中南材科基习题

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2007年中南大学材料科学基础真题试卷

2007年中南大学材料科学基础真题试卷(总分：26.00，做题时间：90分钟)一、简答题(总题数：6，分数：12.00)1.说明材料中的结合键与材料性能的关系。

（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(正确答案：材料结合键的类型及结合能的大小对材料的性能有重要的影响，特别是对物理性能和力学性能。

结合键越强，熔点越高，热膨胀系数就越小，密度也越大。

金属具有光泽、高的导电性和导热性、较好的机械强度和塑性，且具有正的电阻温度系数，这就与金属的金属键有关。

陶瓷、聚合物一般在固态下不导电，这与其非金属键结合有关。

工程材料的腐蚀实质是结合键的形成和破坏。

晶体材料的硬度与晶体的结合键有关。

一般共价键、离子键、金属键结合的晶体比分子键结合的晶体的硬度高。

结合键之间的结合键能越大，则弹性模量越大。

工程材料的强度与结合键能也有一定的联系。

一般结合键能高，强度也高一些。

材料的塑性也与结合键类型有关，金属键结合的材料具有良好的塑性，而离子键、共价键结合的材料塑性变形困难，所以陶瓷材料的塑性很差。

)解析：2.任意选择一种材料，说明其可能的用途和加工过程。

（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(正确答案：如Al-Mg合金。

作为一种可加工、不可热处理强化的结构材料，由于具有良好的焊接性能、优良的耐蚀性能和塑性，在飞机、轻质船用结构材料、运输工业的承力零件和化工用焊接容器等方面得到了广泛的应用。

根据材料使用目的，设计合金成分，考虑烧损等情况进行配料，如A15Mg合金板材，实验室条件下可在电阻坩埚炉中750℃左右进行合金熔炼，精炼除气、除渣后720℃金属型铸造，430～470℃均匀化退火10～20h后，在380～450℃热轧，再冷轧至要求厚度，在电阻炉中进行稳定化处理，剪切成需要的尺寸或机加工成标准试样，进行各种组织、性能测试。

中南大学材料结构分析试题及答案(5套)

材料结构分析试题1材料学院材料科学与工程专业年级班级材料结构分析课程 200 —200 学年第学期（）卷期末考试题（ 120 分钟）考生姓名学号考试时间题号得分分数主考教师：阅卷教师：一、基本概念题（共8题，每题7分）1．X 射线的本质是什么？是谁首先发现了X 射线，谁揭示了X 射线的本质？ 2．下列哪些晶面属于[111]晶带？（111）、（321）、（231）、（211）、（101）、（101）、（133），（0），（12），（12），（01），（212），为什么？-1-1-1-3-1 3．多重性因子的物理意义是什么？某立方晶系晶体，其{100}的多重性因子是多少？如该晶体转变为四方晶系，这个晶面族的多重性因子会发生什么变化？为什么？4．在一块冷轧钢板中可能存在哪几种内应力？它们的衍射谱有什么特点？5．透射电镜主要由几大系统构成? 各系统之间关系如何?6．透射电镜中有哪些主要光阑? 分别安装在什么位置? 其作用如何? 7．什么是消光距离? 影响晶体消光距离的主要物性参数和外界条件是什么? 8．倒易点阵与正点阵之间关系如何? 画出fcc 和bcc 晶体的倒易点阵，并标出基本矢量a *, b *, c *。

二、综合及分析题（共4题，每题11分）1．决定X 射线强度的关系式是Mce A F P V V mc e R I I 22222230)()(32-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=θθφπλ，试说明式中各参数的物理意义?2．比较物相定量分析的外标法、内标法、K 值法、直接比较法和全谱拟合法的优缺点？3．请导出电子衍射的基本公式，解释其物理意义，并阐述倒易点阵与电子衍射图之间有何对应关系? 解释为何对称入射(B//[uvw])时，即只有倒易点阵原点在爱瓦尔德球面上，也能得到除中心斑点以外的一系列衍射斑点?4．单晶电子衍射花样的标定有哪几种方法？图1是某低碳钢基体铁素体相的电子衍射花样，请以尝试—校核法为例，说明进行该电子衍射花样标定的过程与步骤。

混凝土结构设计原理复习题及参考答案（中南）知识讲解

混凝土结构设计原理复习题及参考答案（中南）知识讲解混凝土结构设计原理复习一、选择题：１．下列钢筋中，（）种钢筋是有明显屈服点的钢筋。

A ．热轧钢筋Ｂ．碳素钢丝Ｃ．热处理钢筋Ｄ．钢铰线2．混凝土立方体抗压强度标准值的保证率为（）。

A ．50%B ．85%C ．95%D ．75%3．混凝土的双向受压强度与压应力的比值有关，当横向应力与轴向应力之比为0.5时，双向受压强度最大可提高（）A ．25%B ．35%C ．10%D ．16%4．所谓线性徐变是指（）。

Ａ．徐变与荷载持续时间成线性关系Ｂ．徐变系数与初应力为线性关系Ｃ．徐变变形与持续应力为线性关系Ｄ．瞬时变形和徐变变形之和与初应力成线性关系5．使混凝土产生非线徐变的主要因素是（）。

A ．水泥用量；B ．水灰比的大小；C ．应力的作用时间；D ．持续作用的应力值与混凝土轴心抗压强度比值的大小。

6．钢筋混凝土梁受力钢筋的混凝土保护层是指（）。

A ．箍筋外表面至梁表面的距离；B ．受力钢筋截面形心至梁表面的距离；C ．受力钢筋外表面至梁表面的距离；D ．受力钢筋内表面至梁表面的距离。

7．在受弯构件的适用条件中（）是为了防止少筋破坏。

A ．00.25C c V f bh β>B ．b ξξ≤C ．s ,s nin A A ≥D ．以上都不对8．无腹筋梁斜截面受剪主要破坏形态有三种。

对同样的构件，其受剪承载力的关系为（）。

A ．斜拉破坏 > 剪压破坏 > 斜压破坏B ．斜拉破坏 < 剪压破坏 < 斜压破坏C ．剪压破坏 > 斜压破坏 > 斜拉破坏D ．剪压破坏 = 斜压破坏 > 斜拉破坏9．无腹筋梁斜截面受剪破坏形态主要有三种，这三种破坏的性质（）。

A ．都属于脆性破坏B ．都属于塑性破坏C ．剪压破坏属于塑性破坏、斜拉和斜压破坏属于脆性破坏D ．剪压和斜压破坏属于塑性破坏、斜拉破坏属于脆性破坏10．一般梁的截面限制条件取00.25c c V f bh β≤，其目的在于（）。

材科基作业题

石墨是由二维石墨层一片片沿其法线方向以ABABAB …方式重叠而成，片层间距相等，且为l 0=0.336nm 。

每层碳原子构成正六角形网状结构，片层投影如下图所示（注：实心点代表A 层原子，空心点代表B 层原子）。

碳原子与碳原子的最近距离a =0.142nm 。

（1）画出石墨片层（二维）的Brivais 空间点阵，并确定其点阵矢量；（2）确定石墨晶体的Brivais 点阵类型及点阵常数大小。

（3）比较石墨片层的晶胞与原胞的异同。

解：（1）石墨片层的Bravais 空间点阵如下图红虚线所示，其中a 1和a 2为点阵矢量。

如两原子间距离为a ，则点阵矢量可表示为（i,j 为单位矢量）：1022cos3033sin 6022a a j ja ai a j ai j===+=（2）若考虑对称性，则石墨为六方晶胞，其点阵常数大小为：00.1420.246a nm===00220.3360.672c l nm ==⨯=0090,120αβγ===（3）石墨片层的晶胞（黄色）与原胞（浅兰色）分别如下图所示。

ji3. 推导出正六变形点阵的倒易点阵矢量，并确定其倒易点阵的空间点阵类型。

解：设正六边形的变长为a ，建立如图所示的直角坐标系，正六边形的原胞矢量可以写为：122a a i ja ai =+=（1）其点阵常数间的关系为设其倒易点阵矢量为：111222b x i y j b x i y j =+=+则由公式：11222112110a b a b a b a b ⋅=⋅=⋅=⋅=可得：1211b j b j a a=+=+(2)将（1）式和（2）式进行比较，可知两组点阵矢量具有完全相同的形式，由（2）矢量所构成的倒易点阵仍是正六边形。

注：原胞矢量的写法不唯一。

1. 有一工件需要使用到1000℃以上，（1）采用铁合金材料可能会出现什么问题？（2）试计算由于铁晶型转变所造成的体积变化。

（3）假设单轴应变为体积应变的1/3，铁的弹模量为210GPa,试计算所产生的应力大小。

中南大学2021年《材料科学基础》期末试题A卷及答案

专业班级姓名学号一、名词解释（24分）1、晶界非平衡偏聚2、克肯达尔（Kirkendall ）效应3、多边化4、微晶超塑性5、奥罗万（Orowan ）机制6、加工硬化二、请在立方晶系中写出面OBC’、ODD’O’的晶面指数和OB 、OD 晶向指数（AD=1/2AB ）。

（8分）三、在fcc 晶体中，位错反应能否进行？若反应前的是刃位错，反应后的扩展位错能在哪个晶面上进行何种运动？（10分）四、简述冷加工纤维组织、带状组织和变形织构的成因及其对金属材料性能的影响（10分）五、说明金属冷变形程度的大小对再结晶形核机制和再结晶晶粒尺寸的影响。

（10分）六、根据Cu-Zn 合金相图回答下列问题：（18分）1、说明α相和η相的晶体结构类型；2、写出图中各水平线的平衡反应式（注明反应时的温度）；3、画出850℃时Cu-Zn 合金各相的自由能－成分曲线示意图；]121[6]112[6]101[2a a a +→]101[2a4、计算Cu-35%Zn合金液相刚凝固完毕时相组成物的百分数；5、说明Cu-35%Zn合金非平衡凝固时，枝晶偏析是否严重，为什么？七、根据三元相图回答下列问题：（20分）1、说明aa0、bb0、cc0箭头的含义；2、分析X成分合金凝固相变过程，说明其在刚凝固完毕和室温下的组织组成物；3、分析Y成分合金凝固相变过程，用数学式表示出Y合金凝固完毕时相组成物的百分数。

1. 画出体心立方中的最密排晶面、晶向，并在晶胞图中画出最密排晶面、晶向（必须标明坐标系）（5分）2. 解释什么是伪共晶和离异共晶，根据Pb-Bi相图回答下列问题：（15分）设X合金平衡凝固完毕时的组织为(Bi)初晶+[β+（Bi）]共晶，且初晶与共晶的百分含量相等，则此合金中Pb组元的含量是多少？Pb-30%Bi合金非平衡凝固后得到何种组织？3. 分析如图所示的三元相图：（10分）写出这个三元系的四相平衡反应式；指出这个三元系中2合金的成分并分析其结晶过程；4. 比较金属间化合物与纯金属性能有什么区别？（5分）5. 位错对材料性能有何影响？（10分）6. 解释小角晶界，晶界平衡偏聚。

中南大学材料科学与工程学院材基大二下学期试题集锦

晶带和晶带轴:许多平行于同一晶向的不同的晶面组的总称为晶带,而与这些晶面组平行的晶向称为晶带轴.图1为简单立方点阵晶胞,其中ABC 面的面指数是(101),AD 的晶向指数是[111].标出hcp 晶胞中晶面ABCDEF 面、ABO 面的晶面指数, OC 方向、OC 方向的晶向指数ABCDEF 面的晶面指数为(0001)或(001);O AB '面的晶面指数为)1110(; OC 方向的晶向指数为]0121[或[010];C O '方向的晶向指数为]3121[或[011].画出fcc 晶胞中(111)晶面上的所有[110]晶向;在hcp 晶胞中画出]0211[晶向和)0011(晶面.布拉菲点阵:应该是考虑点阵上的阵点的具体排列而得到的点阵具体排列形式，而不是强调是布拉菲数学计算得到的十四种排列. 非晶体:应该是强调组成质点的排列是否规则，而不是强调是一种新的相. 试说明晶界对材料性能及变形的影响.晶界影响到材料的各个方面,具有晶界能,影响到多晶材料中的第二相的形状,晶界可以运动,有晶界偏聚,晶界电荷变化,承担载荷传递作用,晶界熔点低,易过烧,晶界是易扩散通道,晶界处易形核,晶界易受腐蚀;晶界对金属材料在常温下强化,高温下弱化.根据等径刚球模型,计算fcc 、bcc 、hcp 晶胞的原子个数,致密度,配位数,原子半径与点阵常数a 的关系,指出晶胞中的密排方向和密排面考虑hcp 晶胞的配位数,原子半径与点阵常数a 的关系,应该考虑到c/a 的关系 c/a ＝1.633,配位数＝12;原子半径r ＝a/2;c/a ≠1.633,配位数＝6＋6;同一个面,原子半径r ＝a/2,不同原子层面上r ＝(c 2/3＋a 2/4)1/2画出一个fcc 晶胞中的{111}面，并画出在（111）面上的<110>方向，指出其晶向指数，在一个晶胞中共有多少这样的{111}<110>组合。

《材料科学与工程基础》习题和思考题及答桉.doc

《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案第二章2.1.按照能级写出N、0、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布（用方框图表示）。

2・2.的镁原子有13个中子，11.17%的镁原子有14个中子，试计算镁原子的原子量。

2.3.试计算N壳层内的最大电子数。

若K、L、M、N壳层中所有能级都被电子填满时，该原子的原子序数是多少？2-4.计算O壳层内的最大电子数。

并定出K、L、N、O壳层中所有能级都被电子填满时该原子的原子序数。

2-5.将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类，简单说明理由。

2-6.按照杂化轨道理论，说明下列的键合形式：（1）CO?的分子键合（2）甲烷CH’的分子键合（3）乙烯C2H4的分子键合（4）水HQ的分子键合（5）苯环的分子键合（6）城基中C、。

间的原子键合2.7.影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些？2-8.试解释表2.3-1中，原子键型与物性的关系？2-9.0°C时，水和冰的密度分别是1.0005 g/cm3和0.95g/cm3,如何解释这一现象？2.10.当CN=6时,K+离子的半径为0.133nm（a）当CN=4时，半径是多少? （b）CN=8时，半径是多少？2-11 .（a）利用附录的资料算出一•个金原子的质量？（b）每mm3的金有多少个原子？（c）根据金的密度，某颗含有10由个原子的金粒，体积是多少？（d）假设金原子是球形（E=0.1441nm）, 并忽略金原子之间的空隙，则10刀个原子占多少体积？（e）这些金原子体积占总体积的多少百分比？12.—个CaO的立方体晶胞含有4个Ca*离子和4个O?-离子，每边的边长是0.478nm, 则CaO的密度是多少？-硬球模式广泛的适用于金属原子和离子，但是为何不适用于分子？14.计算（a）面心立方金属的原子致密度；（b）面心立方化合物NaCl的离子致密度（离子半径r Na+=0.097,心=0.181）；（C）由计算结果，可以引出什么结论？2-15.铁的单位品胞为立方体，品格常数a=0.287nm,请由铁的密度算出每个单位品胞所含的原子个数。

中南大学963《材料科学与工程基础》复习资料(十年真题+内部习题与答案)

材料科学与工程学院硕士研究生入学专业考试大纲根据材料院教授（学术）委员会的研究决定，材料院硕士研究生入学专业试题形式为1+4的模式：“1”为所有考生必答题模块，占50分，主要考点为材料科学与工程学科基础；“4”为专业特色模块，各占100分，其专业特色模块名称为：材料物理、材料化学（含无机非）、材料学、材料加工，考生可根据自身的优势选择其中的1个模块答题。

材料物理模块考点：一、X射线的产生和性质X射线的本质；X射线的波长范围；连续辐射；标志辐射（特征辐射）；连续X射线谱；特征X射线谱；短波限；X射线命名规则；X射线相干散射；X射线非相干散射；光电效应；二次特征辐射（荧光辐射）；吸收限；俄歇效应；俄歇电子；X射线吸收系数；吸收限的应用（靶材、滤波片的选择）。

二、X射线晶体学基础晶体和点阵的定义；面角守衡定律；晶体中晶系和点阵类型的分类（布拉菲点阵）；倒易点阵；晶带轴定律；球面投影；极射赤面投影；极图。

三、X射线衍射原理劳埃方程组的推导及原理；第一、第二、第三干涉指数；衍射产生的条件；劳埃法；旋转晶体法；粉末多晶法；布拉格方程原理及推导；反射级数；干涉面指数；布拉格方程的几何意义；衍射的矢量方程推导及原理；衍射的矢量方程与布拉格方程、劳埃方程组的一致性；埃瓦尔德球；用埃瓦尔德球解释劳埃法、旋转晶体法和粉末晶体法产生衍射时的几何特点。

四、X射线衍射强度一个电子对X射线的散射公式；偏振因子；一个原子对X射线的散射特点；原子的散射因子及特点；结构因子（结构振幅）表达式及其推导；点阵的消光规律；引起X射线衍射花样峰形宽化的原因；谢乐公式及其推导；小晶体衍射及干涉函数；干涉函数的表达式；尺寸效应；选择反射区；小晶体衍射的积分强度公式及推导；粉末多晶体衍射强度表达式及推导；多重性因子对强度的影响。

五、多晶X射线衍射及其实验方法德拜－谢乐法；德拜相机；相机的分辨本领表达式及其含义；立方及密排六方晶体衍射花样特点；衍射仪法；测角仪；衍射仪中的光路；衍射仪中聚焦圆的几何关系；探测器；衍射峰位的确定方法；衍射仪实验中的误差来源。

中南大学建筑材料复习题及答案

中南大学网络教育课程考试（专科）复习题及参考答案建筑材料一、填空题：1.某钢材牌号为Q235-A·F，则该钢材属于结构钢，其中F表示的意义为。

2.钢材的能表征钢结构的安全可靠程度，其值越，安全可靠性越好。

3.当采用连续型密级配矿质混合料配制沥青混合料时，形成结构类型，该结构类型的沥青混合料内摩擦角较。

4.道路面层的上层用沥青混合料应采用稠度较的石油沥青，渠化交通道路用沥青混合料应采用稠度较小的石油沥青。

5.混凝土工程中采用间断级配骨料时，其堆积空隙率较，用来配制砼时应选用较大砂率。

6.沥青的组分中，决定石油沥青的流动性，决定沥青的高温稳定性。

7.沥青延度实验时，标准试验条件为温度T= C，拉伸速度V= 。

8.水泥石易受腐蚀的根源是其中含有易受腐蚀的和水化产物。

9.生产硅酸盐水泥时掺入适量石膏的目的是起作用，但当掺量过多时，易导致水泥的（性能）不合格。

10.欲制得低热水泥，应限制硅酸盐水泥熟料中和C3S的含量，也可采用措施来达到降低水化热的目的。

11.同种材料的孔隙率愈，材料的强度愈高；当材料的孔隙率一定时，孔隙愈多，材料的绝热性愈好。

12.材料耐水性的强弱可以用系数表示，材料耐水性越差，该值越。

13.建筑石膏的化学成分是，其凝结硬化速度，硬化时体积，硬化后孔隙率大。

14.水泥中游离CaO和游离MgO含量过多，对水泥产生体积安定性不良的基本原因是由于在，安定性不合格的水泥作处理。

15.矿渣硅酸盐水泥的水化分两步进行，第一步是水化，生成的作用，然后第二步再。

16.某工程采购一批烧结普通砖，露天放置一段时间后，发现大量砖块开始自动碎裂，这种现象称为，其原因是由于原材料中存在成分所引起的17.材料的吸水性大小用表示，吸湿性大小用表示。

18.引起硅酸盐水泥体积安定性不良的原因是、游离MgO及它们相应地可以分别采用法、法及长期观测进行检验。

19.高铝水泥的特性是，因此高铝水泥不能用于结构。

20.当混凝土拌合物出现粘聚性尚好、坍落度太大时，应在保持不变的情况下，适当地增加用量。

中南大学2005-2006学年材基下试卷

2005 -- 2006 学年下学期时间110分钟材料学基础课程学时学分考试形式：闭卷专业年级：材料03级总分100分，占总评成绩80%注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上一、名词解释（本题40分，每小题4分）1、科垂耳气团；2、派—纳力；3、扩展位错；4、交滑移；5、奥罗万机制；6、形变织构；7、位错多边化；8、倾斜（转）晶界；9、反应扩散；10、上坡扩散二、问答题（本题60分）1、什么是可动位错和固定位错？就fcc晶体中的可动位错和固定位错各举两个实例，这两种位错在塑性变形时各起什么作用？（10分）2、fcc晶体中层错能的高低对层错的形成、扩展位错的宽度和扩展位错的运动各有什么影响？（10分）3、说明金属冷变形程度的大小对再结晶形核机制和再结晶晶粒尺寸的影响。

（10分）4、工业纯铜的铸锭在室温和0.5T熔点的温度下进行轧制加工，请画出两种情况下合金的应力——应变曲线示意图并说明影响曲线各阶段变化的各种作用机制。

（10分）5、请写出稳态扩散和非稳态扩散的扩散方程表达式，说明影响方程中扩散系数的主要因素及其原因。

（10分）6、现有Al-4%Cu合金，请问有哪些方法可以提高该合金的强度，哪些方法可以提高该合金的塑性。

（10分）2005 -- 2006 学年下学期时间110分钟材料学基础课程学时学分考试形式：闭卷专业年级：材料03级总分100分，占总评成绩%注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上二、名词解释（本题40分，每小题4分）1、位错塞积；2、派—纳力；3、孪生；4、交滑移；5、奥罗万机制；6、再结晶全图；7、应变时效；8、晶界偏析；9、反应扩散；10、上坡扩散二、问答题（本题60分）1、什么是可动位错和固定位错？就fcc晶体中的可动位错和固定位错各举两个实例，这两种位错在塑性变形时各起什么作用？（10分）2、fcc晶体中层错能的高低对层错的形成、扩展位错的宽度和扩展位错的运动各有什么影响？（10分）3、简述冷加工纤维组织、带状组织和变形织构的成因及其对金属材料性能的影响。

中南大学《材料科学基础》2020-2021学年第一学期期末试卷

---○---○------○---○---学院专业班级学号姓名…………评卷密封线………………密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按分处理………………评卷密封线…………中南大学期末考试试卷2020——2021学年一学期材料科学基础课程时间100分钟学时，学分，闭卷，总分100分，占总评成绩%年月日题号一二三四五六七八九十合计满分201510202015100得分评卷人复查人一、单项选择题(本题20分，每小题2分)1.材料科学中，下列哪种键合类型不属于金属键？A.离子键B.共价键C.范德华键D.氢键2.在晶体结构中，面心立方(fcc)和体心立方(bcc)的主要区别是什么？A.原子堆积密度B.晶格常数C.对称性D.滑移系统数量3.材料的屈服强度是指：A.材料开始变形的点B.材料失去弹性的点C.材料能够承受的最大应力D.材料发生塑性变形之前所能承受的最大应力4.下列哪项不是陶瓷材料的特点？A.高硬度B.高温稳定性C.高韧性D.耐腐蚀性得分评卷人5.高分子材料的玻璃化转变温度是指：A.熔点B.结晶温度C.高分子链段开始运动的温度D.分解温度6.下列哪种方法不能用于制备纳米材料？A.溶液化学法B.机械合金法C.蒸发沉积法D.热膨胀法7.在固态反应中，通常控制速率的步骤是：A.反应物的扩散B.化学反应C.核生长D.相变8.下列哪种晶体缺陷会影响材料的力学性能？A.点缺陷B.线缺陷C.面缺陷D.所有选项都是9.材料的疲劳寿命可以通过什么图来预测？A.应力-应变图B.S-N曲线C.XRD图谱D.DTGA曲线10.在材料科学中，Hall-Petch关系描述了什么之间的关系？A.晶粒大小和屈服强度B.温度和硬度C.压力和体积D.电流和电阻率二、多项选择题(本题15分，每小题3分，多选，错选，漏选均不得分。

)1.以下哪些因素可以影响材料的导电性？A.温度B.杂质含量C.晶体缺陷D.湿度2.材料断裂过程中可能涉及哪些能量？A.动能B.表面能C.应变能D.热能3.在金属加工过程中，哪些方法可以用来改善材料的力学性能？A.热处理B.冷加工C.添加合金元素D.涂层4.高分子材料可以通过哪些方式交联？A.辐射交联B.化学交联C.热交联D.压力交联5.下列哪些特性是复合材料的优点？A.高强度B.低重量C.各向同性D.可定制性得分评卷人三、判断题（本题10分，每小题1分）1.()金属材料的弹性模量随温度的升高而增加。

中南大学材料科学基础考试试卷

中南大学考试试卷2001 —— 2002 学年第二学期时间 110 分钟材料科学与工程课程 64 学时 4 学分考试形式：闭卷专业年级材料 1999 级总分 100 分，占总评成绩 70%一、名词解释（5分×8）1、金属玻璃2、金属间化合物3、离异共晶4、晶界偏聚5、科垂尔气团（Cottrell Atmosphere）6、孪生7、反应扩散8、变形织构二、问答题1、（10分）标出hcp晶胞中晶面ABCDEF面、ABO面的晶面指数，OC方向、OC方向的晶向指数。

这些晶面与晶向中，那些可构成滑移系？指出最容易产生滑移的滑移系。

2、（10分）判断]1101[6]121[6]112[6aaa→+位错反应在面心立方晶体中能否进行？若两个扩展位错的领先位错发生上述反应，会对面心立方金属性能有何影响。

3、（10分）写出非稳态扩散方程的表达式，说明影响方程中扩散系数的主要因素。

4、（10分）指出影响冷变形后金属再结晶温度的主要因素。

要获得尺寸细小的再结晶晶粒，有那些主要措施，为什么?5、（15分）试述针对工业纯铝、Al－5％Cu合金、Al－5％Al2O3复合材料分别可能采用那些主要的强化机制来进行强化。

6、（15分）请在如下Pb－Bi－Sn相图中（1）写出三相平衡和四相平衡反应式；（2）标出成分为5％Pb，65％Bi与30％Sn合金所在位置，写出该合金凝固结晶过程，画出并说明其在室温下的组织示意图。

7、（20分）Cu－Sn合金相图如图所示。

（1）写出相图中三条水平线的反应式，并画出T1温度下的成分－自由能曲线示意图；（2）说明Cu－10wt％Sn合金平衡和非平衡凝固过程，分别画出室温下组织示意图；（3）非平衡凝固对Cu－5wt％Sn合金的组织性能有何影响，如何消除？8、（20分）低层错能的工业纯铜铸锭采用T＝0.5T熔点温度热加工开坯轧制。

（1）画出该材料分别在高、低应变速率下热加工时的真应力－真应变曲线示意图，并说明影响曲线变化的各种作用机制；（2）开坯后该金属在室温下继续进行轧制，画出此时的真应力－真应变曲线示意图，并说明影响曲线变化的机制；（3）开坯后该金属要获得硬态、半硬态和软态制品，最后工序中可采用那些方法，为什么？中南大学考试试卷2002 —— 2003 学年第二学期时间 110 分钟材料科学与工程课程 64 学时 4 学分考试形式：闭卷专业年级材料 2000 级总分 100 分，占总评成绩 70%一、填空（0.5X30=15分）1、fcc结构的密排方向是_____，密排面是____，密排面的堆垛顺序是_____，致密度为________，配位数是____，晶胞中原子数为___，把原子视为半径为r 的刚性球时，原子的半径是点阵常数a 的关系为_________。

中南大学2021年《材料科学基础》期末考试试题及答案

材料学基础试题根据铁碳亚稳平衡相图和你所学所有知识，回答下列问题：1）分析氢，氮，碳，硼在α-Fe 和γ-Fe 中形成固溶体的类型，进入点阵中的位置和固溶度大小。

已知元素的原子半径如下：氢：0.046nm，氮：0.071nm，碳：0.077nm，硼：0.091nm，α-Fe：0.124nm，γ-Fe ：0.126nm。

2）指出此二元系中比较适合做变形合金和铸造合金的成分范围；结合有关知识，简述铸铁熔炼与铸造的基本过程；3）标注平衡反应的成分及温度，写出平衡反应式。

4）分析Fe-1%C合金的平衡凝固到室温过程组织变化；冷却时在不同温度等温停留得到的组织有何不同？5）指出γ的晶体结构、密排方向、密排面、密排面的堆垛顺序、致密度、配位数、晶胞中原子数；指出α和γ的滑移系；6）分析铁素体的室温塑性变形与纯铁的室温塑性变形的不同；7）分析Fe3C对Fe－C合金冷塑性变形过程的影响；8）结合你所学的有关知识，如何提高Fe－0.1％C合金的强度；9）Fe－0.1％C合金在拉伸中，一种情况在拉伸出现塑性变形后去载，立即再加载，另一种情况是去载后时效再加载，试解释前者无屈服现象，后者有屈服现象的原因；10）如何确定Fe－0.1％C合金中的相？11）从热处理的角度分析Fe-0.77%C合金在亚稳冷却转变不同温度停留的组织和淬火冷却转变后组织的差异；12）Fe－0.1％C合金固溶和淬火后得到什么组织，回火过程中发生那些组织转变；13）固溶处理后进行一定量的冷变形，对合金在随后的回火过程有那些可能的影响？14）Fe－0.1％C合金冷变形后加热发生再结晶与热处理中固溶从室温组织变化到奥氏体的固态相变有何区别？15）已知铁中空位形成能为104.6KJ/mol，试问从20℃加热到850℃，钢中空位数目增加多少倍？若快冷淬火到室温，多余空位对材料组织性能有何影响？表与erf()的对应值含碳1.2％，在齿轮表层下0.2cm 处碳含量为0.45%时齿轮达到最佳性能。

中南大学材料科学基础课后习题答案

第一章原子排列与晶体结构1. [110]， (111)， ABCABC…， 0.74 ， 12 , 4 ，a r 42=； [111]， (110) , 0.68 , 8 , 2 ， a r 43= ； ]0211[， (0001) ， ABAB ， 0.74 ， 12 ， 6 ， 2a r =。

2.0.01659nm 3 ， 4 ， 8 。

3.FCC ， BCC ，减少，降低，膨胀，收缩。

4. 解答：见图1－1 5. 解答：设所决定的晶面为（hkl ），晶面指数与面上的直线[uvw]之间有hu+kv+lw=0，故有：h+k-l=0,2h-l=0。

可以求得（hkl ）＝（112）。

6 解答：Pb 为fcc 结构，原子半径R 与点阵常数a 的关系为a r 42=，故可求得a ＝0.4949×10-6mm 。

则（100）平面的面积S ＝a 2＝0.244926011×0-12mm 2，每个（100）面上的原子个数为2。

所以1 mm 2上的原子个数s n 1=＝4.08×1012。

第二章合金相结构一、填空1）提高，降低，变差，变大。

2）（1）晶体结构；（2）元素之间电负性差；（3）电子浓度；（4）元素之间尺寸差别3）存在溶质原子偏聚和短程有序。

4）置换固溶体和间隙固溶体。

5）提高，降低，降低。

6）溶质原子溶入点阵原子溶入溶剂点阵间隙中形成的固溶体，非金属原子与金属原子半径的比值大于0.59时形成的复杂结构的化合物。

二、问答1、解答： α-Fe 为bcc 结构，致密度虽然较小，但是它的间隙数目多且分散，间隙半径很小，四面体间隙半径为0.291Ra ，即R ＝0.0361nm ，八面体间隙半径为0.154Ra ，即R ＝0.0191nm 。

氢，氮，碳，硼由于与α-Fe 的尺寸差别较大，在α-Fe 中形成间隙固溶体，固溶度很小。

中南大学2021年《混凝土结构基本原理》计算题汇总及答案

计算题一.矩形截面梁,b =250mm ，h =700mm ，承受弯矩设计值M =300kN ·m ，纵向受拉钢筋采用HRB335级（f y =300N/mm 2），混凝土强度等级为C25（f c =11.9N/mm 2，f t =1.27N/mm 2），环境类别为一类，a s =35mm,ξb =0.550，试求: （1）画出截面承载力计算简图并标注参数（2）求受拉钢筋的面积s A【解法一】（1）画出截面承载力计算简图并标注参数h0=700-35=6651120.86882ss αγ+-==，验算适用条件:2,min min 0.2%250700350s s A A bh mm ρ>==⨯⨯=，满足。

【解法二】画出截面承载力计算简图并标注参数h0=700-35=665x ＝ho-[ho^2-2*M/(α1*fc*b)]^0.5＝＝174mm相对受压区高度ξ＝x/ho ＝174/665＝0.261≤ξb ＝0.550 纵向受拉钢筋As ＝α1*fc*b*x/fy ＝1*11.94*250*174/300＝1730mm配筋率ρ＝As/(b*ho)＝1730/(250*665)＝1.04% >最小配筋率ρmin ＝Max{0.20%,0.45ft/fy}＝Max{0.20%,0.19%}＝0.20% 二．【例4.2】如图所示，某教学楼现浇钢筋混凝土走道板，厚度h =80mm ，板面做20mm 水泥砂浆面层，计算跨度2m ，采用C20级混凝土，HPB235级钢筋。

试确定纵向受力钢筋的数量。

【解】查表得楼面均布活荷载=2.5kN/m2，f c=9.6N/mm2，f t=1.10N/mm2，f y=210N/mm2，=0.614，α1=1.0，结构重要性系数γ0=1.0（教学楼安全等级为二级），可变荷载组合值系数Ψc=0.7 （1）计算跨中弯矩设计值M钢筋混凝土和水泥砂浆重度分别为25kN/m3和20kN/m3，故作用在板上的恒荷载标准值为80mm 厚钢筋混凝土板0.08×25=2kN/m220mm 水泥砂浆面层0.02×20=0.04g k=2.04kN/m2取1m 板宽作为计算单元，即b =1000mm ，则g k=2.04kN/m ，q k=2.5kN/mγ0（1.2g k+1.4qk ）=1.0（1.2×2.04+1.4×2.5）=5.948kN/mγ0（1.35g k+1.4Ψcqk ）=1.0（1.35×2.04+1.4×0.7×2.5）=5.204kN/m 取较大值得板上荷载设计值q =5.948kN/m 板跨中弯矩设计值为M =ql 02/8=5.948×22/8=2.974kN ·m （2）计算纵向受力钢筋的数量h 0=h -25=80-25=55mm=5.95mm ＜ξb h 0=0.614×55=33.77mm 不属超筋。