《材料科學(xué)基礎(chǔ)》考試試題

1、材料科學(xué)基礎(chǔ)考試試卷（第一套）課程號6706601060考試時間120分鐘適用專業(yè)年級（方向）：材料科學(xué)與工程專業(yè)2006級考試方式及要求：閉卷考試題號一二三四五六總分得分閱卷人、名詞解釋（簡短解釋，每題2分，共20分）空間點陣線缺陷吸附滲碳體組織固態(tài)相變穩(wěn)態(tài)擴散形核率調(diào)幅分解霍爾-配奇方程平衡凝固、選擇題（只有一個正確答案，每題1分，共10分）1、彎曲表面的附加壓力P總是（）曲面的曲率中心。指向B.背向C.平行D.垂直2、潤濕的過程是體系吉布斯自由能（）的過程。A.升高B.降低C.不變D.變化無規(guī)律3、一級相變的特點是，相變發(fā)生時，兩平衡相的（）相等，但其一階偏微分不相等。A.嫡B.體積C.

2、化學(xué)勢D.熱容4、固溶體合金的凝固是在變溫下完成的，形成于一定溫度區(qū)間，所以在平衡凝固條件下所得到的固溶體晶粒（）A.成分內(nèi)外不均勻B.不同溫度下形成的各晶粒成分是不同的C.晶粒內(nèi)外，晶粒形成不分先后，同母液成分是一致的5、強化金屆材料的各種手段，考慮的出發(fā)點都在于（）A. 制造無缺陷的晶體或設(shè)置位錯運動的障礙使位錯增殖C.使位錯適當(dāng)?shù)臏p少6、既能提高金屆的強度，乂能降低其脆性的手段是（）A.加工硬化B.固溶強化C.晶粒細化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<=2為光滑界面B.a>=1為光滑界面C.a>=5為光滑界

3、面8、滲碳處理常常在鋼的奧氏體區(qū)域進行，這是因為（）A. 碳在奧氏體中的擴散系數(shù)比在鐵素體中大B. 碳在奧氏體中的濃度梯度比在鐵素體中大碳在奧氏體中的擴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.孚晶界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?4、分析影響晶界遷移率的主要因素5、寫出立方晶系的（321晶面族和v112晶向族中的全部等價晶面和晶向的具體指數(shù)。四、請畫出片狀馬氏

4、體顯微組織示意圖（5分） 五、請寫出面心立方、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。（10分）2、請分別計算面心立方晶體（fcc）中（100）、（110）、（111）晶面的面密度。假設(shè)晶胞點陣常數(shù)為a。（10分）（在一個晶胞內(nèi)計算，面密度指面上所含原子個數(shù)與該面面積比值）3、有一70MPcg力作用在fcc晶體的001方向上，求作用在（111）101和（111）110滑移系上的分切應(yīng)力。（10分）4、假定均勻形核時形成邊長為a的立方體形晶核，單位體積吉布斯自由能為Gv,單位面積界面能為（70（10分）求

5、臨界晶核邊長。 求臨界晶核形成功。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A卷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）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的相組成物為E和（Bi），其中P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？如圖所示的三元相圖的投影圖：（10分）寫出這個三元系的四相平衡反應(yīng)式；指出這個三元系中1合金的成分并分析其結(jié)晶過程；固溶體合金的性能與純金屬比較有何變化？（5分）位錯對材料性能有何影響。（10分）

6、10分）解釋大角晶界，晶界非平衡偏聚。晶界能對材料性能有何影響？（解釋滑移與攣生，寫出FCC單晶體的一個滑移系，如何解釋多相固溶體合金中彌散第二相對材料的強化？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進行回復(fù)與再結(jié)晶后晶粒長大的驅(qū)動力是什么，銅的熔點為1083C,在冷變形后的工業(yè)純銅板上取三個試樣，第一個試樣加熱到200C，第二個試樣加熱到500C,第三個試樣加熱到800C,各保溫一小時，然后空冷。試畫出各試樣熱處理后的顯微組織示意圖，說明它們在強度和塑性方面的區(qū)別及原因。（20分）10.固體材料中原子擴散驅(qū)動力是什么，溫度、晶體結(jié)構(gòu)、晶體缺

7、陷對擴散有何影響？（10分）B卷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）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的組織為（Bi）初晶+艮（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？1. 分析如圖所小的三兀相圖：（10分）寫出這個三元系的四相平衡反應(yīng)式；指出這個三元系中2合金的成分并分析其結(jié)晶過程；比較金屬間化合物與純金屬性能有什么區(qū)別？（5分）位錯對材料性能有何影響？（10分）解釋小角晶界，晶界平衡偏聚。晶界能對材料性能有何影響？（10分）解釋多晶體在冷塑性變形中的相對單晶體的變形特點，寫出BCC單晶體的一個滑移系，如何解釋多相固溶體合金中彌散第二相對材料的強化？變形后金屬組織與性能變化，（15分）解釋再結(jié)晶全圖與熱加工，冷變形金屬在加熱時進行回復(fù)與再結(jié)晶后晶粒長大的驅(qū)動力是什么？銅的熔點為1083C,在冷變形后的工業(yè)純銅板上取三個試樣，第一個試樣加熱到200&，第