材料科學(xué)基礎(chǔ)卷子

1、材料科學(xué)基礎(chǔ)A卷一、填空（每空0.5分，共20分）1共晶轉(zhuǎn)變和共析轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物都屬于兩 相混合物。2、 常見的晶體結(jié)構(gòu)類型分為體心立方（晶格或 bcc ）、_面心立方（晶格或fee ） _、密 排六方（晶格或hep） 。3、在鐵碳合金的室溫平衡組織中，含F(xiàn)e3Cn最多的合金含碳量為_2.11_%，含Ld最多的合金含碳量為_4.30_%4、 純金屬的結(jié)晶條件有結(jié)構(gòu)起伏起伏和能量起伏起伏，結(jié)晶過程中驅(qū)動(dòng)力是液、固兩相的自由能差_過冷是結(jié)晶的必要條件。5、在鐵碳合金的基本組織中屬于固溶體的有鐵素體（F） _和奧氏體（A）,屬于金屬化合物的有滲碳體（Fe3C）屬于機(jī)械混合物的有珠光體（P） _和萊氏體（

2、Ld） _。6、金屬鑄錠的組織通常由_表層細(xì)晶粒區(qū)_、柱狀晶粒區(qū)和中心等軸晶粒區(qū)三層 晶區(qū)組成。7、 硅酸鹽的晶體結(jié)構(gòu)按其空間組合情況分為_島狀、鏈狀、層狀和骨架狀四類。8晶體成長(zhǎng)時(shí)粗糙界面在正溫度梯度下以 平面狀方式長(zhǎng)大，光滑界面在負(fù)溫度梯度下以樹枝狀方式長(zhǎng)大。9、鑄錠中的宏觀偏析主要有正偏析_、_反偏析_和_比重偏析_。10、晶體常溫下的塑性變形方式主要有_滑移和孿生，其中_滑移是基本形式。11、工程材料分為金屬材料_、_陶瓷材料_、_復(fù)合材料、高分子材料_，其中以_金屬材料應(yīng)用最為廣泛。12、晶界分為_小角度晶界_和_大角度晶界兩種，其中大角度晶界遷移造成再結(jié) 晶晶粒長(zhǎng)大。13、測(cè)量相圖

3、和再結(jié)晶過程都可以采用 金相法_和_硬度法方法進(jìn)行。二、選擇題（每個(gè)選擇1分，共8分）1. 合金在固態(tài)時(shí)，組元間會(huì)互相溶解，形成一種在某一組元晶格中包含其它組元的新相， 這種新相稱為（c ）A合金；B溶液；C固溶體；D化合物。2. 金屬在熱加工時(shí)產(chǎn)生的纖維組織將使金屬具有（a ）A. 各向異性；B.各向同性；C.偽無向性。3. 鐵素體的晶格是（b ）A.面心立方晶格B. 體心立方晶格 C.密排六方晶格4. 面心立方金屬的配位數(shù)是c ）A.6B.8 C. 125. 由一種成分的固相在恒定溫度下析出另外兩個(gè)固相的的反應(yīng)稱為（b ）A.共晶反應(yīng)B.共析反應(yīng)C.包晶反應(yīng)6. 鋼在再結(jié)晶溫度以下的變形（

4、c ）。A. 有加工硬化，有再結(jié)晶現(xiàn)象；B. 無加工硬化，無再結(jié)晶現(xiàn)象；C. 有加工硬化，無再結(jié)晶現(xiàn)象；D. 無加工硬化，有再結(jié)晶現(xiàn)象。7杠桿定律適合（ b ）相合金的計(jì)算A單相B雙相 C三相8根據(jù)相律判定二元鐵碳合金中最多只能有（c ）相共存A單相B雙相 C三相三、判斷 （每個(gè) 1 分，共 16分）1. HCP因?yàn)闊o法用三個(gè)指數(shù)表示其晶面和晶向，所以六方晶系不能用三個(gè)指數(shù)表示。 （ x ）2. 金屬發(fā)生再結(jié)晶后形成的再結(jié)晶組織具有各向同性，其性能均勻，組織穩(wěn)定。 （ x ）3. 回復(fù)和再結(jié)晶過程以及再結(jié)晶后的晶粒長(zhǎng)大是在應(yīng)變能下降的推動(dòng)下產(chǎn)生的。 （ x ）4. 再結(jié)晶過程不是相變，二次再結(jié)

5、晶過程也不是相變。（ v ）5. 構(gòu)件在一次冷變形之后為了適合進(jìn)一步的冷變形往往要進(jìn)行去應(yīng)力退火，消除硬 化。 （ x ）6. 滑移過程中往往伴隨有晶體的轉(zhuǎn)動(dòng)。 （ x ）7. 左螺型位錯(cuò)和右螺位錯(cuò)有本質(zhì)的區(qū)別，無論如何放置也不能改變其左、右性質(zhì)。8位錯(cuò)環(huán)不同部位和滑移方向角度不同，故其柏氏矢量存在較大差異，各不相同。（ x ）9. 在a Fe中四面體間隙比八面體間隙大。（ v ）10. 刃型位錯(cuò)的位錯(cuò)線與柏氏矢量垂直。（ v ）11. 鐵和碳是組成鋼的基本相。（ x ）12. 金屬在室溫下的變形屬于冷變形。（ x ）13. 細(xì)化晶粒是提高金屬?gòu)?qiáng)度的重要手段。（ v ）14. 只有置換固溶體可

6、以形成無限固溶體 , 間隙固溶體都是有限固溶體。（ v ）15. 間隙化合物的晶體結(jié)構(gòu)與含量多的組元晶體結(jié)構(gòu)一致 。（ x ）16. 金屬化合物在性能上具有共同的特征：硬度高、熔點(diǎn)較高、塑性較差。（ v ）四、名詞解釋（每個(gè) 4 分，共 20 分）流線熱變形中的某些枝晶偏析、夾雜物、第二相將隨著組織變形而伸長(zhǎng)，沿 變形方向呈纖維狀分布，晶粒發(fā)生再結(jié)晶，形成新的等軸晶粒，這種組織稱為流線加工硬化冷變形后的金屬隨著變形量的增加，其強(qiáng)度、硬度增加、塑性、韌性下降的現(xiàn)象。固溶強(qiáng)化固溶體合金中隨著溶質(zhì)的量增加，其強(qiáng)度、硬度增加、塑性、韌性下降的現(xiàn)象。枝晶偏析固溶體不平衡結(jié)晶時(shí)，先后結(jié)晶出來的固相成分不同

7、，使得一個(gè)枝晶內(nèi)的化學(xué)成分不均勻，這種現(xiàn)象稱為枝晶偏析。固溶體的有序化有序固溶體從無序狀態(tài)緩慢冷卻到某一溫度下轉(zhuǎn)變成有序固溶體的過程稱為固溶體的有序化。五、簡(jiǎn)答（共20分）1什么是同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變（即多晶型性轉(zhuǎn)變）？簡(jiǎn)述純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變過程。（6分）:同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變指某些金屬在不同溫度和壓力的范圍內(nèi)具有不同的晶體結(jié)構(gòu)。當(dāng)溫度和壓 力發(fā)生改變的時(shí)候，其會(huì)從一種晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗庖环N晶體結(jié)構(gòu)的過程。（2分）。純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變?nèi)缦拢篸 一 Fe912 9f 一 Fe1394c社 一 Fe（體心立方晶格） （面心立方晶格） （體心立方晶格）（4分）2.試確定圖中下列晶面和晶向的指數(shù)（6分）晶面:ABCD

8、 DHFB EBG晶面：ABCD(001),DHFB(110),EBG(111）（3分）晶向：CB100,GD 011,AF01 1。（3 分）BHBDAAG晶向：CB GD AF3.分析組元在固態(tài)完全不溶的三元共晶相圖中的P、q點(diǎn)成分，并分析q點(diǎn)結(jié)晶后的組織（4分）P 點(diǎn)成分：A： 20%, B: 60%, C: 20%。（1 分）q 點(diǎn)成分：A: 20%, B: 40%, C: 40%。（ 1 分）q點(diǎn)結(jié)晶后的組織為：B+（ B+Q +（A+B+C）。（2分）4.什么是晶粒度？工業(yè)生產(chǎn)中采用哪種等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定晶粒？簡(jiǎn)單舉出控制晶粒度的方法？ （ 4分）：晶粒度反映晶粒大小的指標(biāo)，通常用晶粒的

9、平均直徑或平均面積表示。（ 1 分）工業(yè) 生產(chǎn)中采用標(biāo)準(zhǔn)晶粒度等級(jí)來評(píng)定晶粒的大小。（ 1 分） 控制晶粒大小可以采用增加過冷度促進(jìn)均勻形核、使用形核劑促進(jìn)非均勻形核以及機(jī)械 振動(dòng)、或者攪拌的方法提高形核促進(jìn)晶粒細(xì)化。（ 2 分）六、繪出鐵碳合金相圖（ 6 分），寫出共晶反應(yīng)（ 1 分）、共析反應(yīng)（ 1 分）。指出相圖 中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.6 的合金從液態(tài)緩慢冷卻到室溫下的顯微組織（ 1分）并畫出示 意圖（1 分） ,分析該合金組織組成物和相組成物并根據(jù)杠桿定律計(jì)算其組織組成物和相 組成物相對(duì)量（ 6 分）。（共 16 分）碳的原子百分?jǐn)?shù)碳的重量百分?jǐn)?shù)共晶反應(yīng)：Lc=y E+FeG; （1分）共析反應(yīng)：丫 s=a p+FeG;（ 1分）室溫組織是鐵素體+珠光體。（1分）顯微組織示意圖：層片狀組織是珠光體 P,白色區(qū)域是鐵素體a o（ 1分）組織組成物為先共析鐵素體a +珠光體P；（ 1分）（1 分）其中為 Wa =（0.77-0.60）/（0.77-0.02