材料科學(xué)基礎(chǔ)考試題

1、材料科學(xué)基礎(chǔ)考試試卷（第一套）課程號(hào)6706601060考試時(shí)間 120分鐘適用專業(yè)年級(jí)（方向）：材料科學(xué)與工程專業(yè)2006級(jí)考試方式及要求：閉卷考試題號(hào)一四五六總分得分NA一、名詞解釋（筒短解釋，每題2分，共20分）空間點(diǎn)陣線缺陷吸附滲碳體組織固態(tài)相變穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散形核率調(diào)幅分解霍爾配奇方程平衡凝固二、選擇題（只有一個(gè)正確答案,每題1分，共10分）曲面的曲率中心。D.垂直）的過程。1、彎曲表面的附加壓力AP總是（A. 指向 B背向C.平行2、潤濕的過程是體系吉布斯自由能（A.升高 B降低 C.不變D.變化無規(guī)律3、一級(jí)相變的特點(diǎn)是，相變發(fā)生時(shí)，兩平衡相的（）相等，但其一 階偏微分不相等。A.ffi

2、 B體積C.化學(xué)勢(shì)D.熱容4、固溶體合金的凝固是在變溫下完成的，形成干一定溫度區(qū)間，所以在平衡凝固條件下所得到的固溶體晶粒（）A.成分外不均勻B不同溫度下形成的各晶粒成分是不同的C.晶粒外，晶粒形成不分先后，同母液成分是一致的5、強(qiáng)化金屬材料的各種手段，考慮的出發(fā)點(diǎn)都在于（）A.制造無缺陷的晶體或設(shè)置位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的障礙B使位錯(cuò)増殖C.使位錯(cuò)適當(dāng)?shù)臏p少6、既能提高金屬的強(qiáng)度，又能降低其脆性的手段是（）A.加工硬化B.固溶強(qiáng)化C.晶粒細(xì)化7、根據(jù)顯微觀察，固液界面有兩種形式，即粗糙界面與光滑界面，區(qū)分兩種界面的依據(jù)是值大小（）A. a=l為光滑界面 C. a=5為光滑界面&滲碳處理常常在鋼的奧氏體區(qū)域

3、進(jìn)行，這是因?yàn)椋ǎ〢. 碳在奧氏體中的擴(kuò)散系數(shù)比在鐵素體B. 碳在奧氏體中的濃度梯度比在鐵素體C. 碳在奧氏體中的擴(kuò)散激活能比在鐵素體中小9、界面能最低的相界面是（）A.共格界面 B.李晶界 C.小角度晶界10、鐵碳合金組織中的三次滲碳體來自于（）A.奧氏體； B.鐵素體； C.二次滲碳體三、簡(jiǎn)述題（每題4分，共20分）1、固固相變與液-固相變有什么區(qū)別。2、為什么非均勻形核比均勻形核更容易?3、解釋回復(fù)的定義，回復(fù)階段具有哪些特點(diǎn)?4、分析影響晶界遷移率的主要因素c5、寫出立方晶系的321晶面族和v 112晶向族中的全部等價(jià)晶面和 晶向的具體指數(shù)。四、請(qǐng)畫出片狀馬氏體顯微組織示意圖。（5分）

4、五、請(qǐng)寫出面心立方、體心立方、密排六方金屬晶體中密排面 上單位位錯(cuò)的柏氏矢量。（5分）六、綜合題（40分）1、試從晶界的結(jié)構(gòu)特征和能量特征分析晶界的特點(diǎn)。（10分）2、請(qǐng)分別計(jì)算面心立方晶體（fee）中（100）、（110）、（111）晶面的 面密度。假設(shè)晶胞點(diǎn)陣常數(shù)為氐（10分）（在一個(gè)晶胞計(jì)算，面密度指 面上所含原子個(gè)數(shù)與該面面積比值）3、有一 70MPQ應(yīng)力作用在fee晶體的001方向上，求作用在（111）10”和（111） 110滑移系上的分切應(yīng)力。（10分）4、假定均勻形核時(shí)形成邊長為a的立方體形晶核，單位體積吉布斯自由 能為AGv,單位面積界面能為。（10分） 求臨界晶核邊長。 求

5、臨界晶核形成功。 求臨界晶核形成功與界面能的關(guān)系。材料科學(xué)基礎(chǔ)試題六1. 畫出面心立方中的最密排晶面.晶向，并在晶胞圖中畫出最密排晶面、晶向（必須標(biāo)明坐標(biāo)系）（5分）2. 解釋什么是組織組成與相組成，根據(jù)Pb-Bi相圖回答下列問題：（15分）設(shè)X合金平衡凝固完畢時(shí)的相組成物為b和（Bi）,其中b相占80%,則X合金中Bi組元的含量是多少？ Pb-42%Bi合金非平衡凝固后得到何種非平衡組織?/%3. 如圖所示的三元相圖的投影圖：（10分）寫出這個(gè)三元系的四相平衡反應(yīng)式；指出這個(gè)三元系中1合金的成分并分析其結(jié)晶 過程；4. 固溶體合金的性能與純金屬比較有何變化？ （5分）5. 位錯(cuò)對(duì)材料性能有何

6、影響。（10分）6. 解釋大角晶界，晶界非平衡偏聚。晶界能對(duì)材料性能有何影響？ （10分）7. 解釋滑移與李生，寫出FCC單晶體的一個(gè)滑移系，如何解釋多相固溶體合金中彌散第二相對(duì)材料的強(qiáng)化？變形后金屬組織與性能變化如何？ （15分）9. 什么是再結(jié)晶織構(gòu)與再結(jié)晶全圖，冷變形金屬在加熱時(shí)進(jìn)行回負(fù)與再結(jié)晶后晶 粒長大的驅(qū)動(dòng)力是什么，銅的熔點(diǎn)為10839,在冷變形后的工業(yè)純銅板上取三 個(gè)試樣，第一個(gè)試樣加熱到2009,第二個(gè)試樣加熱到5009,第三個(gè)試樣加熱 到8009,各保溫一小時(shí)，然后空冷。試畫出各試樣熱處理后的顯微組織示意圖， 說明它們?cè)趶?qiáng)度和塑性方面的區(qū)別及原因。（20分）10. 固體材料中

7、原于擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)力是什么，溫度、晶體結(jié)構(gòu)、晶體缺陷對(duì)擴(kuò)散有何影 響？ （10分）B卷1. 畫出體心立方中的最密排晶面、晶向，并在晶胞圖中畫出最密排晶面、晶向（必須標(biāo)明坐標(biāo)系）（5分）2. 解釋什么是偽共晶和離異共晶，根據(jù)Pb-Bi相圖回答下列問題：（15分）設(shè)X合金平衡凝固完畢時(shí)的組織為（Bi）初晶+b+ （Bi）共晶，且初晶與共晶的百 分含量相等，則此合金中Pb組元的含量是多少？ Pb-30%Bi合金非平衡凝固后得 到何種組織？:粟r1L271化50m一 a 一23./100 enn/ 1L56 1!/3 3 2 23. 分析如圖所示的三元相圖：（10分）寫出這個(gè)三元系的四相平衡反應(yīng)式；指出這個(gè)三元系中2合金的成分并分析其結(jié)晶 過程；4. 比較金屬間化合物與純金屬性能有什么區(qū)別？ （5分）5. 位錯(cuò)對(duì)材料性能有何影晌？ （10分）6. 解釋小角晶界，晶界平衡偏聚。晶界能對(duì)材料性能有何影響？ （10分）7. 解釋多晶體在冷塑性變形中的相對(duì)單晶體的變形特點(diǎn)，寫出BCC單晶體的一個(gè) 滑移系，如何解釋多相固溶體合金中彌散第二相對(duì)材料的強(qiáng)化？變形后金屬組織與 性能變化，（15分）8. 解釋再結(jié)晶全圖與熱加工，冷變形金屬在加熱時(shí)進(jìn)行回負(fù)與再結(jié)晶后晶粒長大 的驅(qū)動(dòng)力是什么？銅的熔點(diǎn)為10839,在冷變形后的工業(yè)純銅板上取三個(gè)試樣， 第一個(gè)試樣加熱到200e ,第