材料科学基础试题库选题 联系客服

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(3) 位错受力(运动)方向处处垂直于位错线,在运动过程中是可变的,晶体作相对滑动的方向————

d. 也随位错线运动方向而改变 e. 始终是柏氏矢量方向 f. 始终是外力方向

2.

在相距为l的两滑移面上有两个平行

的异号刃位错,如图所示,问

(1) 要使两位错在各自滑移面上作相向运动,需施加多大切应力?

方向如何?

(2) 要使两位错在各自滑移面上作反向运动,需施加多大切应力?

方向如何?

思考题.设有两条交叉(正交但不共面)的位错线和,其柏氏矢

量分别为和,且︱︱ =︱︱=b。试求下述情况下两位错间的交互作用(要求算出单位长度位错线的受力?,总力F和总力距M): (1)两个位错都是螺型; (2)两个位错都是刃型;

(3) 一个是螺型,一个是刃型。

作业5

1. 方形晶体中有两根刃型位错(如图所示),(1)当周围晶体中:(a)空位多于平衡值;(b)空位少于平衡值;(c)间隙原子多于平衡值;(d)间隙原子少于平衡值时;位错分别易于向什么方向攀移?

b

b (2)加上怎样的外力,才能使这两根位错线通过纯攀移而相互靠拢? 2. 铜单晶中相互缠结的三维位错网络结点之间的平均距离为D, (1) 计算位错增殖所需要的应力η(提示:位错网络中两结点和它

的之间的位错段可作为F-R源) (2) 如果此应力决定了材料的剪切强度,为达到G/100的强度值,

D应为何值?(已知G=50GPa,a=0.36nm) (3) 计算当剪切强度为42MPa时的位错密度ρ(对于三维位错网

络,ρ=2/D2)

3. 在FCC晶体的滑移面上有一扩展位错A和封闭位错环B,如图所示。组成扩展位错的两条Shockley分位错的柏氏失量分别为及,位错环的柏氏失量为=。问(1)A和B的层错有无差别?为什么?(2)假定A和B的形状和尺寸不变且都向左运动时,在位错扫过的滑移面上下的原子是如何运动的?

B A

作业6

1. 在汤普森四面体中计算=AB+CB及=AB+BC的位错能量,并指出哪一个反应易于进行,上述反应是否释放能量。

2. 估算Al、Cu和不锈钢中扩展位错的平衡宽度。已知三种材料的点阵常数α和剪切模量G分别是:α Al=0.404nm,αCu=0.361nm,

α不锈钢=0.356nm,GAl=3×106N/cm2,GCu=5×106N/cm2, G不锈钢=10×106N/cm2,γAl=0.20J/m2,γCu=0.04 J/m2, γ不锈钢=0.02 J/m2。 3. 已知单位位错能与肖克莱不全位错克不全位错,试说明: (1) 新生成的弗兰克不全位错的柏氏失量; (2) 该位错为什么称为固定位错。 4. 面心立方晶体中有

位错沿

相结合形成弗兰

方向排列,它分解为Shockley

不全位错: (1) 写出位错反应式; (2) 已知该晶体G=45GPa,层错能γ=0.045 J/m2, 求出该层

错的平衡宽度。

作业7

1. 试比较Shockley位错、弗兰克位错、压杆位错的异同点。 2. 简述Thompson四面体的作用

作业8

1. 选择题

1)如果倾斜晶体中的位错的平均柏氏矢量不与晶界垂直则 a. 晶界能量较低; b. 晶界会有长程应力; c. 晶界位错构成一种亚稳定组态

2)金属的表面自由能,随其结合键的增加而增加,所以 a. 高熔点金属的表面自由能比低熔点金属的要高些; b. 表面自由能与温度无关; c. 表面自由能是各向同性

2. 直接观察铝试样发现,在晶粒内部位错密度ρ=5×1013m-2,如亚晶粒间的角度为5°,试估算界面上的位错间距D和亚晶粒平均尺寸。 (提示:假定全部位错都集中在亚晶界上,且每个亚晶粒均为正六边形。已知铝的晶格常数a=2.8×10-10m)

3.假定晶界转矩为零,证明一个四线轴交点会分解为两个三线轴交点,并指明何时会出现下图Ⅰ和图Ⅱ的情况。

图Ⅰ 图Ⅱ

作业9

1. 选择题

(1) 为消除硫化物在钢中的热脆,其两面角

a. 要大 b. 要小 c. 无影响 (2) 由扩散考虑,与大角度晶界迁移率相比,小角度晶界的迁移

a. 较低 b. 接近 c. 较高

(3)在单相组织中存在着大小不等的晶粒,由界面曲度驱动界面移动的规律可知

a. 小晶粒将移向大晶粒一方,直到晶粒大小相等; b. 大小晶粒吞并相邻晶粒,同时长大;

c. 界面将移向小晶粒一方,最后小晶粒将消失;

2.

已知铅黄铜中有α、β、(Pb)

三相,平衡态下(Pb)相与α、β的交角如下图(a)所示,问:(1)在α、β的两相黄铜中,β相的两面角θ为多大(图b);(2)如果β相在α相的晶隅的平衡形貌特征4如何。

α α

A α α 60° θ=? β (Pb) 90°δ 120° β

图a 图b 3. 铅、铋均不溶于铜中,含铋的铜不能热轧(发生碎裂),含铅的铜较难热轧(有