1空间点阵：用来表示晶体中院子规则排列的抽象质点

2布拉菲点阵：晶体的空间点阵只有14种，称之为布拉菲点阵

3点阵常数：通过晶胞内某一阵点三条棱边a、b、c的长度

4对称：物体经过一定操作后，它的空间性质复原

5划分晶系的依据是特征对称性

6晶向：空间点阵中各个阵点排列起来的方向代表晶体中原子列的方向

7晶面：通过空间点阵中的任一组阵点的平面代表晶体中的原子平面

8晶面间距：两个相邻的平行晶面的垂直距离

9晶带：徐国不同的晶面组平行于同一个晶向时，这些晶面组总称为一个晶带，被平行的晶向称为晶带轴

10原子半径受到温度与压力、结合键、配位数、原子核外层电子结构的影响

11晶体缺陷：晶体中原子偏离其平衡位置而出现不完整性的区域称为晶体缺陷

12固溶体：一个固体组元（溶质）溶解在另外一个组元（溶剂）晶格中，保持溶剂晶格特点的物质

13固溶体按照溶剂点阵中所占据的位置不同分为置换固溶体和间隙固溶体；按照溶解度大小分为无限固溶体和有限固溶体；按照组元原子在店镇中排列是否有序分为无序固溶体和有序固溶体；按基体类型分为初级固溶体和次级固溶体

15固溶度受到原子尺寸、晶体结构、电负性、电子浓度、其他因素（温度、压力、冷却速度、温度与机械合金化）的影响

16形成无限固溶体的条件：溶质与溶剂原子尺寸差别较小，不超过15%；溶质与溶剂的晶体结构类型相同；溶质原子与溶剂原子的电负性差值不大

17形成有序固溶体的必要条件：异类原子的相互吸引力必须大于同类原子的相互吸引力；固溶体的成分要相当于一定化学式的成分；控制冷却速度较为缓慢

18无序固溶体变为有序固溶体时，合金的硬度和强度提高，塑性降低，导电性提高

19溶质的微观不均匀性表现在偏聚和短程有序

20中间相：又称金属间化合物，构成合金的各组元发生化学相互作用，形成晶体结构不同于组成元素的新相，这些新相有自己独特的结构和性质，他们的单相区均位于相图的中间部分

21金属玻璃：指金属从液态凝固后其结构与液态金属相同的固体

22非晶体：熔体、液体和不具有晶体结构的物质

23准晶体：结构上介于晶体和非晶体的物质

24拓扑密排相：大小不同的两种原子进行最紧密堆垛，通过合理搭配，就有可能达到空间利用率和配位数更高的密堆结构，这种密堆结构称为拓扑密排结构相

26空间点阵与晶体结构的关系：空间点阵概括的表明了粒子在晶体结构空间中作周期分布的最基本规律，空间点阵的阵点，仅仅是抽象的几何质点，无论多么复杂的晶体结构都只有一个空间点阵；

晶体结构：指晶体中质点（原子、分子等）排列的具体方式，晶胞形状与结构与点阵中单位平行六面体一致，阵点的位置由实际的原子或原子集团等具体质点组成的实际晶体结构的代表单元晶体结构不同可能属于同一种空间点阵，类似的晶体结构也可能属于不同的空间点阵

27电子浓度：合金中连个组元的价电子总数和两个组元的原子总数的比值

28倒易点阵：在晶体点阵的基础上按一定对应关系建立起来的空间几何图形，是晶体点阵的另一种表达形式

29晶体与非晶体的区别：根本区别，质点是否在三维空间作有规则的周期性重复排列；熔化时，晶体有固定熔点，非晶体无明显熔点，存在软化温度范围；性能，晶体有各向异性，非晶体呈各向同性

30非晶态是指熔体、液体和不具有晶体结构的物质

31同素异构转变：当外界条件如温度和压力改变时，元素的晶体结构可以发生改变

32致密度：晶体结构中原子的体积占总体积的百分数

1晶粒：以一个晶核形成长大的晶体

2晶界：晶粒与晶粒的界面

* 晶界偏聚：由于晶内与晶界上的畸变能差别或由于空位的存在使得溶质原子或杂质原子在晶界上的富集现象

3晶胚：过冷液态金属中短程规则排列的晶态小集团

4晶核：几何尺寸达到一定程度的晶胚称为新相成长的核心，这些核心称为晶核

5过冷：纯金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度

6过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度的差值

7动态过冷度：晶核长大时，液/固界面前沿液体存在一定的过冷度，称为动态过冷度

8有效过冷度：在达到某一过冷度之前，液态金属中基本不形核，而当达到一定的过冷度时，形核率突然增加，此时的过冷度称为有效过冷度

9金属结晶的必要条件：过冷，即金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度

10均匀形核：在过冷的液态金属中，依靠液态金属本身的能量变化获得驱动力，由晶胚直接成核的过程

11非均匀形核：晶胚依附在其他物质表面上形成晶核的过程

12均匀形核的条件：结构起伏，能量起伏，一定的过冷条件

13形核功：晶胚形核时由外界提供的能量

14形核率：单位时间，单位体积内所形成的晶核数目

15非均匀形核的形核率受到过冷度、液体内悬浮的固体质点性质、数量、形貌及其他物理因素的影响

* 晶体长大的机制：垂直长大方式——粗糙界面   二维台阶长大方式、晶体缺陷生长机制——光滑界面

* 纯金属长大的形态：平面状长大——粗糙界面、正温度梯度  树枝状长大——负温度梯度、粗糙界面

* 树枝晶：通常把首先长出的晶枝称为一次轴，在一次轴成长变粗的同时，由于释放潜热是晶枝侧旁的液体中也出现负温度梯度，于是一次轴上又会生长出小枝，称为二次轴，二次轴在生长出三次轴……由此而形成树枝状骨架，称为树枝晶

* 柱状晶和等轴晶：金属晶体结晶过程中沿着散热方向优先生长形成的长条形晶粒称为柱状晶，而如果晶粒长大时没有择优方向，向各个方向长大速度基本相等所得到的晶粒称为等轴晶；

* 试说明在正温度梯度下为什么固溶体合金凝固时可以呈树枝状方式成长，而纯金属则得不到树枝状晶。

由于溶质原子再分配造成成分过冷使固溶体合金正温度梯度下凝固时也可以呈树枝状方式成长，而纯金属则需要在负温度梯度下才能得到树枝状晶。

* 晶体结晶后形状与温度梯度的关系

正温度梯度下，传热通过固相，平面状长大，或是锯齿状； 负温度梯度下，微观粗糙界面的金属和合金，枝晶长大；微观光滑界面的也是枝晶长大，但是α值大的，可以还是平面状长大

5、如何获得全部柱状晶的铸锭

控制冷却方向，形成定向散热和凝固

6、制造单晶体的原理和方法

液相结晶时有单个晶核形成或多个晶核形成，但只允许单个晶核长大

溶液生长法，熔体生长法，气相生长法，固相生长法

7、获得细等轴晶的方法

采用有效的变质剂，使在凝固钱形成大量的非均匀形核

7、凝固理论在金属材料结晶中的应用

铸锭组织的控制：通过增大过冷度，添加形核剂，振动或搅拌来细化晶粒，提高铸锭性能

单晶体的制备  液相结晶时有单个晶核形成或多个晶核形成，但只允许单个晶核长大 

急冷凝固：设法将熔体分割成尺寸很小的部分，增大熔体的散热面积，再进行强度冷却

定向凝固：控制冷却方式，使铸件从一端开始凝固，按一定方向逐步向另一端发展

 

 

 

 

16根据凝固理论，试述细化晶粒的基本途径。

凝固的基本过程为形核和长大，形核需要能量和结构条件，形核和长大需要过冷度。细化晶粒的基本途径可以通过加大过冷度，加入形核剂，振动或搅拌。

17试根据凝固理论，分析通常铸锭组织的特点。

根据金属结晶过程的形核和长大理论以及铸锭的散热过程，可以得出通常铸锭组织的特点为最外层为细小等轴晶，靠内为柱状晶，最内层为粗大等轴晶。

18简述液态金属结晶时，过冷度与临界晶核半径，形核功及形核率的关系。

临界晶核半径随过冷度的增大而减小，形核功随过冷度的增大而减小，形核率随过冷度的增大而增大

19过冷，过冷度，动态过冷度，它们对结晶过程有何影响？

金属形核和长大都需要过冷；过冷度增大通常使形核半径、形核功减少，形核过程容易，形核率增加，晶粒细化；必须存在动态过冷度，形核后的晶粒才能长大

20根据冷却速度对金属凝固后组织的影响，现要获得微晶，非晶，亚稳相，请指出其凝固时如何控制。

冷却速度极大影响金属凝固后的组织。冷却快一般过冷度大，使形核半径、形核功减少，形核过程容易，形核率增加，晶粒细化，冷却非常快时可以得到非晶，在一般工业条件下快速冷却可以得到亚稳相。

21简述纯金属凝固时润湿角θ、杂质颗粒的晶体结构和表面形态对异质形核的影响。

润湿角θ＝0°，形核功为0，固相粒子促进形核效果最好；

润湿角θ＝180°，异质形核功等于均匀形核功，固相粒子对形核无促进作用；

润湿角0°<θ<180°，形核功比均匀形核的形核功小，θ越小，固相粒子促进形核效果越好。

杂质颗粒的晶体结构与晶核相同或相近时，促进形核效果好，当两者结构不相同时，一般对促进形核效果差或不促进形核。

杂质粒子的表面成凹形时，促进形核效果好，成平面状时次之，凸形时最差。

 

 

 

 

1相图的测绘：热分析法、金相组织法

2固溶体合金凝固形核条件：结构起伏、能量起伏、成分起伏

3成分过冷：由于在结晶过程中固溶体合金的溶质原子再分配造成固溶体合金在正温度梯度下，其凝固界面前沿的液相中在合适的温度梯度下也有过冷现象出现，称为成分过冷

*有利于成分过冷的条件：温度梯度小，成长速度大，合金元素含量较高

4晶内偏析：由于先后从液体凝固出来的固相成分不同，加之冷却速度快，固相中均匀扩散来不及进行，结果使晶粒内部化学成分不均匀，这种现象称为晶内偏析

5消除晶内偏析：将铸态合金加热至略低于故乡先的温度进行长时间的均匀化退火

6平衡分配系数：固、液两平衡相中溶质浓度之比值

7宏观偏析：在宏观范围内存在的成分不均匀的现象

8离异共晶：有共晶反应的合金中，如果成分离共晶点较远，由于初晶数量多，共晶数量很少，共晶中与初晶相同的相依附初晶长大，共晶中另外一个相呈现单独分布，使得共晶组织失去其特有组织特征的现象；

11区域熔炼：将圆棒分成小段逐步进行熔化和凝固，使金属棒从一端向另一端顺序局部熔化、凝固。熔化一遍后，圆棒中杂质就富集到另一端

8成分过冷对晶体成长形状和铸锭组织的影响

正温度梯度下成分过冷使界面形状从平直界面向胞状和树枝状发展

9铸件全部细等轴晶组织获得

用变质剂，凝固前形成非均匀晶核

应用成分过冷原理

使铸锭凝固前沿成分过冷区顺次形成新晶核带，顺次形成细等轴晶

通过控制温度梯度、成长速度和合金成分进行调整形核带大小

减小温度梯度，增大成分过冷区，增加形核带宽度

使添加的形核剂恰在过冷区中形核，获得全部细等轴晶

10铸锭组织的控制：控制温度梯度、成长速度和合金成分，控制铸锭组织是柱状晶或等轴晶

11平衡凝固：从液态缓慢冷却，在相变过程中充分进行组元间互相扩散，达到平衡相的均匀成分

12固溶体合金的凝固特点：

（1）固溶体合金凝固析出的固相成分与原液相成分不同

需要能量起伏、结构起伏、成分起伏；形核比纯金属困难，易过冷 ；过冷度愈大，形核愈容易

（2）凝固需在一定温度范围内进行，每一温度下只能凝固出一定数量的固相，温度降低，固相的量增加

固相和液相的成分分别沿固相线和液相线连续改变，遇上固相线凝固完毕，依赖原子互相扩散达到成分均匀，凝固速度比纯金属慢

 

 

 

等温截面：表示三元系在某一温度下的状态，与成分三角形平行的截面

变温截面：表示三元系某组合金不同温度下状态，三元相图中垂直成分三角形的截面