東南大學(xué)材料科學(xué)基礎(chǔ)2004年真題

試題編號：442 試題名稱:二金屬學(xué)東南大學(xué)二00四年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試卷請考生注意：試題解答務(wù)請考生做在專用“答題紙”上！做在其它答題紙上或試卷上的解答將被視為無效答題，不予評分。課程編號：442 課程名稱：金屬學(xué)一、選擇題（單項(xiàng)選擇，每題2分，共40分）1、 A、B兩晶體，如果它們的a、 空間點(diǎn)陣相同，則兩者的晶體結(jié)構(gòu)相同；b、 所屬的晶系相同，則兩者的晶體結(jié)構(gòu)相同；c、 晶體結(jié)構(gòu)相同，則兩者的點(diǎn)陣常數(shù)相同；d、 晶體結(jié)構(gòu)相同，則兩者的空間點(diǎn)陣相同。2、 在正方晶系中與（112）等同的晶面是：_ _a、（121）； b、（211）； c、（112）； d、（121）。3、 配位數(shù)是指晶體結(jié)構(gòu)中a、 每個(gè)原子周圍的原子數(shù)；b、 每個(gè)原子周圍最鄰近的原子數(shù)；c、 每個(gè)原子周圍的相同原子數(shù)；d、 每個(gè)原子周圍最鄰近的和次鄰近的原子數(shù)之和。4、 密排六方和面心立方均屬密排結(jié)構(gòu)，它們的不同點(diǎn)是：a、 晶胞選取方式不同；b、 原子配位數(shù)不同；c、 密排面上，原子排列方式不同；d、 原子密排面的堆垛方式不同。5、 在立方晶系中與（101）、（111）屬同一晶帶的晶面是：，、，、，—、，、a、（110）； b、（011）； c、（110）； d、（010）。6、 TiC和NaCl具有相同的晶體結(jié)構(gòu)，但它們不屬于同一類中間相，這是因?yàn)椋篴、 TiC是陶瓷，NaCl是鹽；b、 NaCl符合正?；蟽r(jià)規(guī)律，TiC不符合正?；蟽r(jià)規(guī)律；c、 TiC中的電子濃度高；d、 NaCl的致密度高。7、 純金屬均勻形核時(shí)，臨界半徑r*與a、 該金屬的熔點(diǎn)有關(guān)，熔點(diǎn)越高，r*越?。籦、 與該金屬的表面能有關(guān)，表面能越高，r*越?。籧、 與過冷度有關(guān)，過冷度越大，r*越小；d、 與過冷度有關(guān)，過冷度越大，r*越大。8、 在三元系中，杠桿定理的用途是：a、 在水平截面上計(jì)算三相平衡時(shí)各相的相對百分?jǐn)?shù)；b、 在垂直截面上計(jì)算三相平衡時(shí)各相的相對百分?jǐn)?shù)；c、 在水平截面上計(jì)算兩相平衡時(shí)各相的相對百分?jǐn)?shù)；d、 在垂直截面上計(jì)算兩相平衡時(shí)各相的相對百分?jǐn)?shù)。9、 在下列那一種情況下平衡分配系數(shù)k0和有效分配系數(shù)k相等：a、 正常凝固； 6b、 快速凝固；c、 定向凝固；d、 邊界層與液相區(qū)部分混合條件下的凝固。10、 指出下列四個(gè)六方晶系的晶面指數(shù)中，哪一個(gè)是錯(cuò)誤的：，—、，—、，——、，—、a、（2312）；b、（1102）；c、（3122）； d、（1112）。11、 在三元系中，四相平衡共晶相圖和四相平衡包晶相圖的四相平衡區(qū)都是三角形，兩者區(qū)別是：a、 共晶相圖四相區(qū)中液相成分點(diǎn)在三角形內(nèi)，而包晶相圖四相區(qū)液相成分點(diǎn)在三角形頂角上；b、 包晶相圖四相區(qū)中液相成分點(diǎn)在三角形內(nèi)，而共晶相圖四相區(qū)液相成分點(diǎn)在三角形頂角上；c、 共晶相圖四相區(qū)是等邊三角形；包晶相圖的四相區(qū)不是等邊三角形；d、 包晶相圖四相區(qū)是等邊三角形；共晶相圖的四相區(qū)不是等邊三角形。12、 當(dāng)左P=0時(shí)，根據(jù)相律，a、 單元系中兩相平衡反應(yīng)可以在某個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行；b、 二元系中的三相平衡反應(yīng)可以在某個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行；c、 三元系中的三相平衡反應(yīng)可以在某個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行；d、 三元系中的四相平衡反應(yīng)可以在某個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行。13、 下列各種偏析中，哪一種能用熱處理（均勻化退火）方法消除？a、正常偏析； b、比重偏析； c、反偏析； d、枝晶偏析。14、 在理想的熱力學(xué)平衡態(tài)，下列哪類缺陷是不應(yīng)存在的：a、空位，晶界； b、位錯(cuò)，晶界； c、空位，位錯(cuò)；d、空位，位錯(cuò)，晶界。15、 亞晶界一般是由位錯(cuò)構(gòu)成的，通常a、 亞晶界位向差越大，亞晶界上的位錯(cuò)密度越高；b、 亞晶界位向差越大，亞晶界上的位錯(cuò)密度越低；c、 亞晶界上的位錯(cuò)密度高低與亞晶界位向差關(guān)系不大；d、 以上都不對。16、 有二根同向右螺位錯(cuò)線，各自的能量都為E，當(dāng)它們無限靠近時(shí)，總能量為：a、0； b、E； c、2E； d、4E17、 高溫下晶粒正常長大時(shí)，晶界遷移將受到第二相顆粒的阻礙，a、 第二相含量越多，顆粒越大，阻力越大；b、 第二相含量越少，顆粒越大，阻力越大；c、 第二相含量越多，顆粒越小，阻力越大；d、 第二相含量越少，顆粒越小，阻力越大。18、 某fcc單晶體塑變時(shí)出現(xiàn)二組平行的交叉的滑移線，則塑性形變變處于：a、易滑移階段；b、線性硬化階段； c、動(dòng)態(tài)回復(fù)階段； d、拋物線硬化階段。19、 再結(jié)晶過程包含晶粒的形核與長大a、 形核與長大的驅(qū)動(dòng)力都來源于形變儲存能；b、 形核與長大的驅(qū)動(dòng)力都來源于晶界能；c、 形核的驅(qū)動(dòng)力來源于形變儲存能，長大的驅(qū)動(dòng)力來源于晶界能；d、 形核與長大的驅(qū)動(dòng)力都來源于外部加熱所提供的能量。20、 純鐵可在某一相同的溫度下（如900^）滲碳或滲鉻，一般來說：a、 滲碳速度比滲鉻快；b、 滲鉻速度比滲碳快；c、 滲碳速度與滲鉻差不多；d、 無法比較。二、寫出下列各圖中所標(biāo)的晶面或晶向的晶面指數(shù)或晶向（10分）

三、回答下列問題：（18分）1、 純金屬凝固時(shí)，均勻形核和非均勻形核的形核功大小是否相同？一般情況下兩者哪一個(gè)大？為什么？什么情況下兩者相同？2、 正常凝固和平衡凝固是否相同？說明兩者的相同或不同之處。3、 純金屬凝固時(shí)是否會出現(xiàn)成分過冷？為什么？4、 單相固溶體正常凝固時(shí)是否會出現(xiàn)成分過冷？為什么？5、 對于金屬一金屬型共晶，決定其形貌是片狀或是棒狀的因素是什么？四、根據(jù)下圖所示的Fe-Ti二元相圖：1、 寫出在1291°C、1319°C、1086°C、590°C發(fā)生的三相平衡反應(yīng)的反應(yīng)式；2、 敘述含Ti為60%的Fe-Ti合金從高于液相線的溫度平衡冷卻過程中的各種轉(zhuǎn)變（可用熱分析曲線表示），并寫出該合金的室溫組織。（8分）1900170015001300■y(Fc)—1100居里溫度B00708090T15077(r——1900170015001300■y(Fc)—1100居里溫度B00708090T15077(r——700lo94pFe10203010003(Ti)800_/883°I7(Fo)) \a(Ti)600?590、1_L一 —1J_!4009J2°900-Ti%五、根據(jù)所示的鐵碳平衡相圖，回答以下問題：1、 寫出在1495C、1154C、1148C和727C發(fā)生的三相平衡反應(yīng)的反應(yīng)式；2、 按亞穩(wěn)態(tài)相圖，敘述含碳量為0.4%的Fe-C合金從高于液相線溫度平衡冷卻到室溫時(shí)，發(fā)生的兩相和三相平衡轉(zhuǎn)變（可用熱分析曲線表示），并畫出室溫組織的示意圖；試題編號：442（10分）3、計(jì)算含碳量為1.5%的Fe-（10分）六、根據(jù)下圖所示的三元相圖的投影圖，回答以下問題：（10分）1、 該相圖中的四相平衡區(qū)在什么范圍內(nèi)？（用字母表示）2、 組成該三元系的三個(gè)二元系中是否都有三相平衡反應(yīng)？若有，則寫出每個(gè)二元系中三相平衡反應(yīng)的反應(yīng)式；3、 寫出圖中成分為O的合金在平衡冷卻過程中發(fā)生四相平衡反應(yīng)的反應(yīng)式；并說明在四相平衡反應(yīng)前合金所在的相區(qū)及發(fā)生的平衡轉(zhuǎn)變的反應(yīng)式；4、 圖中成分為S的合金在平衡冷卻過程中是否會發(fā)生四相和三相平衡反應(yīng)？若有則寫出相應(yīng)的反應(yīng)式；5、 寫出合金O和S在室溫下的平衡組織。七、圖中所示的含Pb為15%的Sn-Sb-Pb三元相圖的垂直截面中，溫度為200^的水平線上發(fā)生什么樣的平衡反應(yīng)？寫出反應(yīng)式。在水平線的上方和下方各有幾個(gè)三相區(qū)？寫出每個(gè)三相區(qū)的組成相。（5分）

八、根據(jù)下方所示的Pb-Bi-Sn三元相圖液相面投影圖，寫出在P和ET兩點(diǎn)發(fā)生的四相平衡反應(yīng)的反應(yīng)式。（4分）九、若平均晶粒直徑為1mm和0.04mm的純鐵的屈服強(qiáng)度分別為100MPa和250MPa，則平均晶粒直徑為0.01mm的純鐵的屈服強(qiáng)度為多少？（8分）十、有一低碳鋼零件，試分析對其滲C時(shí)溫度選取930°C和870^的利弊。（8分）十一、有一方形純鋁板零件，加工時(shí)在其中部冷沖出一如圖所示的小圓孔。當(dāng)該零件在再結(jié)晶溫度下進(jìn)行退火處理后，小孔周圍的組織形貌將發(fā)生怎樣的變化，用示意圖表示，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕忉?。?3分）

.ar十二、試分析面心立方金屬中，在(111)面上