第一章 原子排列与晶体结构

1. fcc结构的密排方向是 ，密排面是 ，密排面的堆垛顺序是 ，

致密度为 ，配位数是 ,晶胞中原子数为 ，把原子视为刚性球时，原子的半径r与点阵常数a的关系是 ；bcc结构的密排方向是 ，密排面是 ,致密度为 ,配位数是 ,晶胞中原子数为 ，原子的半径r与点阵常数a的关系是 ；hcp结构的密排方向是 ，密排面是 ，密排面的堆垛顺序是 ，致密度为 ，配位数是 ,，晶胞中原子数为 ，原子的半径r与点阵常数a的关系是 。 2. Al的点阵常数为0.4049nm，其结构原子体积是 ，每个晶胞中八面

体间隙数为 ，四面体间隙数为 。 3. 纯铁冷却时在912e 发生同素异晶转变是从 结构转变为 结构，

配位数 ，致密度降低 ，晶体体积 ，原子半径发生 。 4. 在面心立方晶胞中画出

晶面和

晶向，指出﹤110﹥中位于（111）

晶面和

晶向。

平面上的方向。在hcp晶胞的（0001）面上标出

5. 求和两晶向所决定的晶面。

6 在铅的（100）平面上，1mm2有多少原子？已知铅为fcc面心立方结构，其原

子半径R=0.175×10-6mm。

第二章 合金相结构

一、 填空

1） 随着溶质浓度的增大，单相固溶体合金的强度 ，塑性 ，导电性 ，形成间隙固溶体时，固溶体的点阵常数 。

2） 影响置换固溶体溶解度大小的主要因素是（1） ；

（2） ；（3） ；（4） 和环境因素。 3） 置换式固溶体的不均匀性主要表现为 和 。 4） 按照溶质原子进入溶剂点阵的位置区分，固溶体可分为 和 。

5） 无序固溶体转变为有序固溶体时，合金性能变化的一般规律是强度和硬度 ，塑性 ，导电性 。

6）间隙固溶体是 ，间隙化合物是 。

二、 问答

1、 分析氢，氮，碳，硼在?-Fe 和?-Fe 中形成固溶体的类型，进入点阵中的位置和固溶度大小。已知元素的原子半径如下：氢：0.046nm，氮：0.071nm，碳：0.077nm，硼：0.091nm，?-Fe：0.124nm，?-Fe ：0.126nm。 2、简述形成有序固溶体的必要条件。

第三章 纯金属的凝固

1. 填空

1. 在液态纯金属中进行均质形核时，需要 起伏和 起伏。 2 液态金属均质形核时，体系自由能的变化包括两部分，其中 自由能是形核的阻力， 是形核的动力；临界晶核半径rK与过冷度vT关系为 ，临界形核功vGK等于 。 3 动态过冷度是指 。

4 在工厂生产条件下，过冷度增大，则临界晶核半径 ，金属结晶冷却速度越快，N/G比值 ，晶粒越 。 5. 获得非晶合金的基本方法是 。

二、 问答

1 根据凝固理论，试述细化晶粒的基本途径。

2 试根据凝固理论，分析通常铸锭组织的特点。

3 简述液态金属结晶时，过冷度与临界晶核半径，形核功及形核率的关系。

4 铜的熔点Tm=1356K，熔化热vHm=1628J/cm2，?=177×10－7J/cm，点阵常数a=0.3615nm。求铜vT=100e 时均匀形核的临界核心半径。

5：何谓过冷，过冷度，动态过冷度，它们对结晶过程有何影响？

6 根据冷却速度对金属凝固后组织的影响，现要获得微晶，非晶，亚稳相，请指出其凝固时如何控制。

7、简述纯金属凝固时润湿角θ、杂质颗粒的晶体结构和表面形态对异质形核的影响。

第四章 二元合金相图与合金凝固

一、填空

1. 固溶体合金凝固时，除了需要结构起伏和能量起伏外，还要有 起伏。

2. 按液固界面微观结构，界面可分为 和 。

3. 液态金属凝固时，粗糙界面晶体的长大机制是 ，光滑界面晶体的长大机制是 和 。

4 在一般铸造条件下固溶体合金容易产生 偏析，用 热处理方法可以消除。

5 液态金属凝固时，若温度梯度dT/dX>0（正温度梯度下），其固、液界面呈 状，dT/dX<0时（负温度梯度下），则固、液界面为 状。

6. 靠近共晶点的亚共晶或过共晶合金，快冷时可能得到全部共晶组织，这称为 。

7 固溶体合金凝固时，溶质分布的有效分配系数ke= ，当凝固速率很大时ke趋于 。

8. 在二元相图中，L1→?+L2叫 反应，?→L+?称为 转变，而反应?１—?２＋?称为 反应，?+???称为 反应。

9 Fe-Fe3C相图中含碳量小于 为钢，大于 为铸铁；铁碳合金室温平衡组织均由 和 两个基本相组成；根据溶质原子的位置，奥氏体其晶体结构是 ，是 固溶体，铁素体是 ，其晶体结构是 ，合金平衡结晶时，奥氏体的最大含量是 ；珠光体的含碳量是 ，它是由 和 组成的两相混合物；莱氏体的含碳量是 ；在常温下，亚共析钢的平衡组织是 ，过共析钢的平衡组织是 ，亚共晶白口铸铁的平衡组织是 ，莱氏

体的相组成物是 ，变态莱氏体的相组成物是 ，Fe3CI是从 中析出的，Fe3CII是从 中析出的，Fe3CIII是从 中析出的，它们的含碳量为 ，Fe3C主要性能特点是 ，A共析反应后的生成物称为 。 2 问答

1 如图4-1所示为Ni-Al相图 1） 填出相图中各相区的平衡相；

2） 指出图中的稳定化合物和不稳定化合物； 3） 写出图中存在的恒温反应，指明反应类型；

4） 指出含Ni 30%(重量)的合金在平衡冷却时的相变过程，计算室温下的相

组成与组织组成，并计算出其中组织组成物的百分数。 5） 试说明含Ni89%（重量）的Ni-Al合金其平衡凝固与非平衡凝固后的显微

组织的不同。 6） 设X合金平衡凝固完毕时的组织为?（Al）初晶+(?+?)共晶，其中?初

晶占80%，则此合金中Ni组元的含量是多少？ 7） 绘出1500e 时Al-Ni合金系的自由能—成分曲线示意图。