《材料科学基础》复习要点

一、主要内容

1. 工程材料中的原子排列

（1） 原子键合，工程材料种类；

（2） 原子的规则排列：晶体结构与空间点阵，晶向及晶面的特点及表示，金属的晶体结构，陶瓷的晶体结构。

（3） 原子的不规则排列：点、线、面缺陷的类型及特征，位错的弹性性质，实际晶体中的位错。

2. 固体中的相结构

（1） 固溶体：分类、性能及影响固溶度的因素；

（2） 金属间化合物：分类、性能及特征；

（3） 陶瓷晶体相：分类、结构、性能及特征；

（4） 玻璃相：性能、特征及形成条件。

3. 凝固与结晶

（1） 结晶的基本规律；

（2） 结晶的基本条件；

（3） 晶核的形成：形核能量变化，临界晶核，形核功，形核率；

（4） 晶体的长大：长大条件，液固界面结构，长大机制，温度梯度，晶体形态；

（5） 凝固理论的应用。

4. 二元相图：

（1） 相图的基本知识；

（2） 二元匀晶相图、共晶相图及包晶相图：二元合金的平衡凝固及非平衡凝固，凝固过程中的成分变化及偏析，成分过冷与固溶体组织，共晶体形成机理及其形态，杠杆定律；

（3） 二元相图的分析方法，其他类型二元相图及其应用；

（4） Fe-C相图分析及平衡凝固；

（5） 铸锭组织与偏析。

5. 材料中的扩散：

（1） 扩散定律及其应用；

（2） 扩散的微观机理，影响扩散的因素；

（3） 扩散的热力学理论；

（4） 反应扩散。

6. 塑性变形：

（1） 单晶体的塑性变形；

（2） 多晶体的塑性变形；

（3） 合金的塑性变形；

（4） 冷变形金属的组织与性能。

7. 回复与与结晶：

（1） 冷变形金属在加热时的变化；

（2） 回复：机制，热力学，动力学，应用，影响因素；

（3） 再结晶：机制，热力学，动力学，应用，影响因素；

（4） 再结晶后晶粒长大：机制，热力学，动力学，应用及组织控制，影响因素；

（5） 金属的热变形，超塑性。

二、参考书目

1. 《材料科学基础》，胡庚祥，蔡珣，上海交通大学出版社，2000

2. 《材料科学基础》（第二版），刘智恩，西北工业大学出版社 2003

3. 《材料科学基础》，石德珂，西安交通大学出版社，2000

4. 《材料科学基础》，潘金生，仝健民，清华大学出版社，1998

《材料科学基础》复习纲要

重要概念

- 键合、工程材料

- 晶体、非晶体、各向异性

- 点阵、晶体结构、晶胞、晶系、布拉菲点阵、晶面指数、晶向指数、晶面族、晶向族 - 晶格常数、晶胞原子数、配位数、致密度、间隙

- 堆垛、密排面、密排方向、堆垛次序、堆垛方向

- 缺陷、点缺陷、刃位错、螺位错、混合位错

- 柏氏矢量、滑移矢量

- 位错密度

- 滑移、攀移、交滑移、交割、割阶、扭折、塞积

- 位错应力场、应变能、线张力、位错线上的力

- 位错增殖、位错源

- 全位错、不全位错、堆垛层错、位错反应

- 晶界、相界、界面能、大角度晶界、小角度晶界、孪晶界

- 相、固溶体、置换固溶体、间隙固溶体

- 金属间化合物、玻璃相

- 凝固、结晶、短程有序、长程有序

- 结构起伏（相起伏）、能量起伏、成分起伏

- 过冷度、形核过冷度、动态过冷度、临界过冷度、有效形核过冷度

- 均匀形核、非均匀形核、晶核、临界晶核、临界形核功、形核率

- 光滑界面、粗糙界面、垂直长大、横向长大、温度梯度、树枝状

- 平衡转变（结晶）、非平衡转变（结晶）、正常凝固

- 匀晶、共晶、包晶、共析、包析、脱溶转变

- 平衡分配系数、有效分配系数

- 微观偏析（枝晶偏析）、宏观偏析

- 亚共晶、共晶、过共晶、伪共晶、离异共晶、非平衡共晶、包晶转变不完全性

- 铁素体、奥氏体、珠光体、莱氏体、渗碳体、工业纯铁、钢、铸铁

- 液相线、固相线、液相面、固相面、中间面、液相平均成分线、固相平均成分线 - 浓度三角形

- 垂直截面、水平界面、投影图

- 扩散、空位扩散、间隙扩散、稳态扩散、非稳态扩散

- 扩散系数、扩散激活能、扩散通量、迁移率

- 上坡扩散、反应扩散

- 滑移、滑移线、滑移带、滑移方向、滑移面、滑移系、临界分切应力、取向因子、吕德斯带

- 柯氏气团、屈服、应变时效

- 细晶强化、固溶强化、复相强化、弥散强化、加工硬化

- 纤维组织、带状组织、流线、位错胞、变形亚结构、织构

- 回复、再结晶、晶粒长大

- 低、中、高温回复，多边化，去应力退火

- 再结晶温度、再结晶退火

- 临界变形度、热蚀沟、再结晶图

- 动态回复、动态再结晶，热变形

- 复合材料、基体、增强体、界面

各章知识要点

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