考研材料結(jié)構(gòu)與相變及答案

理工大2014年入學(xué)考試試題考生注意：所有答案按試題序號(hào)寫(xiě)在答題紙上，寫(xiě)在試卷上不給分一、概念解釋1、均勻形 2、沉淀強(qiáng)化3、擴(kuò)散激活能4、偽共晶5、肖脫基缺678、再結(jié)晶二解答題請(qǐng)論述成分過(guò)冷與固液界面形態(tài)的關(guān)請(qǐng)論述再結(jié)晶與相變的異同試對(duì)比準(zhǔn)晶與非晶，從結(jié)構(gòu)、形成、性能上分析何為包申格效應(yīng)？該效應(yīng)產(chǎn)生的原因，怎樣消除該效三計(jì)算題計(jì)算Fe-Fe3C相圖中，含碳2.8%的合金凝固到室溫后，各組織的相對(duì)量計(jì)算石、面心立方晶體、體心立方晶體的致密度。四畫(huà)圖題 1、在立方晶系中畫(huà)出[113],[213]五綜合論述題試分析位錯(cuò)對(duì)材料結(jié)構(gòu)與性能的影響論述非晶相變與馬氏體相變的異同2014年入學(xué)考試試題答案1、均勻形 :只在沒(méi)有任何外來(lái)界面的均勻溶體中形核過(guò)程23、擴(kuò)散激活能：原子在晶體結(jié)構(gòu)中由一個(gè)平衡位置跳向相鄰的另一個(gè)位置時(shí)，通常需要越過(guò)部分稱(chēng)擴(kuò)散激活能。4、偽共晶：非平衡凝固時(shí)，成分在共晶點(diǎn)附近的合金也可得到100%的共晶組織，這種在非公晶成分的合金中得到的完全共晶組織稱(chēng)為偽共晶。5、肖脫基缺陷：脫離平衡位置的原子如果逃逸到晶體外表面，在原來(lái)位置只形成空位，這樣的空位缺陷叫做肖脫基缺陷。6、派納 ：使刃位錯(cuò)產(chǎn)生不可逆位移的最小切應(yīng)力7、奧斯瓦爾德熟化：由于界面能作用而使沉淀相顆粒粗化現(xiàn)象8、再結(jié)晶：當(dāng)變形金屬經(jīng)過(guò)高溫回復(fù)溫度加熱時(shí)，在變形組織基體上產(chǎn)生新的無(wú)畸變的再結(jié)請(qǐng)論述成分過(guò)冷與固液界面形態(tài)的關(guān)答：（1）胞狀組織：在成分過(guò)冷度不大情況下，固液界面不再穩(wěn)定，隨機(jī)擾動(dòng)引起的界面凸起使得凸起部分進(jìn)入到更大的液相區(qū)域中，結(jié)果造成凸起部分長(zhǎng)得更快，從原來(lái)平界面變?yōu)榘麪罱缑?。胞狀界面凝固后得到組織稱(chēng)為胞狀組織。胞狀樹(shù)枝晶組織：若成分過(guò)冷度較大，則凸起部分側(cè)面也處于過(guò)冷狀態(tài)，使得側(cè)面上也出現(xiàn)凸起。這種結(jié)果造成胞狀樹(shù)枝晶組織。等軸樹(shù)枝晶組織：若成分過(guò)冷度很大，相應(yīng)的成分過(guò)冷區(qū)也很寬。此時(shí)單向凝固已失三散熱各向同性。所以生成的樹(shù)枝狀晶體是等軸的。見(jiàn)2011年的第五大題第1試對(duì)比準(zhǔn)晶與非晶，從結(jié)構(gòu)、形成、性能上分析準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)：其結(jié)構(gòu)不同于晶體與非晶體，其原子不具有平移對(duì)稱(chēng)性，程長(zhǎng)程有序分布，可認(rèn)為是一種準(zhǔn)周期性排列，主要結(jié)構(gòu)分為;一維、二維、二十面體準(zhǔn)晶，常以拼砌花磚方式來(lái)表征準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)。 排列，即存在長(zhǎng)程無(wú)序狀態(tài)形成：可由氣相、液相快冷形成，也可在固態(tài)直接形何為包申格效應(yīng)？該效應(yīng)產(chǎn)生的原因，怎樣消除該效金屬經(jīng)過(guò)預(yù)先加載產(chǎn)生少量的塑性變形，卸載后再同向加載，規(guī)定殘余應(yīng)力增加，反向加載規(guī)定殘余應(yīng)力降低的現(xiàn)象（特別是彈性極限在反向加載時(shí)幾乎將為0），稱(chēng)為包申格效應(yīng)。產(chǎn)生原因:與金屬材料中位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)受阻有關(guān)?？赏ㄟ^(guò)預(yù)先進(jìn)行較大的塑性變形或在第二次反向受力前使金屬材料于回復(fù)或再結(jié)晶溫度下退火。73三計(jì)算題Fe-Fe3C2.8見(jiàn)之前，一樣做法，只是數(shù)字改計(jì)算石、面心立方晶體、體心立方晶體的致密度。四畫(huà)圖 3、在立方晶系中畫(huà)出[113],[213]28見(jiàn)08年最后一題一、解釋下列名詞

年入學(xué)考試試二次再結(jié)晶：再結(jié)晶完成后，正常的晶粒應(yīng)是均勻的、連續(xù)的。但在某些情況下，晶粒的長(zhǎng)大只是少數(shù)晶粒突發(fā)性地、迅速地粗化，使晶粒之間的尺寸差別越來(lái)越大。這種不正常粒中又重新發(fā)生了再結(jié)晶，所以稱(chēng)為二次再結(jié)晶?？率蠚鈭F(tuán)：金屬內(nèi)部存在的大量位錯(cuò)線，在刃型位錯(cuò)線附近經(jīng)常會(huì)吸附大量的異類(lèi)溶質(zhì)原子(大小不同吸附的位置有差別),形成所謂的"柯氏氣團(tuán)"。交滑移：在晶體中，出現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)滑移面沿著某個(gè)共同的滑移方向同時(shí)或交替滑移，這種滑移稱(chēng)為交滑移。金屬間化合物：金屬間化合物，是指鋼中的過(guò)渡族金屬元間形成一系列金屬間化合物，即是指金屬與金屬、金屬與準(zhǔn)金屬形成的化合物。呂德斯帶：形變總是首先開(kāi)始于試樣或工件的應(yīng)力集中區(qū)域，而形成狹窄的條帶狀的形變區(qū)，稱(chēng)為呂德斯帶晶界無(wú)析出區(qū)：無(wú)析出帶:在有彌散析出相的樣品中,其晶界兩邊容易出現(xiàn)沒(méi)有析出相的區(qū)域,特別是晶界角度較大的時(shí)候,。位錯(cuò)應(yīng)變能：位錯(cuò)在周?chē)w中引起畸變，是晶體產(chǎn)生的畸變能（凝固）形核率：在凝固時(shí)，單位時(shí)間單位體積所產(chǎn)生的晶核數(shù)。二、簡(jiǎn)答題1請(qǐng)論述擴(kuò)散的微觀機(jī)制有哪幾種，影響擴(kuò)散的因素又有哪些。見(jiàn)講義的50頁(yè)（間隙擴(kuò)散，置換擴(kuò)散及條件）2 請(qǐng)從結(jié)合鍵特點(diǎn)對(duì)石與銅致密度存在的差異進(jìn)行分析石是典型的原子晶體，在這種晶體中的基本結(jié)構(gòu)粒子是碳原子。每個(gè)碳原子都以sp3雜化軌道與四個(gè)碳原子形成共價(jià)單鍵，鍵長(zhǎng)為1.55×10-10m，鍵角為109°28′，構(gòu)成正四面體。每個(gè)碳原子位于正四面體的中心，周?chē)膫€(gè)碳原子位于四個(gè)頂點(diǎn)上，在空間構(gòu)成連續(xù)的、堅(jiān)固的骨架結(jié)構(gòu)。因此，可以把整個(gè)晶體看成一個(gè)巨大的分子。由于C—C鍵的鍵能大(為347kJ/mol)，價(jià)電子都參與了共價(jià)鍵的形成，使得晶體中電子，石屬于體致密度為34%，很硬銅屬于面心立方晶體結(jié)構(gòu)，其晶胞原子數(shù)為4個(gè)，體致密度為74%，原子間以金屬鍵進(jìn)行結(jié)合，共價(jià)鍵是各個(gè)原子之間的作用力是一種強(qiáng)相互作用力，金屬鍵是金屬離子和自由移動(dòng)電子間的作用力，相互作用較共價(jià)鍵弱，因此體致密度大，材質(zhì)較軟3等軸樹(shù)枝晶與胞狀樹(shù)枝晶的生長(zhǎng)環(huán)境存在哪些差異，并解釋為什么。此題即為成分過(guò)冷對(duì)于固態(tài)界面形態(tài)影響，見(jiàn)08年4、金屬的層錯(cuò)能與再結(jié)晶難易程度有哪些聯(lián)系變形過(guò)程中，錯(cuò)能的金屬不易發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。界定再結(jié)晶的方式有兩種 臨界應(yīng)變2臨界能。當(dāng)退火溫度足夠高、時(shí)間足夠長(zhǎng)時(shí)，在變形金屬或合金的顯微組織中，產(chǎn)生無(wú)應(yīng)變的新晶粒──再結(jié)晶。新晶粒不斷長(zhǎng)大，直至原來(lái)的變形組織完全,金屬或合5、何為奧氏瓦爾德熟化，該機(jī)制的驅(qū)動(dòng)力是什么。1、計(jì)算鐵碳相圖中，含碳3.7%的亞共晶白口固到室溫后，各組織的相對(duì)含量。見(jiàn)四、畫(huà)圖 1、在一個(gè)立方晶系晶胞中作圖表示以下3個(gè)晶向與晶面 按書(shū)上方法2、（1）請(qǐng)畫(huà)出固相互不相溶的三元共晶相圖的投影圖。五、綜合論述題1、請(qǐng)論述沉淀、馬氏體相變與非晶轉(zhuǎn)變的異同的11年，再加個(gè)沉淀轉(zhuǎn)變，從液相中產(chǎn)生一個(gè)可分離的固相的過(guò)程，或是從過(guò)飽和溶子成為難溶化合物而沉積的過(guò)程。三者對(duì)比一下。2、請(qǐng)論述提高金屬屈服強(qiáng)度的方法（