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基础理论知识点及

重难点

对应的科研案例

材料的微观结构

原子结构与结合键；

晶体结构及其表征；

典型金属与合金相的结构；

离子晶体和共价晶体的典型结构；

亚稳态结构； 晶体缺陷。

重点：七大晶系和14种布拉维点阵，晶向、晶面的概念及表示方法，典型的晶体结构(面心立方、体心立方、密排六方、金刚石、氯化钠等)，影响固溶体固溶度的因素，位错理论及其基本特征和基本性质。

次重点：金属间化合物的分类、特点和性能，点缺陷和面缺陷的基本知识。

难点：位错周围应力场的分布及位错间的相互作用。

1. 铝合金中溶质原子与空位的相互作用。

2. 金属强度与位错密度和应变速率的关系。

3. 基于晶界偏聚和位错调控开发低合金高强塑镁合金。

材料的相图与微观组织

相图热力学及研究方法；

单元相图及纯金属凝固行为；

二元相图及其凝固行为和组织特征；

三元相图及其凝固行为和组织特征。

重点：结晶相变的热力学、动力学、能量及结构条件；过冷度在结晶过程中的意义；均匀形核和非均匀形核的原理、临界晶核半径和形核功的计算；晶体的长大条件与长大机制；纯金属和合金中界面生长形态的影响因素；三种基本二元相图的平衡与非平衡结晶过程，结晶后组织形态，铁碳相图及其分析和使用。

次重点：用结晶理论说明晶粒细化、单晶制备等生产实际问题；合金中组织对性能的影响规律；三元系的相平衡转变及形成的组织组成物；三元相图分析中等温截面上杠杆定律和重心法则的运用。

难点：相图的热力学分析机理；二元相图的分析、相与组织的相对含量的计算；溶质的重新分布和成分过冷。

1. 改进的珠光体组织，克服强塑性矛盾。

2. 铁素体钢中的磷致晶界脆化研究。

3. 一种新型高强韧铸造钛合金：优化合金成分控制铸态组织。

材料的组织结构变化与机械性能

固体金属中原子的扩散；

固态相变；

材料塑性形变、回复和再结晶。

重点：扩散的宏观规律(菲克第一定律和第二定律；柯肯达尔效应；扩散驱动力)；扩散的微观机理(原子理论；扩散机制等)；反应扩散；单晶体的塑性变形方式和规律；多晶体和合金变形特点及位错机制；材料强韧化的本质和方法；回复、再结晶现象的机理、动力学过程及对组织性能的影响；固态相变的基本特点和分类；掌握脱溶转变、调幅分解和马氏体相变的特点。

次重点：固态相变过程中的形核和生长机制。

难点：柯肯达尔效应；滑移系；材料的强韧化本质；再结晶温度及其影响因素。

1. 冷轧–退火制备高性能纳米/超细晶奥氏体不锈钢。

2. 维持纳米晶金属超高强度稳定性：用受限晶体结构抑制过饱和Al-Mg合金中的原子扩散。