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有效电子数：不是所有的自由电子都能参与导电，在外电场的作用下，只有能量接近费密能的少部分电子，方有可能被激发到空能级上去而参与导电。
这种真正参加导电的自由电子数被称为有效电子数。
K 状态：一般与纯金属一样，冷加工使固溶体电阻升高，退火则降低。
但对某些成分中含有过渡族金属的合金，尽管金相分析和Ｘ射线分析的结果认为其组织仍是单相的，但在回火中发现合金电阻有反常升高，而在冷加工时发现合金的电阻明显降低，这种合金组织出现的反常状态称为K 状态。
X 射线分析发现，组元原子在晶体中不均匀分布，使原子间距的大小显着波动，所以也把K 状态称为“不均匀固溶体”。
能带：晶体中大量的原子集合在一起，而且原子之间距离很近，致使离原子核较远的壳层发生交叠，壳层交叠使电子不再局限于某个原子上，有可能转移到相邻原子的相似壳层上去，也可能从相邻原子运动到更远的原子壳层上去，从而使本来处于同一能量状态的电子产生微小的能量差异，与此相对应的能级扩展为能带。
禁带：允许被电子占据的能带称为允许带，允许带之间的范围是不允许电子占据的，此范围称为禁带。
价带：原子中最外层的电子称为价电子，与价电子能级相对应的能带称为价带。
导带：价带以上能量最低的允许带称为导带。
金属材料的基本电阻：理想金属的电阻只与电子散射和声子散射两种机制有关，可以看成为基本电阻，基本电阻在绝对零度时为零。
残余电阻(剩余电阻)：电子在杂质和缺陷上的散射发生在有缺陷的晶体中，绝对零度下金属呈现剩余电阻。
这个电阻反映了金属纯度和不完整性。
相对电阻率：ρ (300K)／ρ 是衡量金属纯度的重要指标。
剩余电阻率ρ’：金属在绝对零度时的电阻率。
实用中常把液氦温度下的电阻率视为剩余电阻率。
相对电导率：工程中用相对电导率( IACS%) 表征导体材料的导电性能。
把国际标准软纯铜(在室温20 ℃下电阻率ρ= 0 .01724Ω·mm 2/ m)的电导率作为100% , 其他导体材料的电导率与之相比的百分数即为该导体材料的相对电导率。
“金属学原理”思考题第一章金属材料的结构及结构缺陷1.1 根据钢球模型回答下列问题：（1）以点阵常数为单位，计算体心立方、面心立方和密排六方晶体中的原子半径及四面体和八面体间隙的半径。
（2）计算体心立方、面心立方和密排六方晶胞中的原子数、致密度和配位数。
1.2 用密勒指数表示出体心立方、面心立方和密排六方结构中的原子密排面和原子密排方向，并分别计算这些晶面和晶向上的原子密度。
1.3 室温下纯铁的点阵常数为0.286nm，原子量为55.84，求纯铁的密度。
1.4 实验测定：在912℃时γ-Fe的点阵常数为0.3633nm，α-Fe的点阵常数为0.2892nm。
当由γ-Fe转变为α-Fe时，试求其体积膨胀。
1.5 已知铁和铜在室温下的点阵常数分别为0.286nm和0.3607nm，求1cm3铁和铜的原子数。
1.6 实验测出金属镁的密度为1.74g/cm3，求它的晶胞体积。
1.7 设如图所示立方晶体的滑移面ABCD平行于晶体的上下底面，该滑移面上有一正方形位错环，设位错环的各段分别于滑移面各边平行，其柏氏矢量b∥AB。
（1）指出位错环上各段位错线的类型。
（2）欲使位错环沿滑移面向外运动，必须在晶体上施加怎样的应力？并在图中表示出来。
（3）该位错环运动出晶体后，晶体外形如何变化？1.8 设如图所示立方晶体的滑移面ABCD 平行于晶体的上下底面，晶体中有一位错线fed ，de 段在滑移面上并平行于AB ，ef 段垂直于滑移面，位错的柏氏矢量与de 平行而与ef 垂直。
（1）欲使de 段位错线在ABCD 滑移面上运动，应对晶体施加怎样的应力？（2）在上述应力作用下de 段位错线如何运动？晶体外形如何变化？（3）同样的应力对ef 段位错线有何影响？1.9 在如图所示面心立方晶体的（111）滑移面上有两条弯折的位错线OS 和O ˊS ˊ，其中O ˊS ˊ位错的台阶垂直于（111），它们的柏氏矢量方向和位错线方向如图中箭头所示。
《材料科学基础》复习思考题《材料科学基础》复习思考题第⼀章：材料的结构⼀、解释以下基本概念空间点阵、晶格、晶胞、配位数、致密度、共价键、离⼦键、⾦属键、组元、合⾦、相、固溶体、中间相、间隙固溶体、置换固溶体、固溶强化、第⼆相强化。
⼆、填空题1、材料的键合⽅式有四类，分别是（），（），（），（）。
2、⾦属原⼦的特点是最外层电⼦数（），且与原⼦核引⼒（），因此这些电⼦极容易脱离原⼦核的束缚⽽变成（）。
3、我们把原⼦在物质内部呈（）排列的固体物质称为晶体，晶体物质具有以下三个特点，分别是（），（），（）。
4、三种常见的⾦属晶格分别为（），（）和（）。
5、体⼼⽴⽅晶格中，晶胞原⼦数为（），原⼦半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶⾯为（），晶胞中⼋⾯体间隙个数为（），四⾯体间隙个数为（），具有体⼼⽴⽅晶格的常见⾦属有（）。
6、⾯⼼⽴⽅晶格中，晶胞原⼦数为（），原⼦半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶⾯为（），晶胞中⼋⾯体间隙个数为（），四⾯体间隙个数为（），具有⾯⼼⽴⽅晶格的常见⾦属有（）。
7、密排六⽅晶格中，晶胞原⼦数为（），原⼦半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶⾯为（），具有密排六⽅晶格的常见⾦属有（）。
8、合⾦的相结构分为两⼤类，分别是（）和（）。
9、固溶体按照溶质原⼦在晶格中所占的位置分为（）和（），按照固溶度分为（）和（），按照溶质原⼦与溶剂原⼦相对分布分为（）和（）。
10、影响固溶体结构形式和溶解度的因素主要有（）、（）、（）、（）。
11、⾦属化合物（中间相）分为以下四类，分别是（），（），（），（）。
12、⾦属化合物（中间相）的性能特点是：熔点（）、硬度（）、脆性（），因此在合⾦中不作为（）相，⽽是少量存在起到第⼆相（）作⽤。
13、CuZn、Cu5Zn8、Cu3Sn的电⼦浓度分别为（），（），（）。
第一章 单向静拉伸力学性能一、 解释下列名词。
1弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。
2．滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。
3．循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。
4．包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。
5．解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。
6．塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。
韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
7.解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为b 的台阶。
8.河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。
是解理台阶的一种标志。
9.解理面：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，因与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。
10.穿晶断裂：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可以是脆性断裂。
沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。
11.韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变12.弹性极限：试样加载后再卸裁，以不出现残留的永久变形为标准，材料能够完全弹性恢复的最高应力。
13.比例极限：应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。
14.解理断裂：沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。
晶体学平面－－解理面，一般是低指数、表面能低的晶面。
15.解理面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面。
16.静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。
材料物理性能思考题第一章:材料电学性能1如何评价材料的导电能力？如何界定超导、导体、半导体和绝缘体材料?2 经典导电理论的主要内容是什么?它如何解释欧姆定律？它有哪些局限性?3 自由电子近似下的量子导电理论如何看待自由电子的能量和运动行为?４根据自由电子近似下的量子导电理论解释:准连续能级、能级的简并状态、简并度、能态密度、k空间、等幅平面波和能级密度函数。
5 自由电子近似下的等能面为什么是球面?倒易空间的倒易节点数与不含自旋的能态数是何关系?为什么自由电子的波矢量是一个倒易矢量？6 自由电子在允许能级的分布遵循何种分布规律？何为费米面和费米能级？何为有效电子？价电子与有效电子有何关系?如何根据价电子浓度确定原子的费米半径?7 自由电子的平均能量与温度有何种关系?温度如何影响费米能级？根据自由电子近似下的量子导电理论，试分析温度如何影响材料的导电性。
8 自由电子近似下的量子导电理论与经典导电理论在欧姆定律的微观解释方面有何异同点?9 何为能带理论?它与近自由电子近似和紧束缚近似下的量子导电理论有何关系？１0 孤立原子相互靠近时，为什么会发生能级分裂和形成能带？禁带的形成规律是什么？何为材料的能带结构？11 在布里渊区的界面附近，费米面和能级密度函数有何变化规律？哪些条件下会发生禁带重叠或禁带消失现象?试分析禁带的产生原因。
12 在能带理论中，自由电子的能量和运动行为与自由电子近似下有何不同？１3 自由电子的能态或能量与其运动速度和加速度有何关系？何为电子的有效质量?其物理本质是什么？14 试分析、阐述导体、半导体(本征、掺杂)和绝缘体的能带结构特点。
1５能带论对欧姆定律的微观解释与自由电子近似下的量子导电理论有何异同点?1６解释原胞、基矢、基元和布里渊区的含义１7 试指出影响材料导电性的内外因素和影响规律，并分析其原因。
1８材料电阻的测试方法由哪几种？各有何特点?１9 简述用电阻法测绘固溶度曲线的原理和方法。
《材料结构与性能》思考题第一章金属及合金的晶体结构1．重要名词晶体非晶体单晶体多晶体晶粒晶界各向异性假等向性（伪各向同性）空间点阵阵点（结点）晶胞简单晶胞（初级晶胞）布拉菲点阵晶系晶面晶面指数晶向晶向指数密勒指数晶面族晶向族晶带晶带轴面间距配位数致密度点阵常数面心立方（A1）体心立方(A2) 密排六方(A3) 同素异构现象四面体间隙八面体间隙多晶型性(同素异构转变) 原子半径合金相固溶体间隙固溶体置换固溶体有限固溶体无限固溶体电子浓度无序分布偏聚短程有序短程有序参数维伽定律中间相金属间化合物正常价化合物电子化合物(Hume-Rothery相) 间隙相间隙化合物拓扑密堆相(TCP相) PHACOMP 方法超结构（有序固溶体，超点阵）长程有序度参数反相畴（有序畴）2．试述晶体的主要特征。
3．画出立方晶系中的下列晶面和晶向：(100), (111), (110), (123), (130)), (121), (225), [112], [312], 2]。
画出六方晶系中的下列晶面：(0001), (1120), (1011)。
[114．画出立方晶系(110)面上的[111]方向，(112)上的[111]方向。
在其(111)面上有几个<110>方向5．计算面心立方、体心立方、密排六方点阵晶胞的晶胞内原子数、致密度。
其中原子的配位数是多少6．面心立方和密排六方点阵的原子都是最密排的，为什么它们形成了两种点阵7．画图计算面心立方和体心立方点阵的四面体、八面体间隙的半径r B与原子半径r A之比。
8．铜的面心立方点阵常数为Å，计算其（122）晶面间距。
9．立方晶系中晶面指数和晶向指数有什么关系10．写出立方晶系{112}晶面组的全部晶面和<123>晶向族的全部晶向。
11．已知点阵常数a=2 Å，b=6 Å, c=3 Å, 并已知晶面与三坐标轴的截距都是6 Å，求该晶面的指数。
《材料力学性能》思考题一、名词解释：弹性比功；包申格效应；滞弹性；内耗；超塑性；脆性断裂；韧性断裂；解理断裂；剪切断裂；解理台阶；韧窝；应力状态软性系数；布氏硬度；洛氏硬度；维氏硬度；缺口敏感度；低温脆性；蓝脆；韧脆转变温度；低应力脆断；应力场强度因子；断裂韧性；应力比；疲劳源；疲劳贝纹线；疲劳条带；驻留滑移带；疲劳寿命；次载锻炼；高周疲劳和低周疲劳；磨损；比磨损量；粘着磨损；磨粒磨损；接触疲劳；蠕变；持久强度，蠕变极限，松弛稳定性；过载损伤界；约比温度；过载持久值；疲劳剩余寿命；应力松弛；等强温度；韧脆转变，解理裂纹，弹性，穿晶裂纹，疲劳缺口敏感性，韧脆转变，循环韧性，解理刻面，解理面，塑性，脆性，河流花样，韧性，蓝脆，小范围屈服，有效裂纹长度，缺口敏感度，穿晶断裂，沿晶断裂，缺口效应，冲击韧性，冲击吸收功，韧性温度储备，张开型裂纹，塑性区，有效屈服应力，韧带。
二、说明下列力学性能指标的意义：σbc ；σpc；σpb；σbn；σbb；τs；τp0.3；τb；γmax；280HBS10/3000/30；500HBW5/750；HR30N； HV；HK；HS；NSR；AKV (CVN) ；AKU, aKV；aKU, V15TT, FATT50；NDT, FTE,FTP；K Ic ；GIc；σ-1，σ-1P,σ-1N,τ-1,qf,ΔKth,da/dN,shσ；Tεσ&；Tτδσ/；Tτσ，σe，E，σb，n，G，HBW，σ0.2，HR，σS，α，σr，δ，gtδ，ψ，HBS，K I三、分析问答题第一章1.材料的弹性模数主要取决于什么因素？为何说它是一个对组织不敏感的力学性能指标？2. 决定金属材料屈服强度的主要因素有哪些？提高金属材料的屈服强度有哪些方法?3. 金属材料的应变硬化有何实际意义？抗拉强度为何比屈服强度高？4.试将下列材料的弹性比功由大到小进行排序：黄铜，高强铝合金，人造橡胶，铍青铜，弹簧钢。
⼯程材料课后习题答案参考答案第1章机械⼯程对材料性能的要求思考题与习题P201.3、机械零件在⼯作条件下可能承受哪些负荷？这些负荷对零件产⽣什么作⽤？p4⼯程构件与机械零件（以下简称零件或构件）在⼯作条件下可能受到⼒学负荷、热负荷或环境介质的作⽤。
有时只受到⼀种负荷作⽤，更多的时候将受到两种或三种负荷的同时作⽤。
在⼒学负荷作⽤条件下，零件将产⽣变形，甚⾄出现断裂；在热负荷作⽤下，将产⽣尺⼨和体积的改变，并产⽣热应⼒，同时随温度的升⾼，零件的承载能⼒下降；环境介质的作⽤主要表现为环境对零件表⾯造成的化学腐蚀，电化学腐蚀及摩擦磨损等作⽤。
1.4 整机性能、机械零件的性能和制造该零件所⽤材料的⼒学性能间是什么关系？p7机器的整机性能除与机器构造、加⼯与制造等因素有关外，主要取决于零部件的结构与性能，尤其是关键件的性能。
在合理⽽优质的设计与制造的基础上，机器的性能主要由其零部件的强度及其它相关性能来决定。
机械零件的强度是由结构因素、加⼯⼯艺因素、材料因素和使⽤因素等确定的。
在结构因素和加⼯⼯艺因素正确合理的条件下，⼤多数零件的体积、重量、性能和寿命主要由材料因素，即主要由材料的强度及其它⼒学性能所决定。
在设计机械产品时，主要是根据零件失效的⽅式正确选择的材料的强度等⼒学性能判据指标来进⾏定量计算，以确定产品的结构和零件的尺⼨。
1.5常⽤机械⼯程材料按化学组成分为⼏个⼤类？各⾃的主要特征是什么？p17机械⼯程中使⽤的材料常按化学组成分为四⼤类：⾦属材料、⾼分⼦材料、陶瓷材料和复合材料。
提⽰：强度、塑性、化学稳定性、⾼温性能、电学、热学⽅⾯考虑回答。
1.7、常⽤哪⼏种硬度试验？如何选⽤P18？硬度试验的优点何在P11？硬度试验有以下优点：●试验设备简单，操作迅速⽅便；●试验时⼀般不破坏成品零件，因⽽⽆需加⼯专门的试样，试验对象可以是各类⼯程材料和各种尺⼨的零件；●硬度作为⼀种综合的性能参量，与其它⼒学性能如强度、塑性、耐磨性之间的关系密切，由此可按硬度估算强度⽽免做复杂的拉伸实验（强韧性要求⾼时则例外）；●材料的硬度还与⼯艺性能之间有联系，如塑性加⼯性能、切削加⼯性能和焊接性能等，因⽽可作为评定材料⼯艺性能的参考；●硬度能较敏感地反映材料的成分与组织结构的变化，故可⽤来检验原材料和控制冷、热加⼯质量。
《材料工程基础》复习思考题第一章绪论1、材料科学与材料工程研究的对象有何异同？答：材料科学侧重于发现和揭示组成与结构，性能，使用效能，合成与加工等四要素之间的关系，提出新概念，新理论。
而材料工程指研究材料在制备过程中的工艺和工程技术问题，侧重于寻求新手段实现新材料的设计思想并使之投入使用，两者相辅相成。
6、进行材料设计时应考虑哪些因素？答：.材料设计的最终目标是根据最终需求，设计出合理成分，制订最佳生产流程，而后生产出符合要求的材料。
材料设计十分复杂，如模型的建立往往是基于平衡态，而实际材料多处于非平衡态，如凝固过程的偏析和相变等。
材料的力学性质往往对结构十分敏感，因此，结构的任何细小变化，性能都会发生明显变化。
相图也是材料设计不可或缺的组成部分。
7、在材料选择和应用时，应考虑哪些因素？答：一，材料的规格要符合使用的需求：选择材料最基本的考虑，就在满足产品的特性及要求，例如：抗拉强度、切削性、耐蚀性等；二，材料的价格要合理；三，材料的品质要一致。
8、简述金属、陶瓷和高分子材料的主要加工方法。
答：金属：铸造（砂型铸造、特种铸造、熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、连续铸造、消失模铸造）、塑性加工（锻造、板料冲压、轧制和挤压、拉拨）、热处理、焊接（熔化焊、压力焊、钎焊）；橡胶：塑炼、混炼、压延、压出、硫化五部分；高分子：挤制成型、干压成型、热压铸成型、注浆成型、轧膜成型、等静压成型、热压成型和流延成型。
10、如何区分传统材料与先进材料？答：传统材料指已经成熟且已经在工业批量生产的材料，如水泥、钢铁，这些材料量大、产值高、涉及面广，是很多支柱产业的基础。
先进材料是正在发展，具有优异性能和应用前景的一类材料。
二者没有明显界限，传统材料采用新技术，提高技术含量、性能，大幅增加附加值成为先进材料；先进材料长期生产应用后成为传统材料，传统材料是发展先进材料和高技术基础，先进材料推到传统材料进一步发展。
第1章绪论思考题1．材料科学与工程的四个基本要素解：制备与加工、组成与结构、性能与应用、材料的设计与应用2．材料科学与工程定义解：关于材料组成、结构、制备工艺与其性能及使用过程间相互关系的知识开发及应用的科学。
3．按材料特性，材料分为哪几类？金属通常分哪两大类？无机非金属材料分哪四大类？高分子材料按使用性质哪几类？解：按材料特性，材料分为：金属材料、无机非金属材料、和有机高分子材料三类。
金属材料分为：黑色金属材料和有色金属材料。
无机非金属材料分为：混泥土（水泥）、玻璃、砖及耐火材料、陶瓷四大类。
高分子材料按使用性能分为：塑料、橡胶、纤维、粘合剂、涂料等类。
4．金属﹑无机非金属材料﹑高分子材料的基本特性解：①金属材料的基本特性：a.金属键；b.常温下固体，熔点较高；c.金属不透明，具有光泽；d.纯金属范性大、展性、延性大；e.强度较高；f.导热性、导电性好；g.多数金属在空气中易氧化。
②无机非金属材料的基本性能：a.离子键、共价键及其混合键；b.硬而脆；c.熔点高、耐高温，抗氧化；d.导热性和导电性差；e.耐化学腐蚀性好；f.耐磨损；g.成型方式：粉末制坯、烧结成型。
③高分子材料的基本特性：a.共价键，部分范德华键；b.分子量大，无明显熔点，有玻璃化转变温度（Tg）和粘流温度（Tf ）；c.力学状态有三态：玻璃态、高弹态和粘流态；d.质量轻，比重小；e.绝缘性好；f.优越的化学稳定性；g.成型方法较多。
第2章物质结构基础Structure of Matter思考题1. 原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？解：主量子数n、角量子数l、磁量子数m l、自旋量子数m s2．在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些原则？解：泡利不相容原理、能量最低原理、洪特规则3．配位数及其影响配位数的因素解：配位数：一个原子周围具有的第一邻近原子（离子）数。
影响因素：①共价键数；②原子的有效堆积（离子和金属键合）。
《材料结构与性能》思考题第一章金属及合金的晶体结构1．重要名词晶体非晶体单晶体多晶体晶粒晶界各向异性假等向性（伪各向同性）空间点阵阵点（结点）晶胞简单晶胞（初级晶胞）布拉菲点阵晶系晶面晶面指数晶向晶向指数密勒指数晶面族晶向族晶带晶带轴面间距配位数致密度点阵常数面心立方（A1）体心立方(A2) 密排六方(A3) 同素异构现象四面体间隙八面体间隙多晶型性(同素异构转变) 原子半径合金相固溶体间隙固溶体置换固溶体有限固溶体无限固溶体电子浓度无序分布偏聚短程有序短程有序参数维伽定律中间相金属间化合物正常价化合物电子化合物(Hume-Rothery相) 间隙相间隙化合物拓扑密堆相(TCP相) PHACOMP 方法超结构（有序固溶体，超点阵）长程有序度参数反相畴（有序畴）2．试述晶体的主要特征。
3．画出立方晶系中的下列晶面和晶向：(100), (111), (110), (123), (130)), (121), (225), [112], [312], 2]。
画出六方晶系中的下列晶面：(0001), (1120), (1011)。
[114．画出立方晶系(110)面上的[111]方向，(112)上的[111]方向。
在其(111)面上有几个<110>方向？5．计算面心立方、体心立方、密排六方点阵晶胞的晶胞内原子数、致密度。
其中原子的配位数是多少？6．面心立方和密排六方点阵的原子都是最密排的，为什么它们形成了两种点阵？7．画图计算面心立方和体心立方点阵的四面体、八面体间隙的半径r B与原子半径r A之比。
8．铜的面心立方点阵常数为Å，计算其（122）晶面间距。
9．立方晶系中晶面指数和晶向指数有什么关系？10．写出立方晶系{112}晶面组的全部晶面和<123>晶向族的全部晶向。
11．已知点阵常数a=2 Å，b=6 Å, c=3 Å, 并已知晶面与三坐标轴的截距都是6 Å，求该晶面的指数。
12．若-Fe晶胞中的八面体间隙都被C原子填满，试计算C原子的原子百分数和重量百分数。
另外，这样的事情能否发生，为什么？13．试画出面心立方点阵中(001), (011) 和（111）晶面的原子排列，并标出原子间距。
14．判断下列晶向是否属于相应的晶面或平行于该晶面：[112]与(111)；[110]与(121)；[210]与(101)。
15．下列晶向是否是两个晶面的交线？(1)[112]与(111)及(110)；(2)[101]与(111)及(111)；(3)[101]与(111)及(111)。
16．银属面心立方点阵，若其原子半径为Å，求其晶格常数，并根据其原子量求其密度。
17．-Fe-Fe转变发生在910℃，该温度下其点阵常数分别为Å和Å，试求转变前后的体积变化。
若转变前后原子半径未变化，体积变化又有多大？18. Al和Ag均属面心立方点阵，已知r Ag= Å, r Al=Å, 它们在固态下是否可能无限互溶，为什么？19．固溶体的溶解度主要取决于哪些因素？20．碳原子在-Fe晶胞中存在于什么位置？碳原子溶入后其点阵常数如何变化？为什么？碳原子溶入-Fe中又如何？21．计算含1-wt%C的-Fe中多少个晶胞中溶入一个碳原子？22．中间相一般具有什么特点？23．以黄铜为例说明什么是电子化合物及电子化合物的类型。
24．电子化合物为什么可以具有一定的成分范围？ 25．试述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同。
26．试述短程有序和长程有序的关系。
27．影响有序化的因素有哪些？28．有序化对合金的性能有何影响？第二章 金属的晶体缺陷1．重要名词 晶体缺陷 点缺陷 线缺陷 面缺陷 空位 间隙原子 弗兰克尔缺陷 肖脱基空位 点缺陷平衡浓度 点缺陷的形成能 热力学稳定缺陷和热力学不稳定缺陷 过饱和点缺陷 位错 柏氏矢量 位错结点 刃型位错 螺型位错 混合型位错 位错密度 滑移 攀移 守恒运动和非守恒运动 位错应变能 作用在位错上的力 位错线张力 位错间的力 位错增殖 全位错 不全位错 单位位错 堆垛层错 抽出型层错 插入型层错 堆垛层错能 肖克莱不全位错 弗兰克不全位错 位错反应 扩展位错 扩展位错宽度 弗兰克-瑞德源 交滑移 位错的双交滑移增殖机制 晶界 相界 小角度晶界大角度晶界 对称倾侧晶界 不对称倾侧晶界 扭转晶界 晶界能 重合位置点阵 孪晶 孪晶界 孪晶面 共格孪晶界 非共格孪晶界 表面 表面能2. 若铝的空位形成能为，间隙原子的形成能为，假定二者的振动熵相等，试分别求出500℃和20℃时二者的平衡浓度之比，并解释其比值的变化。
3. 在铁中形成1mol 空位的能量为25000卡，试计算将其从20℃加热到850℃时空位浓度增加了多少倍？若将其淬火至室温，这些空位会出现什么情况？4. 刃型位错、螺型位错 、混合型位错的特点是什么？试比较刃型位错和螺型位错的几何形态和运动特点。
5. 如何求位错的柏氏矢量？柏氏矢量有哪些特征？6. 受力时刃型位错、螺型位错如何运动？试说明他们的滑移方向、位错运动方向、柏氏矢量、变形方向的关系。
什么是守恒运动和非守恒运动？7. 位错间为何有作用力？试分析刃型位错之间和螺型位错之间的作用力。
8. 面心立方、体心立方点阵中单位位错的点阵矢量是什么？9. 扩展位错宽度与那些因素有关？10. 位错反应的条件是什么？试举例说明。
11. 试说明面心立方点阵中不全位错的特点。
12. 试说明弗兰克-瑞德源使位错增殖的机理并求出该位错源启动的临界切应力。
13. 什么是双交滑移？为何刃型位错不能发生交滑移？14. 说明亚晶界的结构，阐述“重合位置点阵模型”，说明晶界的特点。
15. 如图所示，晶体受一均匀切应力的作用，某滑移面上有一柏氏矢量为b 的圆形位错环，(1)分析位错环各段位错线的结构类型，并说明有无可能各部分都是刃型位错或螺型位错？(2)求各段位错所受的力的大小并确定其方向。
(3)在的作用下该位错环将如何运动？运动结果如何？(4)若在的作用下该位错环不动，其半径最小应多大？ 16. 假设在镁晶体中由一个位错源放出的位错滑移到晶体表面，使晶体表面产生高度为10-4cm 的滑移台阶，问有多少个位错运动到了表面？（已知b =） 17. 一个正刃型位错和一个负刃型位错在水平和垂直方向都离开了两个原子间距，画出其二维图形，(1)围绕此二位错作出柏氏回路，找出其柏氏矢量。
(2)围绕两个位错分别作柏氏回路，分别找出其柏氏矢量，二者的柏氏矢量有何关系？τbτ18. 如图，EFGH 为半原子面，则HI, IJ, JK, KE 各段位错是什么类型的位错？ 19. 从结构条件和能量条件判断下列位错反应能否进行： (1)]111[2]111[2a a +a [110] (2) a [100] ]110[2]101[2a a + (3) a [100] ]111[2]111[2a a + (4) →+]111[2]112[3a a ]111[6a (5) →]110[2a ]211[6]112[6a a + (6) ]111[2]111[2a a +a [110] 20. 试讨论面心立方点阵和简单立方点阵中位错的异同点。
21. 晶体的滑移量与位错运动的位移量是否成正比？为什么？22. 为什么刃型位错不能交滑移，螺型位错不能攀移？23. 图中的平面为晶体的滑移面，虚线为位错线，箭头为位错线的运动方向，阴影部分为已滑移区，(1)试分析各图中的位错类型；(2)在外加切应力作用下，当位错线扫过该滑移面时，晶体在什么方向上产生多大的变形？b b b b b24. 如图，刃型位错AB, CD 长度和方向相同，柏氏矢量也相同，两端都被钉住，(1)画出位错线的逐步扩展过程；(2)在两位错环相遇处，位错不能扩展，可以形成一个大位错源，图示此过程。
25. 如图，两同号平行的刃型位错处于平行的滑移面上，(1)当b 2位于①，②，③不同位置时，两个位错的相互作用力如何？(2)在外加切应力作用下，b 1位于哪种位置时其运动速度快些？ 26. 面心立方晶体中有一位错，它的滑移造成晶体沿(111)面和[110]方向切变22a ，(1)写出此位错的单位位错b ，并图示之；(2)若此位错为刃型和螺型时，绘出位错方向；(3)若此位错为螺型，它可在哪些晶面交滑移？ 27. 将一位错弯成半径为r 的圆环，已知b =，G =4×104MPa ，r =0.6m ，试计算沿b 方向需加多大的切应力？第三章 金属的凝固1．重要名词 结晶 熔化潜热 熔化熵 结构起伏（相起伏） 准晶体模型 随机密堆模型热分析 过冷现象 过冷度 形核 长大 均匀形核 非均匀形核 晶胚 晶核 临界晶核 临界晶核半径 临界形核功 能量起伏 形核率 有效形核温度 动态过冷度 正温度梯度 负温度梯度 光滑界面（小平面界面） 粗糙界面（非小平面界面） 树枝晶 非晶态金属 玻璃化转变温度GH I J F K E bA B C D τ b 2 ③① ②b 12. 解释液态金属与固态金属有相似的结构。
3. 解释G-T （自由能-温度）曲线的变化趋势和曲线形状。
4. 说明纯金属凝固的热力学条件5. 当球状晶核在液态形成时，总自由能变化G =4r 2+34r 3G v , 其中r 为球状晶核的半径，为单位晶核面积的表面能，G v 为单位体积晶核形成时放出的体积自由能。
求G 达到最大时的r *和G v *，分析他们的物理意义。
6. 分析纯金属均匀形核和非均匀形核的条件，并比较他们的过冷度，说明他们形核的难易。
7. 在生产条件下，金属结晶形核以那种方式为主？为什么？8. 试说明形核率与过冷度的关系。
9. 金属熔化为什么不需要过热度？10. 说明动态过冷与晶体生长的关系。
11. 分析界面形貌与温度梯度的关系。
12. 试说明树枝晶的形成原理，形成条件和形成过程。
13. 晶粒度对金属的性质有什么影响？为什么用金属型比砂型铸铝件的组织细密？从中分析控制铸件结晶后晶粒大小的因素。
第四章 二元相图和合金的凝固1．重要名词 相 自由度 化学位 液相线 固相线 杠杆法则 公切线法则 相区接触法则 匀晶转变 成分起伏 枝晶偏析 平衡分配系数 宏观偏析 有效分配系数 初始过渡区 区域熔炼 成分过冷 共晶转变 共晶体 固溶线（溶解度曲线） 初生相 次生相（二次相） 亚共晶合金 过共晶合金 相组成物 组织组成物 伪共晶 非平衡共晶组织 离异共晶 包晶转变 包晶转变的不完全性 非平衡包晶组织 铁素体 高温铁素体 奥氏体渗碳体 莱氏体 珠光体 共析转变 工业纯铁 碳钢 白口铸铁 共析钢 亚共析钢 过共析钢 共晶白口铸铁 亚共晶白口铸铁 过共晶白口铸铁 一次渗碳体 二次渗碳体 三次渗碳体 先共析铁素体 变态莱氏体 共晶渗碳体 共析渗碳体 缩孔 疏松 气孔（气泡） 织构（择优取向）2. 什么是相率？其表达式是什么？3. 试说明区域熔炼提纯金属的原因，是不是所有的金属都可以用这种方法提纯？为什么？4. 用示意图说明什么叫成分过冷。
