在A-B二元相图中，分析wB=0.6的合金平衡凝固后，在室温下的相组成物及组织组成物，并计算各相组成物的相对含量。

2．请绘出下列Fe-C合金极缓慢冷却到室温后的金相组织示意图，并标注各组织。（腐蚀剂均为3%硝酸酒精）

答案：

T8钢

T12钢

亚共晶白口铸

铁

工业纯铁

20钢

45钢

一、简答题（每题6分，共30分）

1．原子的结合键有哪几种？各有什么特点？

离子键：正负离子相互吸引；键合很强，无方向性；熔点、硬度高，固态不

导电，导热性差。

共价键：相邻原子通过共用电子对结合；键合强，有方向性；熔点、硬度高，

不导电，导热性有好有差。

金属键：金属正离子于自由电子相互吸引；键合较强，无方向性；熔点、硬

度有高有低，导热导电性好。

分子键：分子或分子团显弱电性，相互吸引；键合很弱，无方向性；熔点、

硬度低，不导电，导热性差。

氢 键：类似分子键，但氢原子起关键作用XH-Y；键合弱，有方向性；

熔点、硬度低，不导电，导热性好。

2．面心立方晶体和体心立方晶体的晶胞原子数、配位数和致密度各是多少？

面心立方 体心立方

?3．立方晶系中，若位错线方向为[001]，b?a[110]，试说明该位错属于什么类

晶胞原子数 4 2 配位数 12 8 致密度 74% 68% 型。

因位错线方向垂直于柏氏矢量，所以是刃位错。

4．请说明间隙化合物与间隙固溶体的异同。

相同点：小原子溶入

不同点：若小原子溶入后，大小原子数量成比例，在选取点阵时，大小原子

点阵可以合并，这实际上改变了大原子的点阵结构，因此认为形成新相，称为间隙相（间隙化合物）。

若小原子溶入后，分布随机，大小原子点阵不能合并，仍然保留大原子点阵，称为间隙固溶体。

?Q?D?D0exp???kT??说明影响扩散的因素。 5．试从扩散系数公式

从公式表达形式可以看出扩散系数与扩散激活能Q和温度T有关。扩散激活能越低扩散系数越大，因此激活能低的扩散方式的扩散系数较大，如晶界和位错处的扩散系数较大。温度越高，原子活性越大，扩散系数越大。 6．何为过冷度？它对形核率有什么影响？

过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度的差值。 随过冷度增大，形核率先增后减。

二、作图计算题（每题10分，共40分）

1. 在面心立方晶体中，分别画出(101)、[110]和(111)、[110]，指出哪

些是滑移面、滑移方向，并就图中情况分析它们能否构成滑移系？

[110] [110](101) (111) 对面心立方晶体，(101)非密排面，因此它不是滑移面；[110]是密排方向，因此是滑移方向。但这二者不能构成滑移系。

(111)和[110]是密排面和密排方向，因此可以构成滑移系。

2. 已知Al为面心立方晶体，原子半径为rA。若在Al晶体的八面体间隙中

能溶入最大的小原子半径为rB，请计算rB与rA的比值是多少。

rB?0.414rA

3. A-B二元合金中具有共晶反应如下：

L(wB?0.75)??(wB?0.15)??(wB?0.95)tE若共

晶反应刚结束时，α和β相的相对含量各占50%，试求该合金的成分。

设合金成分为c％，由题知：

0.95?c?100%?50%0.95?0.15

?%?得：c %＝0.55%

4. 已知铜的临界切分应力为1Mpa，问要使(111)面上产生[101]方向的滑

移，应在[001]方向上施加多大的力？

对立方晶系，两晶向[h1k1l1]和[h2k2l2]夹角公式为：

cos??h1h2?k1k2?l1l2h1?k1?l1222h2?k2?l2222

故滑移面的法线[111]与拉力轴方向[001]的夹角为：

?1?0?1?0?1?1(?1)2?12?1202?02?1213cos???

cos??12

同理，滑移方向[101]与拉力轴方向[001]的夹角为：