材料科學(xué)基礎(chǔ)

1、1混合位錯(cuò)：滑移矢量既不平行也不垂直于位錯(cuò)線，而與位錯(cuò)線相交成任意角度，這種位錯(cuò)稱為混合位錯(cuò)。位錯(cuò)線是已滑移區(qū)與未滑移區(qū)的邊界線。2扭折扭折—形成的曲折線段在滑移面上3割階割階—曲折線段垂直于位錯(cuò)的滑移面4單位位錯(cuò)：單位位錯(cuò)：實(shí)際晶體中，柏氏矢量等于單位點(diǎn)陣矢量的位錯(cuò)。5全位錯(cuò)：全位錯(cuò)：實(shí)際晶體中，柏氏矢量等于點(diǎn)陣矢量或其整數(shù)倍的位錯(cuò)，全位錯(cuò)滑移后晶體原子排列不變。6不全位錯(cuò)：不全位錯(cuò)：實(shí)際晶體中，柏氏矢量不等于點(diǎn)陣矢量整數(shù)倍的位錯(cuò)。7

2、堆垛層錯(cuò)：堆垛層錯(cuò)：實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)中，密排面的正常堆垛順序有可能遭到破壞和錯(cuò)排，稱為堆垛層錯(cuò)，簡稱層錯(cuò)。8位錯(cuò)反應(yīng)位錯(cuò)反應(yīng):將位錯(cuò)之間的相互轉(zhuǎn)化（即柏氏矢量的合成與分解）稱為位錯(cuò)反應(yīng)。所有自發(fā)的位錯(cuò)反應(yīng)必須滿足以下兩個(gè)條件：所有自發(fā)的位錯(cuò)反應(yīng)必須滿足以下兩個(gè)條件：（重點(diǎn)）（重點(diǎn)）（1）幾何條件：Σbb=Σba（2）能量條件：9擴(kuò)展位錯(cuò)：擴(kuò)展位錯(cuò)的寬度與晶體的單位面積層錯(cuò)能γ成反比，與切變模量G成正比。鋁的層錯(cuò)能很高，擴(kuò)展位錯(cuò)的寬度很窄10

3、10根據(jù)相鄰晶粒之間位向差根據(jù)相鄰晶粒之間位向差θ角的大小不同可將晶界分為兩類：角的大小不同可將晶界分為兩類：①小角度晶界②大角度晶界11彈性變形的主要特征：彈性變形的主要特征：（1）彈性變形可逆（2）符合虎克（Hooke）定律：在正應(yīng)力下，σ=Eε在切應(yīng)力下，τ=Gγ(3)材料的最大彈性變形量隨材料的不同而異。12包申格效應(yīng)包申格效應(yīng):材料經(jīng)預(yù)先加載產(chǎn)生少量塑性變形后（4%），同向加載，材料的彈性極限升高，反向加載下降的現(xiàn)象。13彈性

4、后效彈性后效:在彈性極限σe范圍內(nèi)，應(yīng)變滯后于外加應(yīng)力，并和時(shí)間有關(guān)的現(xiàn)象稱為彈性后效或滯彈性。14彈性滯后彈性滯后:由于應(yīng)變落后于應(yīng)力，在σε曲線上使加載線與卸載線不重合而形成一封閉回線，稱之為彈性滯后。1515霍爾霍爾—佩奇（佩奇（HallPetchHallPetch）公式：）公式：1616應(yīng)變時(shí)效：應(yīng)變時(shí)效：當(dāng)退火狀態(tài)的低碳鋼拉伸到超過屈服點(diǎn)發(fā)生少量塑性變形后（曲線a）卸載，然后立即即重新加載拉伸，則可見其拉伸曲線不再出現(xiàn)屈服點(diǎn)（

5、曲線b），此時(shí)試樣不會(huì)發(fā)生屈服像。1717再結(jié)晶：再結(jié)晶：出現(xiàn)無畸變的等軸新晶粒逐步取代變形晶粒的過程；1818再結(jié)晶溫度：再結(jié)晶溫度：冷變形金屬開始進(jìn)行再結(jié)晶的最低溫度稱為再結(jié)晶溫度。19加工硬化加工硬化：金屬材料經(jīng)冷加工變形后，強(qiáng)度指標(biāo)顯著提高，塑性指標(biāo)明顯下降的現(xiàn)象。2020產(chǎn)生成分過冷的臨界條件產(chǎn)生成分過冷的臨界條件（G、R、m、D）???22abbb0001kkDmwRG??影響枝晶偏析因素：影響枝晶偏析因素：凝固速度越大，晶

6、內(nèi)偏析越嚴(yán)重；偏析元素在固溶體中的擴(kuò)散能力越小，則晶內(nèi)偏析越大；凝固溫度范圍越寬，晶內(nèi)偏析也越嚴(yán)重。晶界偏析：晶界偏析：晶界偏析是由于溶質(zhì)原子富集（k01）在最后凝固的晶界部分而造成的。影響晶界偏析因素：影響晶界偏析因素：溶質(zhì)含量越高，偏析程度越大；非樹枝晶長大使晶界偏析的程度增加，也就是說枝晶偏析可減弱晶界的偏析；結(jié)晶速度慢使溶質(zhì)原子有足夠的時(shí)間擴(kuò)散并富集在液固界面前沿的液相中，從而增加晶界偏析程度。4三元相圖的基本特點(diǎn)：三元相圖的基

7、本特點(diǎn)：（1）完整的三元相圖是三維的立體模型。（2）三元系中可以發(fā)生四相平衡轉(zhuǎn)變。（3）除單相區(qū)及兩相平衡區(qū)外，三元相圖中三相平衡區(qū)也占有一定空間。5相區(qū)接觸法則：相區(qū)接觸法則：相鄰相區(qū)的相數(shù)差1（點(diǎn)接觸除外），任何單相區(qū)總是和二相區(qū)相鄰；二相區(qū)不是和單相區(qū)相鄰，就是和三相區(qū)相鄰；而四相區(qū)一定和三相區(qū)相鄰。對(duì)于立體圖，只能根據(jù)相區(qū)接觸的面，不能根據(jù)相區(qū)接觸的線或點(diǎn)來判斷；對(duì)于截面圖，只能根據(jù)相區(qū)接觸的線，不能根據(jù)相區(qū)接觸的點(diǎn)來判斷。根據(jù)

8、相區(qū)接觸法則，除截面截到四相平面上的相成分點(diǎn)（零變量點(diǎn)）外，截面圖中每個(gè)相界線交點(diǎn)上必定有四條相界線相交。6位錯(cuò)繞過機(jī)制（不可變形）位錯(cuò)繞過機(jī)制（不可變形）不可變形粒子的強(qiáng)化作用（彌散強(qiáng)化型合金中第二相粒子）？不可變形粒子的強(qiáng)化作用（彌散強(qiáng)化型合金中第二相粒子）？7位錯(cuò)切過機(jī)制（可變形）位錯(cuò)切過機(jī)制（可變形）可變形微粒（沉淀相粒子）的強(qiáng)化作用：可變形微粒（沉淀相粒子）的強(qiáng)化作用：當(dāng)?shù)诙嗔Ｗ訛榭勺冃挝⒘r(shí)，位錯(cuò)將切過粒子使之隨同基體一起