第一章+金属的晶体结构作业+答案
- 格式:doc
- 大小:317.50 KB
- 文档页数:8
金属材料与热处理习题册答案绪论一、填空题 1成分组织热处理性能 2.光泽延展性导电性导热性合金 3.成分热处理性能性能二、思考题 答:机械工人所使用的工具、刀、夹、量具以及加工的零件大都是金属材料,所以了解金属材料与热处理的相关知识。
对我们工作中正确合理地使用这些工具;根据材料特点正确合理地选择和刃磨刀具几何参数;选择适当的切削用量;正确选择改善零件工艺性能的方法等都具有非常重要的指导意义。
第一章金属的结构与结晶一、填空题 1.非晶体晶体晶体 2.体心立方面心立方密排六方体心立方面心立方密排六方 3.晶体缺陷间隙空位置代刃位错晶界亚晶界 4.无序液态有序固态 5.过冷度 6.冷却速度冷却速度低 7.形核长大 8.强度硬度塑性 9.固一种晶格另一种晶格 10.静冲击交变 11.弹性塑性塑性 12.材料内部与外力相对抗 13.内力不同 14.外部形状内部的结构二、判断题 1.√ 2.× 3.× 4.× 5.× 6.√ 7.√ 8.√ 9.√ 10.√ 11.× 12.√ 13.√ 14.× 15.√三、选择题 1.A 2.C B A 3.B四、名词解释 1.答:晶格是假想的反映原子排列规律的空间格架;晶胞是能够完整地反映晶体晶格特征的最小几何单元。
2.答:只由一个晶粒组成的晶体称为单晶体;由很多的小晶体组成的晶体称为多晶体。
3.答:弹性变形是指外力消除后,能够恢复的变形;塑性变形是指外力消除后,无法恢复的永久性的变形。
4.答:材料在受到外部载荷作用时,为保持其不变形,在材料内部产生的一种与外力相对抗的力,称为内力;单位面积上所受的内力就称为应力。
五、思考与练习 1.冷却曲线上有一段水平线,是说明在这一时间段中温度是恒定的。
结晶实际上是原子由一个高能量级向一个较低的能量级转化的过程,所以在结晶时会放出一定的结晶潜热,结晶潜热使正在结晶的金属处于一种动态的热平衡,所以纯金属结晶是在恒温下进行的。
(一).填空题1.同非金属相比,金属的主要特性是___________2.晶体与非晶体的最根本区别是____________3.金属晶体中常见的点缺陷是___________ ,最主要的面缺陷是__________ 。
4.位错密度是指___________ ,其数学表达式为 __________ 。
5.表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做__________________ ,而晶胞是指6.在常见金属晶格中,原子排列最密的晶向,体心立方晶格是____________ ,而面心立方晶格是__________ 。
7.晶体在不同晶向上的性能是___________ ,这就是单晶体的__________ 现象。
一般结构用金属为___________ 晶体,在各个方向上性能 ____________ ,这就是实际金属的___________ 现象。
8.实际金属存在有__________ 、__________ 和__________ 三种缺陷。
位错是___________ 缺陷。
实际晶体的强度比理想晶体的强度___________ 得多。
9.常温下使用的金属材料以__________ 晶粒为好。
而高温下使用的金属材料在一定范围内以___________ 晶粒为好。
‘10.金属常见的晶格类型是_________ 、____________ 、__________ 。
11.在立方晶格中,各点坐标为:A (1,0,1),B (0,1,1),C(1,1,1/2),D(1/2 ,1,1/2),那么AB晶向指数为________ ,0(晶向指数为_________ , 0E晶向指数为___________ 。
1 2.铜是__________ 结构的金属,它的最密排面是 __________ 若铜的晶格常数a=0.36nm,那么最密排面上原子间距为 ___________ 。
13 a -Fe、丫-Fe、Al、Cu、Ni、Pb Cr、V、Mg Zn中属于体心立方晶格的有 ,属于面心立方晶格的有 _________________________ ,属于密排六方晶格的有3 14. ________________________________________________________ 已知Cu 的原子直径为0. 256nm那么铜的晶格常数为_______________________ 。
第一章材料的结构与金属的结晶1.解释下列名词:变质处理P28;细晶强化P14;固溶强化P17。
5.为什么单晶体具有各向异性P12,而多晶体在一般情况下不显示各向异性P13?答:因为单晶体内部的原子都按同一规律同一位向排列,即晶格位向完全一致。
而在多晶体的金属中,每个晶粒相当于一个单晶体,具有各项异性,但各个晶粒在整块金属中的空间位向是任意的,整个晶体各个方向上的性能则是大量位向各不相同的晶粒性能的均值。
6.在实际金属中存在哪几种晶体缺陷P13?它们对力学性能有何影响P14?答:点缺陷、线缺陷、面缺陷。
缺陷的存在对金属的力学性能、物理性能和化学性能以及塑性变形、扩散、相变等许多过程都有重要影响。
7.金属结晶的基本规律是什么P25?铸造(或工业)生产中采用哪些措施细化晶粒?举例说明。
P27~P28答:金属结晶过程是个形核、长大的过程。
(1)增大过冷度。
降低金属液的浇筑温度、采用金属模、水冷模、连续浇筑等。
(2)变质处理。
向铝合金中加入钛、锆、硼;在铸铁液中加入硅钙合金等。
(3)振动和搅拌。
如机械振动、超声波振动、电磁搅拌等。
第二章金属的塑性变形与再结晶1.解释下列名词:加工硬化P40;再结晶P43;纤维组织P38。
2.指出下列名词的主要区别:重结晶、再结晶P43答:再结晶转变前后的晶格类型没有发生变化,故称为再结晶;而重结晶时晶格类型发生了变化。
另外,再结晶是对冷塑性变形的金属而言,只有经过冷塑性变形的金属才会发生再结晶,没有经过冷塑性变形的金属不存在再结晶的问题。
5.为什么常温下晶粒越细小,不仅强度、硬度越高,而且塑性、韧性也越好?P38答:晶粒愈细,单位体积内晶粒数就愈多,变形是同样的变形量可分散到更多的晶粒中发生,以产生比较均匀的变形,这样因局部应力集中而引起材料开裂的几率较小,使材料在断裂前就有可能承受较大的塑性变形,得到较大的伸长率和具有较高的冲击载荷抗力。
6.用冷拔铜丝制作导线,冷拔后应如何处理?为什么?P42答:应该利用回复过程对冷拔铜丝进行低温退火。
第一章金属的晶体结构1、试用金属键的结合方式,解释金属具有良好的导电性、正的电阻温度系数、导热性、塑性和金属光泽等基本特性.答:(1)导电性:在外电场的作用下,自由电子沿电场方向作定向运动。
(2)正的电阻温度系数:随着温度升高,正离子振动的振幅要加大,对自由电子通过的阻碍作用也加大,即金属的电阻是随温度的升高而增加的。
(3)导热性:自由电子的运动和正离子的振动可以传递热能。
(4) 延展性:金属键没有饱和性和方向性,经变形不断裂。
(5)金属光泽:自由电子易吸收可见光能量,被激发到较高能量级,当跳回到原位时辐射所吸收能量,从而使金属不透明具有金属光泽。
2、填空:1)金属常见的晶格类型是面心立方、体心立方、密排六方。
2)金属具有良好的导电性、导热性、塑性和金属光泽主要是因为金属原子具有金属键的结合方式。
3)物质的原子间结合键主要包括金属键、离子键和共价键三种。
4)大部分陶瓷材料的结合键为共价键。
5)高分子材料的结合键是范德瓦尔键。
6)在立方晶系中,某晶面在x轴上的截距为2,在y轴上的截距为1/2;与z轴平行,则该晶面指数为(( 140 )).7)在立方晶格中,各点坐标为:A (1,0,1),B (0,1,1),C (1,1,1/2),D(1/2,1,1/2),那么AB晶向指数为(ī10),OC晶向指数为(221),OD晶向指数为(121)。
8)铜是(面心)结构的金属,它的最密排面是(111 )。
9) α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Cr、V、Mg、Zn中属于体心立方晶格的有(α-Fe 、 Cr、V ),属于面心立方晶格的有(γ-Fe、Al、Cu、Ni ),属于密排六方晶格的有( Mg、Zn )。
3、判断1)正的电阻温度系数就是指电阻随温度的升高而增大。
(√)2)金属具有美丽的金属光泽,而非金属则无此光泽,这是金属与非金属的根本区别。
(×)3) 晶体中原子偏离平衡位置,就会使晶体的能量升高,因此能增加晶体的强度。
.第一章金属的晶体结构与结晶1.解释下列名词点缺陷,线缺陷,面缺陷,亚晶粒,亚晶界,刃型位错,单晶体,多晶体,过冷度,自发形核,非自发形核,变质处理,变质剂。
2.常见的金属晶体结构有哪几种?α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、 Pb 、 Cr 、 V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构?3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题?4.晶面指数和晶向指数有什么不同?5.实际晶体中的点缺陷,线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响?6.为何单晶体具有各向异性,而多晶体在一般情况下不显示出各向异性?7.过冷度与冷却速度有何关系?它对金属结晶过程有何影响?对铸件晶粒大小有何影响?8.金属结晶的基本规律是什么?晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响?9.在铸造生产中,采用哪些措施控制晶粒大小?在生产中如何应用变质处理?第二章金属的塑性变形与再结晶1.解释下列名词:加工硬化、回复、再结晶、热加工、冷加工。
2.产生加工硬化的原因是什么?加工硬化在金属加工中有什么利弊?3.划分冷加工和热加工的主要条件是什么?4.与冷加工比较,热加工给金属件带来的益处有哪些?5.为什么细晶粒钢强度高,塑性,韧性也好?6.金属经冷塑性变形后,组织和性能发生什么变化?7.分析加工硬化对金属材料的强化作用?8.已知金属钨、铁、铅、锡的熔点分别为3380℃、1538℃、327℃、232℃,试计算这些金属的最低再结晶温度,并分析钨和铁在1100℃下的加工、铅和锡在室温(20℃)下的加工各为何种加工?9.在制造齿轮时,有时采用喷丸法(即将金属丸喷射到零件表面上)使齿面得以强化。
试分析强化原因。
第三章合金的结构与二元状态图1.解释下列名词:合金,组元,相,相图;固溶体,金属间化合物,机械混合物;枝晶偏析,比重偏析;固溶强化,弥散强化。
2.指出下列名词的主要区别:1)置换固溶体与间隙固溶体;2)相组成物与组织组成物;3.下列元素在α-Fe 中形成哪几种固溶体?Si、C、N、Cr、Mn..4.试述固溶强化、加工强化和弥散强化的强化原理,并说明三者的区别.5.固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主要差别?6. 何谓共晶反应、包晶反应和共析反应?试比较这三种反应的异同点.7.二元合金相图表达了合金的哪些关系?8.在二元合金相图中应用杠杆定律可以计算什么?9. 已知A(熔点 600℃)与B(500℃) 在液态无限互溶;在固态 300℃时A溶于 B 的最大溶解度为 30% ,室温时为10%,但B不溶于A;在 300℃时,含 40% B 的液态合金发生共晶反应。
金属材料与热处理(第七版)习题册参考答案绪论一、填空题1. 石器青铜器铁器水泥钢铁硅新材料2.材料能源信息3. 40 5% 金属材料4.金属材料的基本知识金属的性能金属学基础知识热处理的基本知识金属材料及其应用5.成分热处理用途二、选择题1.A2.B3.C三、思考与练习1.答:为了能够正确地认识和使用金属材料,合理地确定不同金属材料的加工方法,充分发挥它们的潜力,就必须熟悉金属材料的牌号,了解它们的性能和变化规律。
为此,需要比较深入地去学习和了解有关金属材料的知识。
2.答:3. 答:要弄清楚重要的概念和基本理论,按照材料的成分和热处理决定其性能,性能又决定其用途这一内在关系进行学习和记忆;注意理论联系实际,认真完成作业和试验等教学环节,是完全可以学好这门课程的。
第一章金属的结构与结晶§1—1 金属的晶体结构1.非晶体晶体晶体2.体心立方面心立方密排六方体心立方面心立方密排六方3.晶体缺陷点缺陷线缺陷面缺陷二、判断题1.√ 2.√ 3.×4.×三、选择题1.A 2.C 3.C四、名词解释1.答:晶格是假想的反映原子排列规律的空间格架;晶胞是能够完整地反映晶体晶格特征的最小几何单元。
2.答:只由一个晶粒组成的晶体称为单晶体;由很多大小、外形和晶格排列方向均不相同的晶粒所组成的晶体称为多晶体。
五、思考与练习答:三种常见的金属晶格的晶胞名称分别为:(体心立方晶格)(面心立方晶格)(密排六方晶格)§1—2 纯金属的结晶一、填空题1.液体状态固体状态2.过冷度3.冷却速度冷却速度低4.形核长大5.强度硬度塑性二、判断题1.×2.×3.×4.√ 5.√6.√1.CBA 2.B 3.A 4.A四、名词解释1.答:结晶指金属从高温液体状态冷却凝固为原子有序排列的固体状态的过程。
在结晶的过程中放出的热量称为结晶潜热。
2.答:在固态下,金属随温度的改变由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为金属的同素异构转变。
第一章 金属的晶体结构(一)填空题3.金属晶体中常见的点缺陷是金属晶体中常见的点缺陷是 空位、间隙原子和置换原子 ,最主要的面缺陷是最主要的面缺陷是 。
4.位错密度是指.位错密度是指 单位体积中所包含的位错线的总长度 ,其数学表达式为VL =r 。
5.表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做 晶格 ,而晶胞是指而晶胞是指 从晶格中选取一个能够完全反应晶格特征的最小几何单元 。
6.在常见金属晶格中,原子排列最密的晶向,体心立方晶格是.在常见金属晶格中,原子排列最密的晶向,体心立方晶格是 [111] ,而面心立方晶格是晶格是 [110] 。
7 晶体在不同晶向上的性能是晶体在不同晶向上的性能是 不同的 ,这就是单晶体的这就是单晶体的 各向异性现象。
一般结构用金属为 多 晶体,在各个方向上性能晶体,在各个方向上性能 相同 ,这就是实际金属的,这就是实际金属的 伪等向性 现象。
现象。
8 实际金属存在有实际金属存在有 点缺陷 、 线缺陷 和 面缺陷 三种缺陷。
位错是三种缺陷。
位错是 线 缺陷。
缺陷。
9.常温下使用的金属材料以.常温下使用的金属材料以 细 晶粒为好。
而高温下使用的金属材料在一定范围内以晶粒为好。
而高温下使用的金属材料在一定范围内以粗粗晶粒为好。
晶粒为好。
10.金属常见的晶格类型是 面心立方、 体心立方 、 密排六方 。
11.在立方晶格中,各点坐标为:A (1,0,1),B (0,1,1),C (1,1,1/2),D(1/2,1,1/2),那么AB 晶向指数为10]1[-,OC 晶向指数为[221] ,OD 晶向指数为晶向指数为 [121] 。
12.铜是铜是 面心 结构的金属,它的最密排面是它的最密排面是 {111} ,若铜的晶格常数a=0.36nm,那么最密排面上原子间距为那么最密排面上原子间距为 0.509nm 。
13 α-Fe 、γ-Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Cr 、V 、Mg 、Zn 中属于体心立方晶格的有中属于体心立方晶格的有 α-Fe 、Cr 、V ,属于面心立方晶格的有属于面心立方晶格的有 γ-Fe 、Al 、Cu 、Ni 、 ,属于密排六方晶格的有属于密排六方晶格的有 Mg 、Zn 。
第一章金属的晶体结构1、试用金属键的结合方式,解释金属具有良好的导电性、正的电阻温度系数、导热性、塑性和金属光泽等基本特性.答:(1)导电性:在外电场的作用下,自由电子沿电场方向作定向运动。
(2)正的电阻温度系数:随着温度升高,正离子振动的振幅要加大,对自由电子通过的阻碍作用也加大,即金属的电阻是随温度的升高而增加的。
(3)导热性:自由电子的运动和正离子的振动可以传递热能。
(4) 延展性:金属键没有饱和性和方向性,经变形不断裂。
(5)金属光泽:自由电子易吸收可见光能量,被激发到较高能量级,当跳回到原位时辐射所吸收能量,从而使金属不透明具有金属光泽。
2、填空:1)金属常见的晶格类型是面心立方、体心立方、密排六方。
2)金属具有良好的导电性、导热性、塑性和金属光泽主要是因为金属原子具有金属键的结合方式。
3)物质的原子间结合键主要包括金属键、离子键和共价键三种。
4)大部分陶瓷材料的结合键为共价键。
5)高分子材料的结合键是范德瓦尔键。
6)在立方晶系中,某晶面在x轴上的截距为2,在y轴上的截距为1/2;与z轴平行,则该晶面指数为(( 140 )).7)在立方晶格中,各点坐标为:A (1,0,1),B (0,1,1),C (1,1,1/2),D(1/2,1,1/2),那么AB晶向指数为(ī10),OC晶向指数为(221),OD晶向指数为(121)。
8)铜是(面心)结构的金属,它的最密排面是(111 )。
9) α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Cr、V、Mg、Zn中属于体心立方晶格的有(α-Fe 、 Cr、V ),属于面心立方晶格的有(γ-Fe、Al、Cu、Ni ),属于密排六方晶格的有( Mg、Zn )。
3、判断1)正的电阻温度系数就是指电阻随温度的升高而增大。
(√)2)金属具有美丽的金属光泽,而非金属则无此光泽,这是金属与非金属的根本区别。
(×)3) 晶体中原子偏离平衡位置,就会使晶体的能量升高,因此能增加晶体的强度。
(× )4) 在室温下,金属的晶粒越细,则其强度愈高和塑性愈低。
(×)5) 实际金属中存在着点、线和面缺陷,从而使得金属的强度和硬度均下降。
(×)6)体心立方晶格中最密原子面是{110},原子排列最密的方向也是<111> .(对)7)面心立方晶格中最密的原子面是{111},原子排列最密的方向是<110>。
( 对 )8)纯铁加热到912℃时将发生α-Fe向γ-Fe的转变,体积会发生膨胀。
( 错 )9)晶胞是从晶格中任意截取的一个小单元。
(错)10)纯铁只可能是体心立方结构,而铜只可能是面心立方结构。
(错)4、选择题1)金属原子的结合方式是( C )A.离子键 B 共价键 C 金属键 D 分子键2)晶态金属的结构特征是( B )A 近程有序排列B 远程有序排列C 完全无序排列D 部分有序排列3)正的电阻温度系数是指( B)A 随温度增高导电性增大的现象B 随温度降低电阻下降的现象C 随温度升高电阻减少的现象D 随温度降低电阻升高的现象4)金属键的一个基本特征是(A )A.没有方向性 B.具有饱和性C. 具有择优取向性D. 没有传导性。
5)晶体中的位错属于 ( D )A.体缺陷 B 点缺陷 C 面缺陷 D.线缺陷6)亚晶界的结构是( B )A.由点缺陷堆集而成 B 由位错垂直排列成位错墙面构成C 由晶界间的相互作用构成D 由杂质和空位混合组成7)多晶体具有( C )A.各向同性 B 各向异性 C 伪各向同性 D 伪各向异性一、标出下图中给定晶面和晶向的指数。
标出OO′A′A 、OO′B′B 、ODC′的晶面指数和标出给定晶向的指数:B′D、BB′、OD′。
xzOO′B′B的晶面指数,求DD′E′E即可。
截距分别为: -1/2,1/2,∞,倒数、求整后,得晶面指数为:(ī 1 0)二、在立方晶胞中画出以下晶面或晶向:(231)(102)(110)[013][111]3、在体心立方晶胞中画出一个最密排方向并标明晶向指数;再画出过该方向的两个不同的低指数(简单)晶面,写出对应的晶面指数。
4、分别画出立方晶系晶胞内的(110)、(112)晶面和(110)、(111)晶向。
XYZXZ]5、画出立方晶系中(111)面、(435)面。
写出立方晶系空间点阵特征。
立方晶系中(111)面、(435)面如右图所示。
立方晶系空间点阵特征是点阵参数有如下关系:a =b=c,α=β=γ=90°。
也可用具有哪类对称元素表示,若有四个三次转轴,则对应立方点阵。
三、已知铜原子直径为0.256nm,试计算1mm3铜中的原子数以及Cu的晶格常数。
答: a = 1.414×0.256=0.362 (nm)1mm3中的原子数为:1/a3 × 4 = 4/(0.362×10-6)3 = 8.43×1019 (个)四、已知铁的原子量为55.85,1g铁有多少个原子? 计算1g铁在室温和1000℃时各有多少个晶胞?答:1g铁原子数:6.023×1023÷55.85=1.08×1022 (个)室温时铁为体心立方结构,单位晶胞中有2个原子,故1g 铁中含5.4×1021个晶胞1000℃时为面心立方结构,单位晶胞中有4个原子,故1g 铁中含2.7×1021个晶胞五、Ni的晶体结构为面心立方,其原子半径为r = 0.1243nm,已知Ni的原子量为58.69,试求Ni的晶格常数和密度。
七、问答题1、简述金属晶体中缺陷的类型答:按尺寸可分为:点缺陷,如溶质、杂质原子、空位;线缺陷,如位错;面缺陷,如各种晶界、相界、表面等;体缺陷,如孔洞、气泡等。
体缺陷对材料性能是绝对有害的。
2、什么是点阵参数?正方晶系和立方晶系的空间点阵特征是什么?答:点阵参数是描述点阵单胞几何形状的基本参数,由六个参数组成,即三个边长a、b、c和它们之间的三个夹角α、β、γ。
正方晶系的点阵参数特征是a≠b≠c,α=β=γ=90°立方晶系的点阵参数特征是a=b=c,α=β=γ=90°3、什么是晶面族?{111}晶面族包含哪些晶面?答:晶体中原子或分子排列相同的晶面的组合称为晶面族。
因对称关系,这些面往往不止一种。
立方系{111}晶面族包括四个。
(111)、(1ī1)、(11ī)、(īī1)4、面心立方结构和密排六方结构金属中的原子堆垛方式和致密度是否有差异?请加以说明。
答:FCC和HCP均按ABCABC方式堆垛;致密度也都是0.74。
5、根据缺陷相对于晶体尺寸和其影响范围的大小,缺陷可以分为哪几类?简述这几类缺陷的特征。
答:点缺陷:沿三个方向的尺寸很小,溶质原子、间隙原子、空位。
线缺陷:沿两个方向的尺寸很小,第三个方向上的尺寸很大,甚至可贯穿整个晶体,指位错。
面缺陷:沿一个方向上的尺寸很小,另两个方向上的尺寸很大,如晶界,相界。
体缺陷:在三个方向上的尺寸都较大,但不是很大,如第二相粒子,显微空洞。
6、点缺陷(如间隙原子或代位原子)和线缺陷(如位错)为何会发生交互作用?这种交互作用如何影响力学性能?答:点缺陷产生畸变,使局部能量提高,附近有弹性应变场;位错也是如此,但位错周围不同位置应力场状态不同,有的为压应力,有的为拉应力;点缺陷会聚集到位错上使应变能降低,使系统的能量下降,吸附溶质的位错是一种稳定组态;此时位错被钉扎而难以运动,使强度提高,会产生上下屈服点效应。
7、单相金属或合金各晶粒间的界面一般称之为晶界,通常晶界又分为小角度晶界和大角度晶界两大类,试问:划分为两类晶界的依据是什么?并讨论构成小角度晶界的结构模型。
答:依据是按界面两侧晶粒间的取向差,<10°的称小角度晶界,>10°的称大角度晶界。
小角度晶界的结构模型是位错模型,比如对称倾转晶界用一组平行的刃位错来描述。
8、讨论晶体结构和空间点阵之间的关系。
答、两者之间的关系可用“空间点阵+基元=晶体结构”来描述。
空间点阵只有14种,基元可以是无穷多种,因而构成的具体的晶体结构也是无穷多种。
9、叙述常见的金属晶体中的内外界面。
答、它们包括晶界、相界、表面、孪晶界、层错。
晶界是同种晶粒之间的交界面;相界是结构、成分不同的相间的交界面;表面是晶体与大气或外界接触的界面;孪晶界是发生孪生后产生的新界面,是特殊的大角晶界,可是共格的或半共格的;低能层错是单相晶体内因堆垛顺序反常变化后出现的新界面,也是低能界面,与孪晶界能量相近。
10、简述刃型位错和螺型位错的重要特征。
答:刃型位错的重要特征:①刃型位错有一额外半原子面②位错线是一个具有一定宽度的细长晶格畸变管道,其中有正应力也有切应变,对于正刃型位错,滑移面之上晶格受到压应力,滑移面上受到拉应力,负刃型位错正好相反③位错线与晶体的滑移方向相垂直。
位错线运动的方向垂直于位错线。
④刃型位错的柏氏矢量与其位错线相垂直。
螺型位错的重要特征:①螺型位错没有额外半原子面②位错线是一个具有一定宽度的细长晶格畸变管道,其中只有切应变,没有正应力③位错线与晶体的滑移方向相平行。
位错线运动的方向垂直于位错线。
④螺型位错的柏氏矢量与其位错线相平行。
名词解释:1、金属键:自由电子与原子核之间静电作用产生的键合力。
2、位错:是晶体内的一种线缺陷,其特点是沿一条线方向原子有规律地发生错排;这种缺陷用一线方向和一个柏氏矢量共同描述。
3、点阵畸变:在局部范围,原子偏离其正常的点阵平衡位置,使点阵产生弹性畸变,称为点阵畸变。
4、柏氏矢量:描述位错特征的一个重要矢量,它集中反映了位错区域内畸变总量的大小和方向;也是位错扫过后晶体相对滑动的量。
5、刃型位错和螺型位错模型:将晶体上半部切开,插入半个晶面,再粘合起来;这样,在相当于刃端部位为中心线的附近一定范围,原子发生有规则的错动。
其特点是上半部受压,下半部受拉。
这与实际晶体中的刃位错造成的情景相同,称刃型位错模型。
同样,将晶体的前半部切开,以刃端为界使左右两部分沿上下发生一个原子间距的相对切变,再粘合起来,这时在已切动和未切动交界线附近,原子错动情况与真实的螺位错相似,称螺型位错模型。