1、2.夹头固定情况下,滑移过程中晶体发 生转动的力矩是什么?在单晶体试样拉伸过程中,由于 发生滑移后的晶体使试样两端拉 力不在同意直线上,因此产生一 个力矩迫使滑移面产生趋向外力 平行方向的转动,使试样两端的 拉力重新作用于同一直线上3滑移时晶面的转动 滑移时晶面的转动3.滑移变形与孪生变形的方式有何异同? 相同点: (1)滑移和孪生都是在剪应力作用下晶体的一部分 相对另一部分沿特定晶面和特定晶向发生平移。 (2)滑移和孪生都会在晶体表面产生台阶。不同点: (1)变形距离:滑移使滑移面两侧相对滑动一个完整的平移矢量(柏氏 矢量),而孪生时孪晶内所有面都滑动,滑动的距离并非完整的平移矢 量,每个面
2、的滑动量和距孪生面的距离成正比。 (2)变形方向:滑移后整个晶体的位向没有改变,而孪生则使孪晶部分 的位向与基体对称。 (3)临界切应力:孪晶变形的临界切应力通常大于滑移的临界切应力。纯镉单晶 沿基面(0001)滑移的临界切应力为0.2-0.3MPa,而孪晶变形 的临界切应力为1-7MPa。 (4)变形金属:面心立方金属一般认为不发生孪晶变形,但一些低层错 能的面心立方金属可以发生孪晶。滑移系较少的密排六方金属如 Mg,Zn,Cd等容易发生孪晶。4.晶体中的孪生区与未孪生区是否是同一个相 ,是否同一个组织组成物? 相:合金中具有同一聚集状态、同一晶体结构和性质并 以界面相互隔开的均匀组成部分或
3、连续变化部分。 组织组成物:组成材料的相的类型、形状、数量、 大小、分布等特征的描述,在显微镜下可区分,特征相同的 部分归为一种组织组成物。对于发生孪生变形的晶体: 晶体经过均匀切变形成的孪生区与未孪生区成分、 晶体结构及性能相同但保持着镜面对称的位向关系 ,因此二者是同一个相,之间不存在相界面。 至于是否为同一个组织组成物,通过在金相显微镜 下观察锌的形变孪晶发现它以板条状的形态存在, 与周围基体差异很大。由此可以断定二者不是同一 个组织组成物。5.为什么钢淬火后硬度可显著提高,而Al-4%Cu合 金淬火(固溶处理)后硬度并未显著提高? (1)刚淬火:钢的淬火是将钢加热到一定温度, 使之全部
4、或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速 度的冷速快速冷却进行马氏体(或贝氏体)转变。 在快冷过程中钢存在由一种固溶体(奥氏体)的平 衡态向另一种固溶体(铁素体)的过饱和态的转变 碳在奥氏体中的溶解度远远高于在铁素体中的溶解 度,因此当从奥氏体快冷到室温时,奥氏体转变成 马氏体并产生相当高的碳的过饱和度,以及相当大 的晶格畸变,这才使得钢淬火后硬度可显著提高。 铝铜合金: Al-4%Cu合金在冷却过程中只有从固溶体 (Al)的平衡态向其过饱和态的转变, 过饱和度小,形成的第二相少,强化效 果差。6.定性比较Al-4%Cu合金经下列三种工艺处理 后的差别,并从组织角度分析原因。 (1)退火 (2)固溶处理 (3)固溶处理+人工时效 (1)退火:加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜 速度冷却,消除了残余应力,降低了硬度。 (2)固溶处理:得到过饱和固溶体,从过饱和固溶体中析 出细小弥散分布的第二相微粒,使合金强度升高。 (3)固溶处理+人工时效:固溶处理后在固溶体饱和溶解度 以下的温度加热保温一定时间为人工时效。人工时效加快了 第二相的析出,是合金较快的析出G.P区和 相,对位错阻 力增大,使合金强度升高。