《材料科學(xué)基礎(chǔ)》參考答案及評分標準

1、材料科學(xué)基礎(chǔ)參考答案及評分標準2004級一、填空1.3/4a，22.共價鍵，金屬鍵，分子鍵3.多晶型4.混合型5. 自由能，驅(qū)動6聚合反應(yīng)，單體7緩慢，擴散8質(zhì)量平衡，非穩(wěn)態(tài)9應(yīng)力，應(yīng)變10（表面）細等軸晶粒區(qū)、柱狀區(qū)，（中心）等軸晶粒區(qū)二、判斷1.; 2.;3.;4.;5.;6.;7.;8.;9.;10.三、簡答題1.能。（1分）幾何條件：b前b后；（2分）能量條件：b前2>b后2。（2分）2 單滑移是指只有一個滑移系進行滑移?；凭€呈一系列彼此平行的直線。這是因為單滑移僅有一組。（1分）多滑移是指有兩組或兩組以上的不同滑移系同時或交替地進行滑移。它們的滑移線或者平行，或者相交成一定角

2、度。（2分）交滑移是指兩個或兩個以上的滑移面沿共同的滑移方向同時或交替地滑移。它們的滑移線通常為折線或波紋狀。只是螺位錯在不同的滑移面上反復(fù)“擴展”的結(jié)果。（2分）3 。加工硬化是由于位錯塞積、纏結(jié)及其相互作用，阻止了位錯的進一步運動，流變應(yīng)力。（1分）細晶強化是由于晶界上的原子排列不規(guī)則，且雜質(zhì)和缺陷多，能量較高，阻礙位錯的通過，；且晶粒細小時，變形均勻，應(yīng)力集中小，裂紋不易萌生和傳播。（1分）固熔強化是由于位錯與熔質(zhì)原子交互作用，即柯氏氣團阻礙位錯運動。（1分）彌散強化是由于位錯繞過、切過第二相粒子，需要增加額外的能量(如表面能或錯排能)；同時，粒子周圍的彈性應(yīng)力場與位錯產(chǎn)生交互作用，阻礙

3、位錯運動。（2分）4分析結(jié)晶相變時系統(tǒng)自由能的變化可知，結(jié)晶的熱力學(xué)條件為G<0；由單位體積自由能的變化可知，只有T>0，才有GB<0。即只有過冷，才能使G<0。(2分)動力學(xué)條件為液固界面前沿液體的溫度T<Tm(熔點)，即存在動態(tài)過冷。(1分)由臨界晶核形成功A1/3S可知，當(dāng)形成一個臨界晶核時，還有13的表面能必須由液體中的能量起伏來提供。(1分)液體中存在的結(jié)構(gòu)起伏，是結(jié)晶時產(chǎn)生晶核的基礎(chǔ)。因此，結(jié)構(gòu)起伏是結(jié)晶過程必須具備的結(jié)構(gòu)條件。(1分)四2（213）、（121）。五 綜合題（40分）1.舉例說明材料的成分、顯微組織與性能之間的關(guān)系。(5分)比如：碳鋼隨

4、碳含量的增加，(1分)滲碳體增多，強度、硬度增大，(2分)而塑性、韌性下降。(2分)說明：只要例子能說明材料的成分、顯微組織與性能之間的關(guān)系即可。2.簡述勻晶合金的不平衡凝固過程。(6分)解：由于不平衡凝固過程較快，固相液相中的溶質(zhì)原子都不可能通過擴散而分布均勻，（2分）使得先后結(jié)晶出來的固相成分不同，（2分）而且結(jié)晶終止溫度低于平衡凝固的終止溫度（2分）3. Hv=Hm/Vs=2738.6 J /cm3 （2分） =506.2 J /cm3 （2分）由，知=2.53*10-5 J /cm2 （3分）A=(1/3)S=(4/3)*3.14*r2*=1.06*10-18 J（5分）4根據(jù)Fe-Fe3C平衡相圖回答疑下問題（17分）（1）a LC 1148ºC E+Fe3C（1分）b S 727ºC P+Fe3C （1分）c LB+H 1495ºC J （1分）（2）解:=（6.69-4.30）/(6.69-2.11)×100%=52%;（2分） F3C=1-52%=48%（2分）（3）解: 共析溫度時,含碳量0.65%的鋼由0.0218和P0.77組成。=(0.77-0.65)/(0.77-0.