材料科学基础

包申格效应：材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，弹性极限增加；反向加载，弹性极限降低的现象，称为包申格效应。

弹性后效：在弹性极限范围内，应变滞后于外加应力，并和时间有关的现象称为弹性后效或滞弹性（现象）。

弹性滞后：由于应变落后于应力，在应力-应变曲线上使加载线与卸载线不重合而形成一封闭回线，称之为弹性滞后（结果）。弹性滞后表明加载时消耗于材料额变形功大于卸载时材料回复所释放的变形功，多余的部分被材料内部所消耗，称之为内耗，其大小即用弹性滞后环的面积度量。

粘弹性：非晶态固体和液体在很小外力作用下，会发生没有确定形状的流变，并且在外力去除后，形变不能回复。

派-纳力：由于点阵结构的周期性，当位错沿滑移面运动时，位错中心的能量也要发生周期性变化，当位错处于平衡状态时，其能量最低，相当于处在能谷中，当位错从位置1运动到位置2时，需要越过一个势垒，这个点阵阻力称为派-纳力。位错宽度越大，则派-纳力越小。、 吕德斯带：当应力达到上屈服点时，首先，在试样的应力集中处开始塑性变形，并在试样表面产生一个与拉伸轴成45°交角的变形带，与此同时，应力降到下屈服点。

弥散强化：第二相粒子细小而弥散地分布在基体粒子中。

亚稳相:亚稳相指的是热力学上不能稳定存在，但在快速冷却成加热过程中，由于热力学能垒或动力学的因素造成其未能转变为稳定相而暂时稳定存在的一种相。

回复:指新的无畸变晶粒出现之前所产生的亚结构和性能变化的阶段。

再结晶:冷变形后的金属加热到一定温度之后，在原变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒，而性能也发生了明显的变化并恢复到变形前的状态，这个过程称为再结晶。（指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程）。 二次再结晶:再结晶结束后正常长大被抑制而发生的少数晶粒异常长大的现象。

加工硬化:金属经冷塑性变形后，其强度和硬度上升，塑性和韧性下降，这种现象称为加工硬化。

再结晶退火：所谓再结晶退火工艺，一般是指将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上，保温一段时间后，缓慢冷却至室温的过程。

柯氏气团:通常把溶质原子与位错交互作用后，在位错周围偏聚的现象称为气团，是由柯垂尔首先提出，又称柯氏气团。

形变织构:多晶体形变过程中出现的晶体学取向择优的现象叫形变织构。 带状组织：复合金属中的各个相，在热加工时沿热变形方向交替地呈带状分布这种组织称为“带状组织”。

流线：热加工时，由于夹杂物、偏析、第二相和晶界、相界等随应变量的增大，逐渐沿变形方向延伸，在浸蚀的宏观磨面上会出现流线或热加工纤维组织。

时效:过饱和固溶体后续在室温或高于室温的溶质原子脱溶过程。

应变时效:第一次拉伸后，再立即进行第二次拉伸，拉伸曲线上不出现屈服阶段。但第一次拉伸后的低碳钢试样在室温下放置一段时间后，再进行第二次拉伸，则拉伸曲线上又会出现屈服阶段。不过，再次屈服的强度要高于初次屈服的强度。这个试验现象就称为应变时效。

临界变形度:给定温度下金属发生再结晶所需的最小预先冷变形量。

临界变形量：对应于再结晶后得到特别粗大晶粒的变形程度称为“临界变形量”。

再结晶织构：通常具有变形织构的金属经再结晶后的新晶粒若仍具有择优取向，称为再结晶织构。

退火孪晶：某些面心立方金属和合金，冷变形后经再结晶退火，其晶粒中会出现退火孪晶。

再结晶温度:形变金属在一定时间（一般1h）内刚好完成再结晶的最低温度。 施密特因子:亦称取向因子，为cosΦcosλ, Φ为滑移面与外力F 中心轴的夹角，λ为滑移方向与外力F 的夹角。

临界分切应力:滑移系开动所需的最小分切应力；它是一个定值，与材料本身性质有关，与外力取向无关。

冷加工：再结晶温度一下而又不加热的加工称为“冷加工”。 热加工：再结晶温度以上的加工称为“热加工”。

动态再结晶：是指金属在热变形过程中发生的再结晶现象。

弓出形核：对于变形量较小（一般小于20%）的金属，其再结晶核心多以晶界弓出方式形成，即应变诱导晶界移动，或称为凸出形核机制

非平衡凝固：在工业生产中，合金溶液浇铸后的冷却速度较快，在每一温度下不能保持足够的扩散时间，使凝固过程偏离了平衡条件，这称为非平衡扩散（原因：冷速快）。

共晶体（组织）:共晶温度下，液相通过共晶凝固同时结晶出两个固相，这样的混合物称为共晶组织或共晶体。

伪共晶:非平衡凝固条件下，某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到全部的共晶组织，这种由非共晶成分的合金得到的共晶组织称为伪共晶。 成分过冷：界面前沿液体中的实际温度低于由溶质分布所决定的凝固温度时产生的过冷。

非均匀形核:新相优先在母相中存在的异质处形核，即依附于液相中的杂质或外来表面形核。

过冷度:相变过程中冷却到相变点以下某个温度后发生转变，平衡相变温度与该实际转变温度之差称过冷度。

离异共晶:共晶体中的α相依附于初生α相生长，将共晶体中另一相β推到最后凝固的晶界处，从而使共晶体两组成相相间的组织特点消失，这种两相分离的共晶体称为离异共晶。（离异共晶可通过非平衡凝固得到，也可能在平衡凝

固条件下获得。）

均匀形核:新相晶核是在母相中存在均匀地生长的，即晶核由液相中的一些原子团直接形成，不受杂质粒子或外表面的影响。

合金:两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。

相图:描述各相平衡存在条件或共存关系的图解，也可称为平衡时热力学参量的几何轨迹。

偏析:合金中化学成分的不均匀性。

异质形核:晶核在液态金属中依靠外来物质表面或在温度不均匀处择优形成。 结构起伏:液态结构的原子排列为长程无序，短程有序，并且短程有序原子团不是固定不变的，它是此消彼长，瞬息万变，尺寸不稳定的结构，这种现象称为结构起伏。

枝晶偏析:固溶体在非平衡冷却条件下，匀晶转变后新得的固溶体晶粒内部的成分是不均匀的，先结晶的内核含较多的高熔点的组元原子，后结晶的外缘含较多的低熔点的组元原子，而通常固溶体晶体以树枝晶方式长大，这样，枝干含高熔点组元较多，枝间含低熔点组元原子多，造成同一晶粒内部成分的不均匀现象。

包晶转变：在二元相图中，包晶转变就是已结晶的固相与剩余液相反应形成另一固相的恒温转变。

共晶转变：由一个液相生成两个不同固相的转变。

共析转变：由一种固相分解得到其他两个不同固相的转变。 包析反应:由两个固相反应得到一个固相的过程为包析反应。

伪共析转变:非平衡转变过程中，处在共析成分点附近的亚共析、过共析合金，转变终了组织全部呈共析组织形态。

相律:相律给出了平衡状态下体系中存在的相数与组元数及温度、压力之间的关系，可表示为：

f=C+P-2,f 为体系的自由度数，C 为体系的组元数，P 为相数。

铁素体：碳原子溶入α-Fe中形成间隙固溶体，呈体心立方晶格结构，称为铁素体或α固溶体。

奥氏体：碳原子溶解在γ铁中形成的一种间隙固溶体，呈面心立方结构，无磁性。

渗碳体：渗碳体的分子式为 Fe3C ，碳原子与铁形成具有复杂晶格结构的间隙化合物（正交点阵）。

珠光体:铁碳合金共析转变的产物，是共析铁素体和共析渗碳体的层片状混合物。

莱氏体:铁碳相图共晶转变的产物，是共晶奥氏体和共晶渗碳体的机械混合物。 重心法则：处于三相平衡的合金，其成分点必位于共轭三角形的重心位置。 调幅分解：过饱和固溶体在一定温度下分解成结构相同、成分不同的两个相的

过程。（调幅分解是自发的脱溶过程，它不需要形核，而是通过溶质原子的上坡扩散形成结构相同而成分呈周期性波动的纳米尺度共格微畴，以连续变化的溶质富集区与贫化区彼此交替地均匀分布于整体中。）

形变织构：多晶形变过程中出现的晶体学取向择优的现象叫形变织构。 二次再结晶：再结晶结束后正常长大被抑制而发生的少数晶粒异常长大的现象。 滑移系：晶体中一个滑移面及该面上一个滑移方向的组合称一个滑移系。 孪生：晶体受力后，以产生孪晶的方式进行的切变过程叫孪生。

亚稳态：材料的稳定状态是指其体系自由能最低的平衡状态，通常相图中所显示的即时稳定的平衡状态。但由于种种因素，材料会以高于平衡态时自由能的状态存在，即处于一种非平衡的亚稳态。

准晶：不符合晶体的对称条件，但呈一定的周期性有序排列的类似于晶态的固体，这一类新的原子聚集状态称为准晶态，此固体称为准晶。

临界冷却速度：能够抑制结晶过程实现非晶化的最小冷速称为临界冷速（Rc） 机械合金化：用高能研磨机或球磨机实现固态合金化的过程。

玻璃化转变：高弹态的高分子材料随着温度的降低会发生由高弹态向玻璃态的转变，这个转变称为玻璃化转变。

脱溶分解：简称时效，或称时效脱溶。固溶体自高温急冷到固态溶解度曲线以下，由于冷却速度快，沉淀产物来不及析出，形成了过饱和固溶体，然后在较低的温度下这种不稳定的过饱和固溶体随着时间变化发生脱溶分解。

连续脱溶：连续脱溶时新相晶核在母相中各处同时发生、随机形成，母相（基体）的浓度随之连续变化，但母相晶粒外形及位相均不改变。

不连续脱溶：发生不连续脱溶时，从饱和的基体中以胞状形式同时析出包含有α与β两相的产物，其中α相是成分所改变的基体相，而β相则是脱溶新相，两者以层片状相间地分布，通常形核于晶界并向某侧晶粒生长，转变区形成的胞状领域与未转变基体有明晰的分界面，基体成分在界面处突变且晶体取向也往往有改变。

G·P区：合金中额溶质原子偏聚区。 2 热加工与冷加工

异：热加工时发生回复、再结晶与加工硬化；冷加工只发生加工硬化； 同：发生塑性变形。 5 相与组织

异：组织具有特定的形态；

同：都是材料的组成部分。 6 交滑移与多滑移

异：多个滑移系的滑移； 同：交滑移中滑移系具有相同的滑移方向。

9 共晶转变与共析转变

异：共晶转变为从液相转变,共析转变为从固相转变. 同：在恒温下转变产物为两个固相.

3 综合画出冷变形金属在加热时的组织变化示意图和晶粒大小、内应力、强度和塑性变化趋势图。

3 二元相图中有哪些几何规律？