材料科学基础试题库

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《材料科学基础》试题库

⼀、名词解释

1、铁素体、奥⽒体、珠光体、马⽒体、贝⽒体、莱⽒体

2、共晶转变、共析转变、包晶转变、包析转变

3、晶⾯族、晶向族

4、有限固溶体、⽆限固溶体

5、晶胞

6、⼆次渗碳体

7、回复、再结晶、⼆次再结晶

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8、晶体结构、空间点阵

9、相、组织

10、伪共晶、离异共晶

11、临界变形度

12、淬透性、淬硬性

13、固溶体

14、均匀形核、⾮均匀形核

15、成分过冷

16、间隙固溶体

17、临界晶核

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18、枝晶偏析

19、钢的退⽕，正⽕，淬⽕，回⽕

20、反应扩散

21、临界分切应⼒

22、调幅分解

23、⼆次硬化

24、上坡扩散

25、负温度梯度

26、正常价化合物

27、加聚反应

;

28、缩聚反应

四、简答

1、简述⼯程结构钢的强韧化⽅法。（20分）

2、简述Al-Cu⼆元合⾦的沉淀强化机制（20分）

3、为什么奥⽒体不锈钢（18-8型不锈钢）在450℃～850℃保温时会产⽣晶间腐蚀如何防⽌或减轻奥⽒体不锈钢的晶间腐蚀

4、为什么⼤多数铸造合⾦的成分都选择在共晶合⾦附近

5、什么是交滑移为什么只有螺位错可以发⽣交滑移⽽刃位错却不能

6、根据溶质原⼦在点阵中的位置，举例说明固溶体相可分为⼏类固溶体在材料中有何意义

7、固溶体合⾦⾮平衡凝固时，有时会形成微观偏析，有时会形成宏观偏析，原因何在

8、应变硬化在⽣产中有何意义作为⼀种强化⽅法，它有什么局限性

-

9、⼀种合⾦能够产⽣析出硬化的必要条件是什么

10、⽐较说明不平衡共晶和离异共晶的特点。

11、枝晶偏析是怎么产⽣的如何消除

12、请简述影响扩散的主要因素有哪些。

13、请简述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点

14、临界晶核的物理意义是什么形成临界晶核的充分条件是什么

15、请简述⼆元合⾦结晶的基本条件有哪些。

16、为什么钢的渗碳温度⼀般要选择在γ-Fe相区中进⾏若不在γ-Fe相区进⾏会有什么结果

17、⼀个楔形板坯经冷轧后得到相同厚度的板材，再结晶退⽕后发现板材两端的抗拉强度不同，请解释这个现象。

18、冷轧纯铜板，如果要求保持较⾼强度，应进⾏何种热处理若需要继续冷轧变薄时，⼜应进⾏何种热处理

，

19、位错密度有哪⼏种表征⽅式

20、淬透性与淬硬性的差别。

21、铁碳相图为例说明什么是包晶反应、共晶反应、共析反应。

22、马⽒体相变的基本特征（12分）

23、加⼯硬化的原因（6分）

24、柏⽒⽮量的意义（6分）

25、如何解释低碳钢中有上下屈服点和屈服平台这种不连续的现象（8分）

26、已知916℃时，γ-Fe的点阵常数，（011）晶⾯间距是多少（5分）

27、画⽰意图说明包晶反应种类，写出转变反应式（4分）

28、影响成分过冷的因素是什么（9分）

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29、单滑移、多滑移和交滑移的意义是什么（9分）

30、简要说明纯⾦属中晶粒细度和材料强度的关系，并解释原因。（6分）

31、某晶体的原⼦位于四⽅点阵的节点上，点阵的a=b，c=a/2，有⼀晶⾯在x，y，z轴的截距分别为6个原⼦间距、2个原⼦间距和4个原⼦间距，求该晶⾯的密勒指数。

32、证明理想密排六⽅结构的轴⽐c/a=。

33、⽴⽅晶系的(111)，(110)，(123)晶⾯族各包含多少晶⾯，写出它们的密勒指数。

34、说明柏⽒⽮量的确定⽅法，如何利⽤柏⽒⽮量和位错线来判断位错的类型

35、简要说明成分过冷的形成及其对固溶体组织形态的影响。

36、为什么晶粒细化既能提⾼强度，也能改善塑性和韧性

37、共析钢的奥⽒体化有⼏个主要过程合⾦元素对奥⽒体化过程有什么影响

38、提⾼钢材耐蚀性的主要⽅法有哪些为什么说Cr是不锈钢中最重要的合⾦元素

。

39、何为位错反应如何判断⼀个位错反应能否进⾏

40、根据凝固理论，试述细化晶粒的基本途径。

41、分析⾦属冷变形度的⼤⼩对再结晶晶粒尺⼨的影响，说明原因。

42、简述成分过冷的形成以及成分过冷对固溶体⽣长形态的影响。

43、位错增值机理

五、计算、作图

1、已知碳在r—Fe中的扩散常数D0＝×10-5m2/s，扩散激活能Q＝mol（R＝(molK))。碳势均为C P＝％C的条件下对20#钢在880℃进⾏渗碳，为达到927℃渗碳5h同样的效果，渗碳时间应为多少(12分)

2、对fcc结构的晶体(点阵常数为a)

(1)分别计算原⼦在[100]，[110]和[111]晶向上的原⼦密度，并说明哪个晶向是密排⽅向：

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(2)计算原⼦在(100)，(110)和(111)晶⾯上的原⼦密度和三个⾯的⾯间距，并指出⾯间距最⼤的晶⾯。

3、写出附图所⽰⽴⽅晶格中晶⾯ABCD和晶向CE的指数；在右图单胞中画出晶⾯(111)和该⾯上属于<112>三个晶向，并标出具体指数。(12分)

4、已知碳在γ-Fe中扩散时，D0 =×10-5m2/s，Q=×105J/mol。当温度在927℃时，求其扩散系数为多少（已知摩尔⽓体常数R=mol?K）

5、作图表⽰⽴⽅晶体的()

011、()

231、()123晶⾯和、[]211、[]

102晶向。（每题

2分，共10分）

6、已知A（熔点600℃）与B（熔点500℃）在液态⽆限互溶，固态时A在B中的最⼤固溶度（质量分数）为ωA＝，室温时为ωA＝；但B在固态和室温时均不溶于A。在300℃时，含ωB=的液态合⾦发⽣共晶反应。试绘出A-B合⾦相图；并分析ωA=、ωA=的合⾦在室温下的组织组成物和相组成物的相对量。

7、绘出Fe-Fe3C相图，标出铁碳相图上的C、E、F、G、K、P、S点，说明ECF、PSK⽔平线和ES、GS曲线的意义，其上发⽣的转变及⽣成的组织组成物。

8、已知某低碳钢σ0 =64KPa ，K= ，若晶粒直径为50µm ，该低碳钢的屈服强度是多少

9、试计算BCC 晶体最密排⾯的堆积密度。

10、⾯⼼⽴⽅结构和密排六⽅结构⾦属中的原⼦堆垛⽅式和致密度是否有差异请加以说明。

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