通过各处的扩散通量J 随着距离x 在变化
2 熟悉几种扩散的微观机制（填空题）。
扩散机制：
●易位：两个质点直接换位
●环形扩散：同种质点的环状迁移
●准间隙扩散：从间隙位到正常位，正常位质点到间隙
●间隙扩散：质点从一个间隙到另一个间隙
●空位扩散：质点从正常位置移到空位
3 掌握扩散系数的计算（计算题）。
4 熟悉扩散的影响因素（论述题）。
●温度：温度升高，扩散原子获得能量超越势垒几率增大且空位浓度增大，有利扩散，对
固体中扩散型相变、晶粒长大化学热处理有重要影响。
●晶体缺陷
短路扩散：原子沿点、线、面缺陷扩散速率比沿晶内体扩散速率大，沿面缺陷的扩散（界面、晶界）：原子规则排列受破坏，产生畸变，能量高，所需扩散激活能低
●晶体结构的影响
a.同素异晶转变的金属中，D随晶体结构改变，910℃，Dα-Fe/Dγ-Fe=280，α-Fe致密度低，且易形成空位。
b.晶体各向异性使D有各向异性铋扩散的各向异性
●固溶体类型：
间隙原子扩散激活能小于置换式原子扩散激活能，缺位式固溶体中缺位数多，扩散易进行。
●扩散元素性质：
扩散原子与溶剂金属差别越大，扩散系数越大，差别指原子半径、熔点、固溶度等
●扩散元素浓度
溶质扩散系数随浓度增加而增大
●第三元素（或杂质）影响复杂
第八章固相反应
1 掌握固相反应的概念、分类及其特点（名词解释）。
概念：
?广义：凡有固相参与的化学反应
?狭义：固体与固体间发生化学反应而生成新固相产物的过程
特点：
◆与气、液反应不同，属非均相反应。
◆反应开始温度远低于反应物熔点或系统低共熔温度
◆当反应物之一存在有多晶转变时，则转变温度通常也是反应开始明显进行
的温度。
◆固相反应过程由多种物理化学过程构成
◆一切实际可以进行的纯固相反应一般都是放热的。
分类：
a.从反应物的组成方面分类
纯固相反应；有液相参与：反应物熔化、生成低共熔物等有气体参与：反应物升华或分解产生气体。
b.按反应性质分类
氧化、还原、加成、置换、分解
c. 按反应机理可分为
扩散控制过程、化学反应速率控制过程、晶核成核速率控制过程、升华控制过程等。
2 熟悉相界面上化学反应的六个阶段（填空题）。
隐蔽期 b.第一活化期 c.第一脱活期 d.第二活化期e.晶体成长期f.晶格校正期
3 固相反应为扩散控制的杨德模型与金斯特林格模型的特点（简答题）
扬德尔方程基于平板模型，忽略了反应物间接触面积随时间变化的因素，使方程的准
确度和适用性都受到局限。直接将圆球模型的转化率公式代入平板模型导出的抛物线速率方程，从而导致其局限。仅适用于转化率较小的情况。
金斯特林格方程基于三维球体模型。放弃了扩散截面不变的假设从而导出了更有普遍性的新动力学关系。金斯特林格认为：实际反应开始后生成的产物层是一个厚度逐渐增大的球壳，而非平面。金斯特林格方程比扬德尔方程具有更好的普遍性能适应更大的反应程度。
3 掌握影响多相反应的因素，并能根据固相反应的影响因素选择合适的反应原料和工艺条件，加快化学反应的速率。（论述题）（第八章，p85）
反应物化学组成、特性、结构状态及温度、压力，其他影响晶格活化、促进物质内外传输作用的因素
第十章烧结过程
1 熟悉烧结的概念以及陶瓷显微结构与烧结的关系。（名词解释、填空题）
烧结：
?宏观定义：一种或多种固体（金属、氧化物、氮化物等）粉末经过成型，在加热到一定温度后开始收缩，在低于熔点温度下变成致密或多孔、坚硬的烧结体，这种过程叫作烧结
?微观定义：由于固态中分子（或原子）的相互吸引，通过加热，使粉末体产生颗粒粘结，经过物质迁移使粉末体产生强度并导致致密化和再结晶的过程。
烧结的目的是把粉状材料转变为块状致密体材料，并赋予材料特有的性能。这种烧结致密体是一种多晶材料，其显微结构由晶体、玻璃相和气孔组成。烧结直接影响显微结构中的晶粒尺寸和分布、气孔大小、形状和分布及晶界的体积分数等。
2 熟悉四种烧结机理模型。（填空题）
双球模型、多面体模型、Kingery模型、LSW模型
3 熟悉烧结的影响因素。（简答题）
（1）原料粒度愈细且均匀，烧结性愈好。
（2）外加剂（适量）的作用
（3）烧结温度和保温时间
（4）盐类的选择及其煅烧条件
（5）气氛的影响(扩散控制因素、气孔内气体的扩散和溶解能力)
（6）成型压力的影响
（7）其他如：生坯内粉料的堆积程度；加热速度；保温时间；粉料的粒度分布等。
本科生课程论文模板 上海大学—学年学期 （新生研讨课） 课程名称：___________ 课程号：___________ 授课教师：___________ 学号：_________________________ 姓名：_________________________ 所属：_________________________ 成绩：_________________________ 评语：
模板（可参考本科生毕业论文的格式要求）： 《红楼梦》的两个英译本中人名翻译的对比研究 （英文标题Times New Roman四号加粗；若论文用中文写，标题为宋体四号加粗） 张××（姓名中文宋体五号） 摘要： 关键词： Abstract: Key words: 注意：（无论是中文论文还是英文论文，都须有中英文摘要和关键词；若为英文论文，英文摘要和关键词在前；若为中文论文，中文摘要和关键词在前。英文为Times New Roman 五号；中文为宋体五号。各关键词之间用分号隔开。） 论文主体部分：主要包括Introduction、Body、Conclusion、Notes、Bibliography、Appendix。 英文论文为Times New Roman,小四，单倍行距。中文为宋体小四，1.5倍行距。 各级小标题（加粗）用词组或短语表述。小标题只需大写第一个单词的第一个字母（专有名词除外）。形式可为： 1. XXXXXXXXXX 1.1 XXXXXXXXXX 1.2 XXXXXXXXXX 2. XXXXXXXXXX 2.1 XXXXXXXXX 2.1.1 XXXXXXXXX 2.1.2 XXXXXXXXX 2.2 XXXXXXXX
1．试述碳素钢中C的作用。（书上没有，百度的） 答：随C含量的增加，其强度和硬度增加，而塑性韧性和焊接性下降。当含碳量大于0.25时可焊性变差，故压力管道中一般采用含碳量小于0.25的钢。含碳量的增加，其球化和石墨化的倾向增加。 2．描述下列元素在普通碳素钢的作用：(a)锰、(b)硫、(c)磷、(d)硅。（P5、P6） 答：Mn在碳钢中的含量一般小于0.8%。可固溶，也可形成高熔点MnS（1600℃）夹杂物。 MnS在高温下具有一定的塑性，不会使钢发生热脆，加工后硫化锰呈条状沿轧向分布。 Si在钢中的含量通常小于0.5%。可固溶，也可形成SiO2夹杂物。夹杂物MnS、SiO2将使钢的疲劳强度和塑、韧性下降。S是炼钢时不能除尽的有害杂质。在固态铁中的溶解度极小。 S和Fe能形成FeS，并易于形成低熔点共晶。发生热脆 (裂)。P也是在炼钢过程中不能除尽的元素。磷可固溶于α-铁。但剧烈地降低钢的韧性，特别是低温韧性，称为冷脆。磷可以提高钢在大气中的抗腐蚀性能。S和P还可以改善钢的切削加工性能。 3.描述下列元素在普通碳素钢的作用：(a)氮、(b)氢、(c)氧。（P6） 答：N在α-铁中可溶解，含过饱和N的钢经受冷变形后析出氮化物—机械时效或应变时效，降低钢的性能。N可以与钒、钛、铌等形成稳定的氮化物，有细化晶粒和沉淀强化。H在钢中和应力的联合作用将引起金属材料产生氢脆。常见的有白点和氢致延滞断裂。 O在钢中形成硅酸盐2MnO?SiO2、MnO?SiO2或复合氧化物MgO?Al2O3、MnO?Al2O3。 4.为什么钢中的硫化锰夹杂要比硫化亚铁夹杂好? （P5） 答：硫化锰为高熔点的硫化物（1600），在高温下具有一定的塑性，不会使钢发生热脆。而硫化铁的熔点较低，容易形成低熔点共晶，沿晶界分布，在高温下共晶体将熔化，引起热脆。 5. 当轧制时，硫化锰在轧制方向上被拉长。在轧制板材时，这种夹杂的缺点是什么? （P5） 答：这些夹杂物将使钢的疲劳强度和塑性韧性下降，当钢中含有大量硫化物时，轧成钢板后会造成分层。 6．对工程应用来说，普通碳素钢的主要局限性是哪些? 答：弹性模量小,不能保证足够的刚度;抗塑性变形和断裂的能力较差;缺口敏感性及冷脆性较大;耐大气腐蚀和海水腐蚀性能差;含碳量高,没有添加合金元素,工艺性差. 7．列举五个原因说明为什么要向普通碳素钢中添加合金元素以制造合金钢? 答：提高淬透性;提高回火稳定性;使钢产生二次硬化;(老师课上只说了这三点) 8、哪些合金元素溶解于合金钢的铁素体?哪些合金元素分布在合金钢的铁素体和碳化物相之间?按照形成碳化物的倾向递增的顺序将它们列出。（P17—P18） 答：①Si、Al、Cr、W、Mo、V、Ti、P、Be、B、Nb、Zr、Ta②Ti、Zr、Nb、V、Mo、W、Cr 9、叙述1.0~1.8％锰添加剂强化普通碳素钢的机理。 答：①锰可以作为置换溶质原子形成置换固溶体，通过弹性应力场交互作用、电交互作用、化学交互作用阻碍位错运动；②增加过冷奥氏体稳定性，使C曲线右移，在同样的冷却条件下，可以得到片间距细小的珠光体，同时还可起到细化铁素体晶粒的作用，从而达到晶界强化的目的。③促进淬火效应。淬火后希望获得板条马氏体，造成位错型亚结构。 ④通过降低层错能，使位错易于扩展和形成层错，增加位错交互作用，防止交叉滑移。 10、合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素？哪些是奥氏体形成元素？哪些能在α-Fe中形成无限固溶体？哪些能在γ-Fe 中形成无限固溶体？（P15-P16） 答：①V、Cr、W、Mo、Ti、Al②Mn、Co、Ni、Cu ③V、Cr、W、Mo、Ti、Al ④Mn、Co、Ni 11、钢中常见的碳化物类型主要有六种，例如M6C就是其中的一种，另外还有其它哪五种？哪一种碳化物最不稳定？ 答：①MeX、Me2X、Me3X、Me7X3、Me23X6②Me3X
论文标题论文标题 （居中，二号黑体） 张三三，李四四，王五（居中，四号楷体） （上海大学通信与信息工程学院，上海200072）（居中，小五号号楷体） 摘要：中文摘要（小五号宋体）200字左右，应包括目的、方法、结果和结论等要素。目的目的目的目的目的目的目的目的目的目的目的目的目的目的目的目的目的目的。方法方法方法方法方法方法方法方法方法方法方法方法方法方法方法方法。结果结果结果结果结果结果结果结果结果结果结果结果结果结果结果结果结果结果结果结果结果结果。结论结论结论结论结论结论结论结论结论结论结论结论结论结论结论结论结论。 关键词：（小五号宋体）关键词需3~8个；关键词一；关键词二；关键词三 English Title English Title English Title (居中四号加粗, Times New Roman) ZHANG San-san, LI Si-si, WANG Wu (居中五号) (School of Communication and Information Engineering, Shanghai University, Shanghai 200072, China) (居中小五号) Abstract: Abstract (五号) abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract, abstract abstract abstract abstract abstract abstract. Abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract, abstract abstract abstract abstract abstract abstract. Abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract abstract, abstract abstract abstract abstract abstract abstract. Key words: key word one; key word two; key word three 正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文，正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文。正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文，正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文。正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文，正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文。 1提出问题（四号黑体） 1.1提出问题一（五号黑体） 1.1.1 三级标题（五号宋体） 正文（五号宋体）正文正文正文正文正文正文正文正文正文，正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文。正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文，正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文。正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文，正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文。 1.1.2 三级标题 正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文，正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文。正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文，正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文。正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文，正文正文正文正文正文正文正文正文正文正文。
金属材料重点 题型：填空（30-40%），选择(20%,有多选)，简答（10%+10%），问答（10%+10%+20%） 一、钢的物理冶金基础（15%） 1、钢的分类（填空、多选） 结构钢： 工程结构钢：铁素体－珠光体钢、低碳贝氏体钢、马氏体钢 机械制造结构钢：渗碳钢、调质钢、轴承钢、高合金超高强度结构钢、弹簧钢等工具钢：碳素工具钢、低合金工具钢、高速工具钢、冷作模具钢、热作模具钢等 不锈耐蚀钢 耐热钢 2、铁碳相图中的反应及平衡温度： 包晶转变：LB+δH→γJ（1495℃，单相A） 共晶转变：LC→γB+Fe3C（1148℃，A体+Fe3C：Ld ） 共析转变：γS→αP+Fe3C（727 ℃，F体+Fe3C：P） 3、退火的定义、目的及得到的组织： 退火：将钢加热到奥氏体化温度Ac1（727℃）以上或以下温度，保温，炉冷以获得平衡状态组织（扩散型相变，加热速度为0.125℃/分时A1的温度为Ac1）。 目的：稳定组织，成分和组织均匀，细化晶粒，调整硬度，消除内应力和加工硬化，改善成形和加工性能。 4、马氏体（M）转变特点（简答）：
1) 无扩散：Fe 和C 原子都不进行扩散，M是体心正方的C过饱和的F，固溶强化显著。 2) 瞬时性：M 的形成速度很快，106mm/s。温度↓则转变量↑。 3) 不彻底：M 转变总要残留少量A，A中的C%↑则MS、Mf ↓，残余A含量↑ 4) M形成时体积↑，造成很大内应力。 5）切变共格性：表面产生浮凸。 ☆5、钢中杂质的种类（填空）： 常存杂质：Mn、Si、Al、S、P等 由脱氧剂带入（Mn、Si、Al）的或矿石中存在的（S、P） 隐存杂质：O、H、N，极其微量，有溶解度 偶存杂质：Cu、Sn、Pb、Ni、Cr等，与矿石和废钢有关 ☆6、合金元素在钢中的分布/存在方式/状态： 溶解于固溶体中，置换和间隙固溶体； 溶于渗碳体中形成合金渗碳体或单独与碳、氮等作用形成碳、氮化合物； 形成金属间化合物； 形成氧化物、硫化物等夹杂物； 以纯金属相存在，如Cu、Pb等； 偏聚 7、什么叫奥氏体形成元素、铁素体形成元素？ 在γ-Fe中有较大溶解度并能稳定γ-Fe的元素称为奥氏体形成元素； 而在α-Fe中有较大溶解度并使γ-Fe不稳定的元素，称为铁素体形成元素。 △8、金属间化合物的种类（填空，掌握重要类型）： 合金钢中比较重要的金属间化合物有σ相、AB2相（laves拉维斯相）及AB3相（有序相）。 9、合金钢的回火脆性，原因及解决办法： 提高韧性、降低脆性、稳定组织，但200~350 ℃，450~650℃之间回火，冲击韧性出现两个低谷，称为回火脆性。 （a）第一类回火脆性/低温回火脆性（200~350 ℃） 原因：Fe3C薄膜在原A或M晶界形成，降低晶界强度；P、S、Bi等元素偏聚于晶界合金元素作用：Mn、Cr、Ni促进，Mo、Ti、V等改善，Si推迟脆性温度区。 （b）第二类回火脆性/高温回火脆性（450~650 ℃） 原因：Sb、S、As、P、O、N等杂质元素偏聚于晶界，或形成网状化合物，高于回火温
雷电老师的上机实验答案（部分）。以下文字中，红色为应填入的答案，绿色为代码的注释，蓝色为老师没有讲过的知识补充，紫色为我不确定的题目 ☆第二章从C到C++ 1. 以下说法正确的有 A. 面向对象程序设计的基本特征是封装、继承、多态 B. 名字空间的作用是提供逻辑分类和防止名字冲突 2. 代码填空 #include 第一章钢中的合金元素 1、合金元素对纯铁γ相区的影响可分为哪几种 答：开启γ相区的元素：镍、锰、钴属于此类合金元素 扩展γ相区元素：碳、氮、铜属于此类合金元素 封闭γ相区的元素：钒、鈦、钨、钼、铝、磷、铬、硅属于此类合金元素 缩小γ相区的元素：硼、锆、铌、钽、硫属于此类合金元素 2、合金元素对钢γ相区和共析点会产生很大影响，请举例说明这种影响的作用 答：合金元素对α-Fe、γ-Fe、和δ-Fe的相对稳定性以及同素异晶转变温度A3和A4均有很大影响 A、奥氏体（γ）稳定化元素 这些合金元素使A3温度下降，A4温度上升，即扩大了γ相区，它包括了以下两种情况：（1）开启γ相区的元素：镍、锰、钴属于此类合金元素 （2）扩展γ相区元素：碳、氮、铜属于此类合金元素 B、铁素体（α）稳定化元素 （1）封闭γ相区的元素：钒、鈦、钨、钼、铝、磷、铬、硅 （2）缩小γ相区的元素：硼、锆、铌、钽、硫属于此类合金元素 3、请举例说明合金元素对Fe-C相图中共析温度和共析点有哪些影响 答： 1、改变了奥氏体相区的位置和共析温度 扩大γ相区元素：降低了A3，降低了A1 缩小γ相区元素：升高了A3，升高了A1 2、改变了共析体的含量 所有的元素都降低共析体含量 第二章合金的相组成 1、什么元素可与γ-Fe形成固溶体，为什么 答：镍可与γ-Fe形成无限固溶体 决定组元在置换固溶体中的溶解条件是： 1、溶质与溶剂的点阵相同 2、原子尺寸因素（形成无限固溶体时，两者之差不大于8%） 3、组元的电子结构（即组元在周期表中的相对位置） 2、间隙固溶体的溶解度取决于什么举例说明 答：组元在间隙固溶体中的溶解度取决于： 1、溶剂金属的晶体结构 2、间隙元素的尺寸结构 例如：碳、氮在钢中的溶解度，由于氮原子小，所以在α-Fe中溶解度大。 3、请举例说明几种强、中等强、弱碳化物形成元素 答：铪、锆、鈦、铌、钒是强碳化物形成元素；形成最稳定的MC型碳化物钨、钼、铬是中等强碳化物形成元素 锰、铁、铬是弱碳化物形成元素 第四章合金元素和强韧化 1、请简述钢的强化途径和措施 答：固溶强化 细化晶粒强化 位错密度和缺陷密度引起的强化 析出碳化物弥散强化 2、请简述钢的韧化途径和措施 答：细化晶粒 降低有害元素含量 调整合金元素含量 金属材料学复习资料 题型：判断，选择，简答，问答 第一章 1.要清楚的三点： 1)同一零件可用不同材料及相应工艺。例：调质钢；工具钢 代用 调质钢：在机械零件中用量最大，结构钢在淬火高温回火后具有良好的综合力学性能，有较高的强韧性。适用于这种处理的钢种成为调质钢。调质钢的淬透性原则，指淬透性相同的同类调质钢可以互相代用。 2)同一材料，可采用不同工艺。例：T10钢，淬火有水、水- 油、分级等。强化工艺不同，组织有差别，但都能满足零件要求。力求最佳的强化工艺。 淬火冷却方式常用水-油双液淬火、分级淬火。成本低、工艺性能好、用量大。 3)同一材料可有不同的用途。例：602有时也可用作模具。低合 金工具钢也可做主轴，15也可做量具、模具等。 602是常用的硅锰弹簧钢，主要用于汽车的板弹簧。低合金工具钢可制造工具尺寸较大、形状比较复杂、精度要求相对较高的模具。15只在对非金属夹杂物要求不严格时，制作切削 工具、量具和冷轧辊等。 2.各种强化机理（书24页） 钢强化的本质机理：各种途径增大了位错滑移的阻力，从而提高了钢的塑性变形抗力，在宏观上就提高了钢的强度。 1)固溶强化：原子固溶于钢的基体中，一般都会使晶格发生畸 变，从而在基体中产生弹性应力场，弹性应力场与位错的交互作用将增加位错运动的阻力。从而提高强度，降低塑韧性。 2)位错强化：随着位错密度的增大，大为增加了位错产生交割、 缠结的概率，所以有效阻止了位错运动，从而提高了钢的强度。但在强化的同时，也降低了伸长率，提高了韧脆转变温度。 3)细晶强化：钢中的晶粒越细，晶界、亚晶界越多，可有效阻 止位错运动，并产生位错塞积强化。细晶强化既提高了钢的强度，又提高了塑性和韧度，所以是最理想的强化方法。 4)第二相强化：钢中微粒第二相对位错有很好的钉扎作用，位 错通过第二相要消耗能量，从而起到强化效果。 根据位错的作用过程，分为切割机制和绕过机制。 根据第二相形成过程，分为回火时第二相弥散沉淀析出强化； 淬火时残留第二相强化。 1.工程材料的主要性能分为（1）使用性能和（2）工艺性能。（1）又包括力学性能、物理性能和化学性能等。 2.金属的变形包括弹性变形和塑性变形。 3.通过拉伸试验可测得的强度指标主要有屈服强度和抗拉强度；可测得的塑性指标有延伸率和断面收缩率。 4.常见的金属晶格类型有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三种类型。α–Fe 属于体心立方晶格，γ–Fe属于面心立方晶格，δ–Fe属于体心立方晶格。 5.实际金属的晶体缺陷有点缺陷（空位或间隙原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）。 6.金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度。金属的冷却速度越快，过冷度越大，获得的晶粒越细。 7.细化金属材料的晶粒，可使金属的强度、硬度提高，塑性、韧性提高；在生产中常用的细化晶粒的方法有增大过冷度、变质处理、机械搅拌和振动；压力加工再结晶；热处理。 8.合金的晶体结构有固溶体和金属化合物，其中固溶体具有良好的塑性，金属化合物具有高的硬度和脆性。 9.在铁碳合金的基本组织中，珠光体属于复相结构，它由铁素体和渗碳体按一定比例组成，珠光体用符号P表示。 10.铁碳合金相结构中，属于固溶体的有铁素体和奥氏体；其中铁素体是碳在α–Fe中形成的固溶体。 11.铁碳合金的力学性能随含碳量的增加，其强度和硬度增高，而塑性和韧性降低。但当w C>1.0%时，强度随其含碳量的增加而降低。 12.铁碳合金中，共析钢w C为0.77%，室温平衡组织为P；亚共析钢w C为<0.77%，室温平衡组织为P+F；过共析钢w C为>0.77%，室温平衡组织为P+Fe3C；共晶白口生铁w C为4.3%，室温平衡组织为Ld'；亚共晶白口生铁w C为<4.3%，室温平衡组织为P+Fe3C II+Ld'；过共晶白口生铁w C为>4.3%，室温平衡组织为Fe3C I+Ld'。 13.按碳的质量分数的不同.碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢三类；钢硫、磷杂质质量分数的不同，钢可分为普通钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢三类。 二、简答题与应用题 1.材料的常用力学性能指标有那些？若某种材料的零件在使用过程中突然发生断裂，是由于那些力学性能指标不足所造成的？ (1)常用力学性能指标有: 强度、塑性、刚度、硬度、冲击韧性、疲劳强度。 (2) 零件在使用过程中突然发生断裂，是由于强度、塑性、冲击韧性、疲劳强度等力学性能指标不足所造成的。 2．画出低碳钢的应力-应变曲线，并简述拉伸变形的几个阶段。 oe段：弹性变形 毕业设计（论文）开题报告 学院通信与信息工程 专业不要写错（通信工程或电子信息工程）学号 姓名 指导教师 日期二○一二年三月二十八日 课题名称 课题来源科研、生产实践、自拟（三选一）（课题的立题依据及研究意义） 一 、 课 题 背 景 及 意 义 （课题研究领域的发展现状及可能的发展方向） 二 、 课 题 研 究 现 状 及 发 展 趋 势 （对研究的内容进行说明，并阐明要达到的目标）三 、 研 究 内 容 及 研 究 目 标 （课题研究过程中可能遇到的理论难题或技术难点）四 、 预 计 的 研 究 难 点 （选题、观点、理论、材料、方法等创新点） 五 、 创 新 点 六、进度计划（根据研究内容及研究目标所预计的进度安排） 从3月26日～7月6日分6个时间段表述（共15个星期）如： 3月26 日～*月*日？？？？？？ *月* 日～*月*日？？？？？？ *月* 日～*月*日？？？？？？ *月* 日～*月*日？？？？？？ *月* 日～*月*日？？？？？？ *月* 日～7月6日？？论文答辩 十三周后、十四周前左右论文答辩 七、资料来源（指能够支持“课题背景”、“课题研究现状及发展趋势”所论述内容的主要文献资 料） 3篇以上文献资料例： [1 ]孙长东. ERP 管理思想及其实施风险分析[J ] . 管理世界, 2002 , 8 : 143 -144 [2 ]Geske R. The valuation of compound options[J ] . Journal of Financial Economics , 1977 , 7 : 63-81. [3 ]薛华成. 管理信息系统[M] . 第3 版. 北京: 清华大学出版社, 2000. 124 -156. [4 ]网上资料类：作者、文章名、网址、日期（）。 第一章钢的合金化原理 1．名词解释 1）合金元素: 特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构从而得到一定的物理、化学或机械性能的化学元素。(常用M来表示) 2）微合金元素: 有些合金元素如V，Nb，Ti, Zr和B等，当其含量只在0.1%左右（如B， 0.001%；V，0.2 %）时，会显著地影响钢的组织与性能，将这种化学元素称为微合金元素。 3）奥氏体形成元素:在γ-Fe中有较大的溶解度,且能稳定γ相；如 Mn, Ni, Co, C, N, Cu； 4）铁素体形成元素: 在α-Fe中有较大的溶解度，且能稳定α相。如：V， Nb, Ti 等。5）原位析出: 元素向渗碳体富集，当其浓度超过在合金渗碳体中的溶解度时, 合金渗碳体就在原位转变成特殊碳化物如Cr钢中的Cr： ε-Fe x C→Fe3C→（Fe, Cr）3C→（Cr, Fe）7C3→（Cr, Fe）23C6 6）离位析出:在回火过程中直接从α相中析出特殊碳化物，同时伴随着渗碳体的溶解，可使硬度和强度提高（二次硬化效应）。如 V，Nb, Ti等都属于此类型。 2．合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素？哪些是奥氏体形成元素？哪些能在α-Fe中形成无限固溶体？哪些能在γ-Fe 中形成无限固溶体？ 答：铁素体形成元素：V、Cr、W、Mo、Ti、Al； 奥氏体形成元素：Mn、Co、Ni、Cu； 能在α-Fe中形成无限固溶体：V、Cr； 能在γ-Fe 中形成无限固溶体：Mn、Co、Ni 3．简述合金元素对扩大或缩小γ相区的影响，并说明利用此原理在生产中有何意义？（1）扩大γ相区：使A3降低，A4升高一般为奥氏体形成元素 分为两类：a.开启γ相区：Mn, Ni, Co 与γ-Fe无限互溶. b.扩大γ相区：有C，N，Cu等。如Fe-C相图，形成的扩大的γ相区，构成了钢的热处理的基础。 （2）缩小γ相区：使A3升高，A4降低。一般为铁素体形成元素 分为两类:a.封闭γ相区：使相图中γ区缩小到一个很小的面积形成γ圈,其结果使δ相区与α相区连成一片。如V, Cr, Si, A1, Ti, Mo, W, P, Sn, As, Sb。 b.缩小γ相区：Zr, Nb, Ta, B, S, Ce 等 （3）生产中的意义：(请补充)。 4．简述合金元素对铁碳相图（如共析碳量、相变温度等）的影响。 答：1）改变了奥氏体区的位置：（请补充） 2）改变了共晶温度：（l）扩大γ相区的元素使A1，A3下降；如：（请补充） 第一章 1、材料的基本概念 材料是人类赖以生存的基础，材料的发展和进步伴随着人类文明发展和进步的全过程。材料是国民经济建设，国防建设和人民生活不可缺少的重要组成部分，是社会现代化的物质基础与先导。 材料，尤其是新材料的研究、开发与应用反映着一个国家的科学技术与工业水平。 材料特别是新材料与社会现代化及现代文明的关系十分密切，新材料对提高人民生活，增加国家安全，提高工业生产率与经济增长提供了物质基础，因此新材料的发展十分重要。 材料是一切科学技术的物质基础，而各种材料的起点主要来源于材料的化学制备和化学改性。 2、什么是材料科学工程 具有物理学、化学、冶金学、金属学、陶瓷学、计算数学等多学科交叉与结合的特点，并且具有鲜明的工程性。 3、什么是材料化学 材料化学在研究开发新材料中的作用，就是用化学理论和方法来研究功能分子以及由功能分子构筑的材料的结构与功能关系，使人们能够设计新型材料，提供的各种化学合成反应和方法使人们可以获得具有所设计结构的材料。 采用新技术和新工艺方法，合成新物质和新材料，通过化学反应实现各组分在原子或分子水平上的相互转换过程。涉及材料的制备、组成、结构、性质及其应用的一门科学。 材料化学既是材料科学的一个重要分支，也是材料科学的核心内容。同时又是化学学科的一个组成部分，具有明显的交叉学科、边缘学科的性质。是材料学专业学生的一门重要的专业基础知识课程。 4、材料的分类 （1）按照材料的使用性能：可分为结构材料与功能材料两类 结构材料的使用性能主要是力学性能； 功能材料的使用性能主要是光、电、磁、热、声等功能性能。 （2）以材料所含的化学物质的不同将材料分为四类：金属材料、非金属材料、高分子材料及由此三类材料相互组合而成的复合材料。 第二章 1、原子结合---键合 两种主要类型的原子键：一次键和二次键。 （1）一次键的三个主要类型：离子键、共价键和金属键。（一次键都涉及电子的转移，或者是电子的共用。）一次键通常比二次键强一个数量级以上。 ①金属键：自由电子和正离子组成的晶体格子之间的相互作用就是金属键。没有方向性和饱和性的。 ②离子键：包含正电性和负电性两种元素的化合物最通常的键类型为离子键。阴阳离子的电子云通常都是球形对称的，故离子键没有方向性和饱和性。 ③共价键：由两个原子共有最外层电子的键合，使每个原子都达到稳定的饱和电子层。共价键具有方向性和饱和性。 （2）二次键：范德华键（二次键既不涉及电子的转移，也不涉及电子的共用。） 以弱静电吸引的方式使分子或原子团连接在一起的，比前3种键合力要弱得多。包含色散效应、分子极化、氢键。 ①色散效应：对称的分子和惰性气体原子，由于电子运动的结果，有时分子或原子的内部会发生电子的偏离而引起瞬时的极化，形成诱导瞬间电偶极子，就会产生很弱的吸引力，这样的吸引力在其它力不存在时能使分子间产生结合。 ②分子极化：原子、离子及分子的电荷并不是固定在一定部位上，它们在相互靠近时，电荷会发生偏移，形成 上海大学 本科生课程（选修）论文论文题目： 课程名称： 姓名： 学号： 年月日 【摘要】摘要[200字以内（仿宋，小4号）] 【关键词】关键词1、关键词2、关键词3[关键词3-5个（仿宋，小4号）] 正文[宋体，小4号。] XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXX① XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX② XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 层次标题： 一级标题用一、二、三……编号； 二级标题用1、2、3……编号； 三级标题用（1）、（2）（3）……编号。 参考文献[仿宋，5号。（至少5篇）] [1] [2] [3] ①XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX ②XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 课程论文评分表 论文题目 姓名学号 评分标准： 优（90-100分）：选题新颖，有很大的实践价值；资料掌握翔实；论点鲜明，论据充分，论证思路清晰，逻辑性强；文笔流畅，写作规范。 良（80-89）：选题比较新颖，有较好的实践价值；资料掌握比较充分；论点比较有新意，论据比较充分，论证思路比较清晰，逻辑性比较强；文笔较好，合乎写作规范。 中（70-79）：选题一般，有一定的实践价值；资料掌握能够满足论文需要；论点清楚，论据尚可，论证思路能合乎逻辑；文笔合乎写作规范。 及格（60-69）：选题一般，有一定的实践价值；资料掌握基本满足论文需要；论点基本清楚，论据尚可，论证思路尚能合乎逻辑；文笔一般，基本合乎写作规范。不及格（60以下）：选题不适宜，缺乏实践价值；资料掌握不充分；论点不明确，论据不足，论证思路不合乎逻辑；写作能力差，不合乎写作规范。 评语： 论文得分日期 学年季学期 《金属材料学》复习总结 第1章：钢的合金化概论 一、名词解释： 合金化：未获得所要求的组织结构、力学性能、物理性能、化学性能或工艺性能而特别在钢铁中加入某些元素，称为合金化。 过热敏感性：钢淬火加热时，对奥氏体晶粒急剧长大的敏感性。 回火稳定性：淬火钢在回火时，抵抗强度、硬度下降的能力。 回火脆性：淬火钢回火后出现韧性下降的现象。 二、填空题： 1.合金化理论是金属材料成分设计和工艺过程控制的重要原理，是材料成分、工艺、组织、 性能、应用之间有机关系的根本源头，也是重分发结材料潜力和开发新材料的基本依据。 2.扩大A相区的元素有：Ni、Mn、Co（与Fe -γ无限互溶）；C、N、Cu（有限互溶）； α无限互溶）；Mo、W、Ti（有限互溶）； 扩大F相区的元素有：Cr、V（与Fe - 缩小F相区的元素有：B、Nb、Zr（锆）。 3.强C化物形成元素有：Ti、Zr、Nb、V； 弱C化物形成元素有：Mn、Fe； 4.强N化物形成元素有：Ti、Zr、Nb、V； 弱N化物形成元素有：Cr、Mn、Fe； 三、简答题： 1.合金钢按照含量的分类有哪些？具体含量是多少？按含碳量划分又如何？ ●按照合金含量分类：低合金钢：合金元素总量<5%； 中合金钢：合金元素总量在5%～10%； 高合金钢：合金元素总量>10%； ●按照含碳量的分类：低碳钢：w c≤0.25%； 中碳钢：w c=0.25%～0.6%； 高碳钢：w c>0.6%； 2.加入合金元素的作用？ ①：与Fe、C作用，产生新相，组成新的组织与结构； ②：使性能改善。 3.合金元素对铁碳相图的S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？ (1)A形成元素均使S、E点向左下方移动，如Mn、Ni等； F形成元素均是S、E点向左上方移动，如Cr、V等 (2)S点向左下方移动，意味着共析C含量减小，使得室温下将得到A组织； E点向左上方移动，意味着出现Ld的碳含量会减小。 4.请简述合金元素对奥氏体形成的影响。 (1)碳化物形成元素可以提高碳在A中的扩散激活能，对A形成有一定阻碍作用； (2)非碳化物形成元素Ni、Co可以降低碳的扩散激活能，对A形成有一定加速作用。 (3)钢的A转化过程中存在合金元素和碳的均匀化过程，可以采用淬火加热来达到成 分均匀化。 5.有哪些合金元素强烈阻止奥氏体晶粒的长大？组织奥氏体晶粒长大有什么好处？ (1)Ti、Nb、V等强碳化物形成元素会强烈阻止奥氏体晶粒长大，因为：Ti、Nb、V等 中图分类号： 单位代号：10280 密 级： 学 号： 硕 士 学 位 论 文 SHANGHAI UNIVERSITY MASTER ’S DISSERTATION 作 者 学科专业 导 师 完成日期 姓名：学号： 论文题目： 上海大学 本论文经答辩委员会全体委员审查,确认符合上海大学硕士学位论文质量要求。 答辩委员会签名： 主任： 委员： 导师： 答辩日期： 姓名：学号： 论文题目： 原创性声明 本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：日期： 本论文使用授权说明 本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容。 （保密的论文在解密后应遵守此规定） 签名：导师签名：日期： 上海大学×学硕士学位论文一种新型NC代码的研究 姓名： 导师： 学科专业： 上海大学×××学院 ××××年××月 A Dissertation Submitted to Shanghai University for the Degree of Master in ××× The Research of a New NC Code MA Candidate： Supervisor： Major： ×××××College, Shanghai University ×××, 2005 SHANGHAI UNIVERSITY 毕业设计（论文）UNDERGRADUATE PROJECT (THESIS) 题目: 学院 专业 学号 学生姓名 指导教师 起讫日期 目录 摘要:-----------------------------------------------------------------------------------------------------1 ABSTRACT-------------------------------------------------------------------------------------------------1 引言--------------------------------------------------------------------------------------------------2 第一章----------------------------------------------------------------------------------------------- 第一节 第二节 第二章----------------------------------------------------------------------------------------------- 第一节 第二节 第..章----------------------------------------------------------------------------------------------- 第..章----------------------------------------------------------------------------------------------- 第..章----------------------------------------------------------------------------------------------- 第..章----------------------------------------------------------------------------------------------- 精品文档钢中的合金元素第一章 相区的影响可分为哪几种？1、合金元素对纯铁γ相区的元素：镍、锰、钴属于此类合金元素答：开启γ相区元素：碳、氮、铜属于此类合金元素扩展γ相区的元素：钒、鈦、钨、钼、铝、磷、铬、硅属于此类合金元素封闭γ相区的元素：硼、锆、铌、钽、硫属于此类合金元素缩小γ 2、合金元素对钢γ相区和共析点会产生很大影响，请举例说明这种影响的作用均A4δ-Fe的相对稳定性以及同素异晶转变温度A3和答：合金元素对α-Fe、γ-Fe、和有很大影响）稳定化元素A、奥氏体（γ它包括了以下两种情况：温度上升，即扩大了γ相区，A4 这些合金元素使A3温度下降，相区的元素：镍、锰、钴属于此类合金元素（1）开启γ相区元素：碳、氮、铜属于此类合金元素（2）扩展γ）稳定化元素B、铁素体（α相区的元素：钒、鈦、钨、钼、铝、磷、铬、硅1）封闭γ（）缩小2γ相区的元素：硼、锆、铌、钽、硫属于此类合金元素（、请举例说明合金元素对Fe-C相图中共析温度和共析点有哪些影响？3 答： 1、改变了奥氏体相区的位置和共析温度A1 A3，降低了γ扩大相区元素：降低了A1 A3，升高了缩小γ相区元素：升高了 2、改变了共析体的含量所有的元素都降低共析体含量 合金的相组成第二章 形成固溶体，为什么？1、什么元素可与γ-Fe 形成无限固溶体答：镍可与γ-Fe 决定组元在置换固溶体中的溶解条件是：、溶质与溶剂的点阵相同1 ）2、原子尺寸因素（形成无限固溶体时，两者之差不大于8% 、组元的电子结构（即组元在周期表中的相对位置）3 2、间隙固溶体的溶解度取决于什么？举例说明 答：组元在间隙固溶体中的溶解度取决于： 1、溶剂金属的晶体结构 2、间隙元素的尺寸结构 例如：碳、氮在钢中的溶解度，由于氮原子小，所以在α-Fe中溶解度大。 3、请举例说明几种强、中等强、弱碳化物形成元素 答：铪、锆、鈦、铌、钒是强碳化物形成元素；形成最稳定的MC型碳化物 钨、钼、铬是中等强碳化物形成元素 锰、铁、铬是弱碳化物形成元素 精品文档． 精品文档 第四章合金元素和强韧化 1、请简述钢的强化途径和措施 答：固溶强化 细化晶粒强化 位错密度和缺陷密度引起的强化 析出碳化物弥散强化 2、请简述钢的韧化途径和措施 答：细化晶粒 降低有害元素含量 调整合金元素含量 降低钢中含碳量 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金属材料学考试题库
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