1、置换固溶体 溶质原子占据溶剂晶格中的结点位置而形成的固溶体称置换固溶体。当溶剂和溶质原子直径相差不大，一般在15％以内时，易于形成置换固溶体。铜镍二元合金即形成置换固溶体，镍原子可在铜晶格的任意位置替代铜原子。

2、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间隙固溶体。间隙固溶体的溶剂是直径较大的过渡族金属，而溶质是直径很小的碳、氢等非金属元素。其形成条件是溶质原子与溶剂原子直径之比必须小于0.59。如铁碳合金中，铁和碳所形成的固溶体――铁素体和奥氏体，皆为间隙固溶体。 7、固溶体合金非平衡凝固时，有时会形成微观偏析，有时会形成宏观偏析，原因何在？

8、应变硬化在生产中有何意义？作为一种强化方法，它有什么局限性？ 9、一种合金能够产生析出硬化的必要条件是什么？ 10、比较说明不平衡共晶和离异共晶的特点。 11、枝晶偏析是怎么产生的？如何消除？

结晶温度间隔宽的固溶体合金，当冷却速度快时，发生不平衡结晶，先结晶的成分来不及充分扩散，使先结晶的主干与后结晶的支干及支干间的成分产生差异，形成枝晶偏析。偏析程度取决于合金液凝固时的冷却速度、偏析元素扩散速度及受液固相线温度间隔支配的溶质平衡分配系数。液固相线温度间隔大的固溶体类合金，当凝固冷却速度较快时，易发生不平衡结晶，使先结晶成分来不及充分扩散而形成枝晶偏析.

1.适当提高熔炼温度，加强对合金液的脱气、除渣、精炼、变质和孕育处理，加强搅拌，使合金液均匀、净化

2.易产生枝晶偏析的合金，可加入适量晶粒细化剂或微冷铁

3.易产生枝晶偏析的合金，可通过调整浇注温度和浇注速度、控制型温来控制铸件的凝固冷却速度，使之与溶质的分配和扩散相匹配 4.均匀化退火可消除枝晶偏析

12、请简述影响扩散的主要因素有哪些.(1)温度；（2）晶体结构与类型；（3）晶体缺陷；（4）化学成分。

13、请简述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点？ 相同点：小原子溶入。

不同点：间隙固溶体保持溶剂（大原子）点阵；

间隙相、间隙化合物改变了大原子点阵，形成新点阵。间隙相结构简单；间隙化合物结构复杂

14、临界晶核的物理意义是什么？形成临界晶核的充分条件是什么？ 临界晶核的物理意义：可以自发长大的最小晶胚（或，半径等于rk的晶核） 形成临界晶核的充分条件：（1）形成r≥rk的晶胚； （2）获得A≥A*（临界形核功）的形核功。

15、请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。热力学条件 ΔG < 0 ；结构条件： r > r* ；能量条件： A > ΔG max ；成分条件。

16、为什么钢的渗碳温度一般要选择在γ-Fe相区中进行？若不在γ-Fe相区进行会有什么结果？γ相是原始生长相，固溶度高，渗碳可以均匀分布在组织结构中。

温度过低的其他相，比如马氏体，或珠光体的，不能均匀扩散到组织结构中，偏析严重，导致强度降低。

温度过高，组织会重新生核成长，会破坏原来的组织结构

19、位错密度有哪几种表征方式？

体密度：即单位体积内的位错线长度；面密度：即垂直穿过单位面积的位错线根数。

20、淬透性与淬硬性的差别。

淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层深度的能力；淬硬性是指在一定条件下淬火后获得马氏体组织所能达到的最高硬度。

22、马氏体相变的基本特征？（12分）

1.无扩散性

2.切变性，即由母相变为新相的晶格改组过程是以切变方式进行的 3.具有一定的晶体学位相关系的惯习面，即共格切变 4.转变在一定的温度范围内进行 5.快速转变，一般不需要孕育期

6.转变不完全，会留有相当数量的残余奥氏体 23、加工硬化的原因？（6分）

产生加工硬化的主要原因是金属在塑性变形时晶粒产生滑移，滑移面和其附近的晶格扭曲，使晶粒伸长和破碎，金属内部产生残余应力等，因而继续塑性变形就变得困难，从而引起加工硬化。

24、柏氏矢量的意义？（6分）

它描述了位错线上原子畸变特征、方向、大小；位错的畸变能和柏氏矢量的平方成正比.

26、已知916℃时，γ-Fe的点阵常数0.365nm，（011）晶面间距是多少？（5分）

面心立方的?-Fe，a＝b＝c＝0.365nm，对立方晶系，

d?a02?12?12?0.3652?1.03nm

27、画示意图说明包晶反应种类，写出转变反应式？（4分）

28、影响成分过冷的因素是什么？（9分）

温度梯度（平缓有利）；凝固速度（越快越有利）；凝固范围（越大越有利）。

29、单滑移、多滑移和交滑移的意义是什么？（9分）

只有一个滑移系统上的分切应力最大并达到临界分切应力，形成单滑移，这种情况下，加工硬化最弱；当拉力轴在晶体的特定取向上可能使几个滑移系的分切应力相等，在同时达到了临界分切应力时发生多滑移，这种情况下会发生加工硬化现象；交滑移是螺旋位错在两个相交的滑移面上运动，当螺型位错在一个滑移面上运动遇到障碍会转到另一个滑移面上继续滑移，滑移方向不变。交滑移影响材料的塑性。

30、简要说明纯金属中晶粒细度和材料强度的关系，并解释原因。（6分）

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Hall-Petch霍尔-佩奇公式，细度减小，屈服强度增加，用晶界位错塞积模型解释。对粗晶粒，晶界塞积的位错多，产生应力集中大，在变形传递中容易使位错源开动，因此屈服强度低。

31、某晶体的原子位于四方点阵的节点上，点阵的a=b，c=a/2，有一晶面在x，y，z轴的截距分别为6个原子间距、2个原子间距和4个原子间距，求该晶面的密勒指数。

32、证明理想密排六方结构的轴比c/a=1.633。(a,厂3/3a)

33、立方晶系的(111)，(110)，(123)晶面族各包含多少晶面，写出它们的密勒指数。

34、说明柏氏矢量的确定方法，如何利用柏氏矢量和位错线来判断位错的类型？

答：首先在位错线周围作一逆时针回路,然后在无位错的晶格内作同样的回路,该回路必不闭合,连接终点与起点即为柏氏矢量. 位错线与柏氏矢量垂直的是刃型位错,平行的是螺型位错.

35、简要说明成分过冷的形成及其对固溶体组织形态的影响。

答: 固溶体凝固时,由于溶质原子在界面前沿液相中的分布发生变化而形成的过冷.

36、为什么晶粒细化既能提高强度，也能改善塑性和韧性？

答: 晶粒细化减小晶粒尺寸,增加界面面积,而晶界阻碍位错运动,提高强度; 晶粒数量增加,塑性变形分布更为均匀,塑性提高; 晶界多阻碍裂纹扩展,改善韧性. 37、共析钢的奥氏体化有几个主要过程？合金元素对奥氏体化过程有什么影响？

答: 共析钢奥氏体化有4个主要过程: 奥氏体形成、渗碳体溶解、奥氏体均匀化、晶粒长大。合金元素的主要影响通过碳的扩散体现，碳化物形成元素阻碍碳的扩散，降低奥氏体形成、渗碳体溶解、奥氏体均匀化速度。

38、提高钢材耐蚀性的主要方法有哪些？为什么说Cr是不锈钢中最重要的合金元素？

答：提高钢材耐蚀性的主要方法有：在表面形成致密氧化膜、提高基体电极电位、形成单相组织。Cr可形成表面致密氧化膜Cr2O3,可提高电极电位，可形成单相铁素体.

39、何为位错反应？如何判断一个位错反应能否进行？ 40、根据凝固理论，试述细化晶粒的基本途径。