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1、1,习 题 讲 解,2,表面不能简单理解为体相的终止结合键断裂，表面能，表面重构和驰豫表面成份改变,3,表面原子数量依题意。可假设为nXnXn个晶胞组成立方体形状可以简单地理解成6个表面，每个面上角上原子数量（n+1）2，面心原子数量n2，6个面，故面上原子数量为6X（2n2+2n+1)=12n2+12n+6立方体中总原子数量4n3，（每个晶胞原子数为4）故总晶胞数为103，n=10,NS/NB=1360/4000=?故总晶胞数为1024，n=108,NS/NB=?,4,习题1解释下列名词：滑移，滑移系，孪生，屈服，应变时效，加工硬化，织构2已知体心立方的滑移方向为，在一定的条件下滑移面是11
2、2，这时体心立方晶体的滑移系数目是多少？解答：112滑移面有12组，每个112 包含一个晶向，故为12个3如果沿fcc晶体的110方向拉伸，写出可能启动的滑移系；4写出fcc金属在室温下所有可能的滑移系；,5,5将直径为5mm的铜单晶圆棒沿其轴向123拉伸，若铜棒在60KN的外力下开始屈服，试求其临界分切应力。,解答：fcc结构，滑移系111，共有12个滑移系,（-111）面,（111）面,（11-1）面,（1-11）面,AB:-110,BC:0-11,CA:10-1,AB:-1011,CA:0-11,BC:110,AB:-1-10,CA:10-1,BC:011,AB:-110,BC:0-1-
3、1,CA:101,x,z,y,A,B,C,x,z,y,A,B,C,6,立方系中同指数的晶面指数和晶向指数垂直晶向u1v1w1与晶向u2v2w2之间的角度值计算,7,由s/coscos，当拉伸轴沿123，开动的滑移系为（-111）101。123与（-111）夹角计算公式，cosu1u2+v1v2+w1w2/(u12+v12+w12)1/2(u22+v22+w22)1/2 123与（-111）夹角cos（8/21）1/2123与（101）夹角cos（4/7）1/2故s/coscos1.69106N/m2,8,6证明取向因子的最大值为0.5。7分析典型的fcc单晶体加工硬化曲线，比较与多晶体加工硬化
4、曲线的区别。单晶体三个阶段明显，多晶体某个阶段可能被掩盖，一般无易滑移阶段硬化率不同单晶体一般用曲线，多晶体一般用曲线,9,8屈服现象的实质是什么，吕德斯带与屈服现象有何关系，如何防止吕德斯带的出现？溶质原子对位错钉扎的解脱；吕德斯带就是屈服阶段不均匀变形的变形痕迹；加入夺取溶质原子的合金元素或进行超过屈服变形量的预变形9讨论金属中内应力的基本特点，成因和对金属加工、使用的影响；变形储能，存在于不同尺寸范围变形不均匀造成影响：开裂；尺寸稳定性，表面翘曲等；化学性能如腐蚀；可以作为后续回复再结晶的驱动力；表面压应力可以有提高疲劳断裂的作用,10,10实践表明，高度冷轧的镁板在深冲时往往会裂开，试
5、分析原因；解答要点：1）本身hcp，滑移系少，塑性差2）大变形量，形成织构，塑性方向性3）加工硬化影响，也有内应力影响,11,11分析Zn、Fe、Cu几种金属塑性不同的原因12陶瓷材料的变形与金属材料的变形有何不同?13高分子材料的变形有何特点？,12,14分析为什么细化晶粒既可以提高金属强度，又可以提高金属的塑性。提高强度晶界的阻止位错运动相邻晶粒滑移位向不一致hall-petch equation塑性开动的滑移系较多应力集中相对小，防止裂纹过早产生承担变形量的晶粒多，相对变形量大，变形均匀,13,15讨论金属的应变硬化现象对金属加工、使用行为的影响。抗偶然过载加工强化连续加工成型的条件性能
6、控制切削加工性能好消耗能量内应力：腐蚀性能不稳塑性降低,14,16总结影响金属强度的因素。晶体缺陷内因：金属本性，晶格类型；晶粒大小和亚结构；溶质元素；第二相；外因：服役温度；应变大小；应变速率，增加强度大，脆；应力状态：拉，压，扭等；,15,17为什么过饱和固溶体经过适当时效处理后，其强度比它的室温平衡组织强度要高？什么合金具有明显的时效强化效果？把固溶处理后的合金冷加工一定量后再进行时效，冷加工对合金的时效有何影响？第二相强化具有固溶度变化，析出中形成细小弥散第二相的合金。加速；,16,18知一个铜单晶体试样的两个外表面分别是（001）和（111）。分析当此单晶体在室温下滑移时在上述每个表
7、面上可能出现的滑移线彼此成什么角度；解答：铜单晶体为fcc，滑移系为111。表面是（001），塑性变形表面滑移线为111与 001的交线，滑移线表现为平行或垂直若表面是（111），塑性变形表面滑移线为111与 111的交线，滑移线表现为平行或为60(8个（111）面组成的交线即为),17,18,习题,金属材料的强化方式有哪些？解答：金属材料的塑性变形通过位错运动实现，故强化途径有两条：1.减少位错，小于102 cm2，接近于完整晶体，如晶须。2.增加位错，阻止位错运动并抑制位错增殖 强化手段有多种形式：冷加工变形强化，细晶强化，固溶强化，有序强化，第二相强化（弥散或沉淀强化，切过与绕过机制），
8、复合材料强化,19,某面心立方晶体可动滑移系为（11-1）-110，点阵常数a=0.2nm.1.指出引起滑移的单位位错柏氏矢量2.滑移由刃型位错引起，指出滑移线方向3.滑移由螺型位错引起，指出滑移线方向4.上述情况下滑移时位错线滑移方向5.假定该滑移系上作用0.7MPa的切应力，计算单位刃型位错和螺型位错线受力大小和方向解答：1.单位位错柏氏矢量b=a-110/2，即滑移方向上最紧邻原子间距间矢量。2.设位错线方向为uvw，滑移线在（11-1）上，则有u+v-w0；位错为刃型位错，故与柏氏矢量方向-110垂直，有-u+v0；可得位错线方向 uvw为1123.同理，设位错线方向为uvw，滑移线在（11-1）上，u+v-w0；位错为螺型位错，故与柏氏矢量方向-110平行，可得位错线方向 uvw为-1104.刃型位错滑移时位错线滑移方向平行b；螺型位错滑移时位错线滑移方向垂直b5.晶体受切应力，单位长度位错线受力F=b；方向均与位错线垂直，b a-110/2，大小为0.707a，带入可得F9.89910-11MN/m,20,
