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70、孪生 :晶体受力后，以产生孪晶的方式进行的切变过程叫孪生。

61、肖脱基空位 : 在个体中晶体中，当某一原子具有足够大的振动能而使振幅增大到一定程 度时， 就可能克服周围原子对它的制约作用， 跳离其原来位置， 迁移到晶体表面或内表面的正常结点位置上而使晶体内部留下空位，称为肖脱基空位。

62、弗兰克尔空位 :离开平衡位置的原子挤入点阵中的间隙位置，而在晶体中同时形成相等数目的空位和间隙原子。

第二章：固溶体

1、固溶体：固溶体是固态下一种组元（熔质）熔解在另一种组元（熔剂）中而形成的新相， 其特点是固溶体具有熔剂组元的点阵类型。 晶格与固溶体相同的组元称为熔剂， 其他的组元称为溶质。

2、固溶体分类： 溶质原子在熔剂点阵中所占的位置不同， 可分为置换固溶体和间隙固溶体。 按溶解度大小分为无限固溶体和有限固溶体， 按各组元原子在点阵中排列的秩序性又可分为无序固溶体和有序固溶体。

溶质和熔剂的原子尺寸差别越小就越容易

3、置换固溶体固溶度三大规律： 1.原子尺寸 形 成置换固溶体，并且溶解度越

2.晶体结构 溶质与熔剂的晶体结构类型相同是它们能 大；

够形成无限固溶体的必要条件； 3.电负性因素 如果溶质原子与熔剂原子的负电性相差很 大，即两者之间化学亲和力很大，则它们往往容易形成比较稳定的化合物； 4.电子浓度 4、间隙固溶体 :溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称为间隙固溶体。 只能形成有

限固溶体

5、有序固溶体：当一种组元溶解在另一组元中时，各组元原子分别占据各自的布拉

维点阵的一种固溶体，形成一种各组元原子有序排列的固溶体，溶质在晶格完全有序排列。

有序强化：对于某些具有无序 -有序转变的固溶体来而言，有序状态的强度高于无序状态，这种现象也称为有序强化。

6、固溶强化：固溶体的硬度、强度往往高于组成它的各组元，而塑性较低，这种现象就称 为固溶强化。 强化的程度不仅取决于它的成分， 还取决于固溶体的类型， 结构特点， 固溶度等一系列因素。

7、固溶强化规律：间隙式固溶质原子的强化效果一般要比置换式固溶质原子更显著。这是 因为间隙式固溶质原子往往择优分布在位错线上， 形成间隙原子气团， 将位错牢牢钉住， 从而造成强化。相反，置换式固溶质原子往往均匀分布，虽然由于溶质和熔剂原子尺寸不同， 造成点阵畸变， 从而增加位错的运动阻力， 但这种阻力比间隙原子气团的钉扎力小得多， 因而强化作用也小得多。

显然，溶质和熔剂原子尺寸相差越大或固溶度越小，固溶强化越显著。

8、金属间化合物： 金属与金属， 或金属与类金属之间所形成的化合物统称为金属间化合物。 9、影响金属间化合物的形成及其结构的主要因素：电负性，电子浓度，原子尺寸。一一对 应正常价化合物，电子化合物，间隙化合物。

10、正常价化合物：就是符合原子价规则的化合物。 11、电子化合物： 是由 IB 组或过度族金属元素与

IIB，IIIA,IVA 族金属元素形成的金属化合物。

12、间隙化合物： 间隙化合物主要受组元的原子尺寸因素控制。 通常是由过度族金属与原子 半径很小的非金属元素组成，后者处于化合物晶格的间隙中。

13、金属化合物的特性：具有极高的硬度，较高的熔点，而塑性很差。根据这一特性，绝大 多数的工程材料将金属化合物作为强化合金的第二相来使用。 特殊的物理性质： 诸如电学性

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质，磁学性质，声学性质，电子发射性质，催化性质，化学稳定性，热稳定性，和高温强度等。

14、间隙相 :当非金属（ X）和金属（ M）原子半径的比值 rX/rM<0.59 时，形成的具有简单晶体结构的相，称为间隙相。

15、点阵畸变 : 在局部范围内，原子偏离其正常的点阵平衡位置，造成点阵畸变。通常把这部分增加的能量称为点缺陷形成能。

点缺陷：热缺陷：当晶体中的温度高于绝对 0K 时，由于晶格内原子热振动，使一部分能量较大的原子离开平衡位置造成缺陷

杂志缺陷：由于外来原子进入晶体而产生的缺陷。

非化学计量结构缺陷（电荷缺陷） ：有一些化合物，它们的化学组成会明显的随着周围气氛的性质和压力的大小的变化而发生组成偏离化学计量的现象，由此产生的晶体缺陷称为。

16、置换固溶体 : 当溶质原子溶入溶剂中形成固溶体时，溶质原子占据溶剂点阵的阵点，或者说溶质原子置换了溶剂点阵的部分溶剂原子，这种固溶体就称为置换固溶体。 75、金属键 :自由电子与原子核之间静电作用产生的键合力。

90、范德华键 : 由瞬间偶极矩和诱导偶极矩产生的分子间引力所构成的物理键。 99、同质异构体 : 化学组成相同由于热力学条件不同而形成的不同晶体结构。 101、布拉菲点阵 :除考虑晶胞外形外，还考虑阵点位置所构成的点阵。

102、配位多面体 :原子或离子周围与它直接相邻结合的原子或离子的中心连线所构成的多面体，称为原子或离子的配位多面体。

104、拓扑密堆相 :由两种大小不同的金属原子所构成的一类中间相， 其中大小原子通过适当 的配合构成空间利用率和配位数都很高的复杂结构。 由于这类结构具有拓扑特征， 故称这些 相为拓扑密堆相。

10、固溶强化：由于合金元素（杂质）的加入，导致的以金属为基体的合金的强度得到加强的现象。

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。

细化晶粒的方法：增加过冷度、变质处理、振动与搅拌，加形核剂

固溶强化规律： ①在固溶体溶解度范围内， 则强化作用越大；

合金元素的质量分数越大，

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。

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锻造或轧制 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。

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。

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。

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 σ s=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 =abGρ 1/2 ，位错密度 （ρ ）越大，强化效果越显著。

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。

间隙固溶体和间隙化合物的区别

间隙化合物的晶体结构都很复杂， 原子间结合键位共价键和金属键。 间隙化合物也具有很高的熔点和硬度， 脆性较大， 也是钢中重要的强化相之一。 但与间隙相相比， 间隙化合物的熔

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点和硬度以及化学稳定性都要低一些。 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。

间隙化合物指由过渡族金属元素与碳、 氮、氢、硼等原子半径较小的非金属元素形成的金属化合物。

塞积：沿着滑移面运动的位错遇到障碍物形成位错被堵塞，位错运动受阻的现象。 晶粒度：表征晶粒大小的指标，通常用晶粒的平均面和和平均直径表示。 上坡扩散：原子由低浓度处向高浓度处扩散的现象。

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