大學(xué)材料學(xué)院材料科學(xué)與工程試卷及答案

科與工程試卷及答案-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-CompanyOne1PAGEPAGE3220052006第2期A卷 期末考試題120分鐘）考生姓名 號(hào) 考試時(shí)間20067月5日題號(hào) 分?jǐn)?shù)： ：一、（183分）晶體缺陷反應(yīng)擴(kuò)散非均勻形核偽共晶成分過(guò)冷再結(jié)晶二、填空（221021分）空位平衡濃度的數(shù)學(xué)表達(dá)式是 。溫度越高，空位濃越 。位錯(cuò)可以滑移和攀移， 位錯(cuò)可以交滑移。擴(kuò)散的驅(qū)動(dòng)力是 。相律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 。金屬凝固的驅(qū)動(dòng)力是 ，阻力是 。寫出公式： 。面心立方晶體的滑移面為 ，滑移方向?yàn)?孿生面為 ，孿生方向?yàn)? 。Fe－C合金中從奧氏體中析出的滲碳體稱為 ，從鐵素體中析出的滲碳體稱為 。一頁(yè)，共3 頁(yè)下圖為 A-B-C三元共晶投影圖，合金 n,nn的室溫組織分別為：1 2,3， ， 。位錯(cuò)反應(yīng)的條件是：1） ，2） 。三、問(wèn)答題（60分）（6、7兩題任選一題）分析實(shí)際晶體強(qiáng)度低于理論強(qiáng)度的原因。提高晶體強(qiáng)度的原則是什么？具體2．的方法有哪些其中哪些方法可以提高純金屬的強(qiáng)度10鋼（0.1%）930滲碳，滲層厚度定義為從表面測(cè)量至碳含量為0.3%的位置，求滲層厚度和時(shí)間的關(guān)系式。[表面碳濃度達(dá)到碳在奧氏體中的Cs=1.3%

D3.61022/hc

()0.86 ]根據(jù)下圖所示的二元合金相圖，指出：各水平線的反應(yīng)類型。分析合金 、II的冷卻過(guò)程，畫出冷卻曲線，指出室溫時(shí)組織組成物和相組成物。3A－B合金相圖如下所示B40A－B合金合金（B60％），請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方案，利用現(xiàn)有的合金種純共晶合金。70MPa應(yīng)力作用在fcc晶體的00方向上，求作用在11和110]（以下兩題，任選一題）金如如下圖所示。示圖如3標(biāo) 準(zhǔn)答案及評(píng)分標(biāo) 準(zhǔn)（A卷）一、 名詞解釋（每個(gè)3分）1．晶體中微區(qū)原子排列不規(guī)則或不完整伴隨有新相形成的擴(kuò)散。晶胚依附在其它基體表面形成核心。共晶點(diǎn)附近非共晶成分的合金非平衡凝固后得到的共晶組織。合金凝固時(shí)在液－固界面前沿，由溶質(zhì)重新分布引起的過(guò)冷。在塑性變形組織加熱過(guò)程中，形成新的等軸晶粒取代變形組織的過(guò)程。二、填空（221021分）1．

CeQ/KT ，高0，

cp

， fc

16．0

d1/27．{111},<110>8.(111),[112],9.二次滲碳體，三次滲碳體10．A+(A+B+C),B+(B+C)+(A+B+C),(A+B+C)11.1）幾何條件：反應(yīng)后各位錯(cuò)柏氏矢量之和b 等于反應(yīng)前各位錯(cuò)柏氏矢量之后和b前2）能量條件：反應(yīng)后各位錯(cuò)的總能量b

應(yīng)小于反應(yīng)前各位錯(cuò)能量之和后b2前三、問(wèn)答題（每體10分）1．1）實(shí)際晶體存在位錯(cuò)，位錯(cuò)在晶體中逐步運(yùn)動(dòng)所需的應(yīng)力比整體剛性滑移低得多。 （2分）阻礙位錯(cuò)的萌生和運(yùn)動(dòng)，或制備不含位錯(cuò)的晶體（2分）固溶強(qiáng)化，細(xì)晶強(qiáng)化，彌散相強(qiáng)化（沉淀相強(qiáng)化），加工硬化（應(yīng)變強(qiáng)化）（每個(gè) 1分）加工硬化，細(xì)晶強(qiáng)化 （2分）CCx2 x2 (CS

C)erf(x2 x2

) 將有關(guān)數(shù)據(jù)代入得 （5分）0

1

1

0.1)f( )

（3分）erf(

)0.83

0.86 x

（1分）x2 2 tx0.x2 2 t

（m） （1分）1）包晶轉(zhuǎn)變共晶轉(zhuǎn)變

LL

（1分）（1分）2）冷卻過(guò)程：合金：1－2L→，

L， 3－

L，4－5 ，5－

（1分）室溫組織：

2

， （1分） 組成相 （1分）合金： 2－

L，

L)， 3以下 變 （1分）室溫組織：

(

)

（1分） 組成相 （1分）冷卻： （各1分）合金的小于 1，合金熔化后在瓷舟中從一端開(kāi)始凝固，先凝固為 α固溶體，剩余液體溶質(zhì)濃度不斷升高，使溶質(zhì)完全混合，當(dāng)剩余液體溶質(zhì)濃度達(dá)到共晶成分 60％時(shí)，剩余液體同時(shí)發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變，瓷舟后面的固體即為（α＋β）共晶，將 α固溶體切除，即得（α＋β）共晶5．

cos

（ 2分）1） 對(duì)1)[1

cos 222

cos333（4分）2）對(duì)1)[10

cos0

cos3330

（4分）6．1）晶粒內(nèi)部出現(xiàn)大量的滑移帶或?qū)\晶帶 （2分）晶粒沿變形方向伸長(zhǎng)位錯(cuò)密度升高，不均勻分布－纏結(jié)－逐漸形成胞狀亞結(jié)構(gòu)2)加工硬化 （6分）電阻率增高形變織構(gòu)殘余應(yīng)力3）回復(fù)再結(jié)晶 （2分）7．1） 最左端 a未變形，晶粒不變，從 b開(kāi)始變