材料结构复习题
材料科学基础复习资题答案
材料科学基础复习题一、单项选择()1、面心立方(fcc)结构的铝晶体中,每个铝原子在本层(111)面上的原子配位数为___ B _____。
A、12B、6C、4D、32、面心立方金属发生形变孪生时,则孪晶面为___ A ____。
A、{111}B、{110}C、{112}3、铸锭凝固时如大部分结晶潜热可通过液相散失时,则固态显微组织主要为___ A _____。
A、树枝晶B、柱状晶C、球晶4、立方晶体中(110)和(211)面同属于__ D ______晶带。
A、[110]B、[100]C、[211]D、[111]5、根据三元相图的垂直截面图__ B ______。
A、可分析相成分变化规律B、可分析材料的平衡凝固过程C、可用杠杆定律计算各相的相对量6、凝固时不能有效降低晶粒尺寸的是以下哪种方法? BA、加入形核剂B、减小液相的过冷度C、对液相实施搅拌答案:B7、三种组元组成的试样在空气中用X射线衍射(XRD)分析其随温度变化而发生相变的情况,则最多可记录到___ C _____共存。
A、2相B、3相C、4相D、5相8、fcc、bcc、hcp三种晶体结构的材料中,塑性形变时最容易生成孪晶的是__ C ______。
A、fccB、bccC、hcp9、A和A-B合金焊合后发生柯肯达尔效应,测得界面向A试样方向移动,则___ A _____。
A、A组元的扩散速率大于B组元B、与A相反C、A、B两组元的扩散速率相同10、简单立方晶体的致密度为___ C _____。
A、100%B、65%C、52%D、58%11、不能发生攀移运动的位错是___ A _____。
A、肖克利不全位错B、弗兰克不全位错C、刃型全位错12、fcc结构中分别在(111)和(111)面上的两个肖克利位错(分别是1/6[211]和1/6[121])相遇时发生位错反应,将生成_ CA、刃型全位错B、刃型弗兰克位错C、刃型压杆位错D、螺型压杆位错13、能进行交滑移的位错必然是___ B _____。
无机材料结构基础复习题
一、晶体外形中可能出现的独立宏观对称要素有几个分别是哪几个八个。
1. 对称中心( C )2.对称面( P )3.对称轴(L1L2L3L4L6 )4.倒转轴( Li4 ) 5映转轴( Ls4= Li4 )二、 晶族、晶系、对称型的数目分别是 _3_、__7 、_32_ 。
三、1.一个立方晶系晶胞中,一晶面在晶轴X 、Y 、Z 上的截距分别为2a 、1/2a 、2/3a ,求此晶面的晶面指数。
(143)2、一个四方晶系晶体的晶面,在X 、Y 、Z 轴上的截距分别为3a 、4a 、6c ,求该晶面的晶面指数。
(432)3、六方柱某晶面与X 、Y 轴正端等长相截,与Z 轴平行,采用四轴定向,写出晶面符号。
(11*0)4、可能表示与a 轴垂直的晶面符号有( B )A 、(112)B 、(100)C 、(010)D 、(001)E 、(111)5、下面表示与a 轴平行的晶面符号有( C )A 、(111)B 、(110)C 、(011)D 、(110)E 、(100)6、(211)晶面表示了晶面在晶轴上的截距为( B )A 、2a, b, cB 、a,2b ,2cC 、a,b,cD 、2a,b,2cE 、2a,2b,c7、(312)晶面表示了晶面在晶轴上的截距分别为— — —。
2a,6b,3c8、请写出单斜、六方、四方和等轴四个晶系的对称特点和晶体常数。
四、求位于晶带[rst]和晶带[uvw]相交处的晶面(hkl )因为 hr+ks+lt=0,hu+kv+lw=0可用行列式表示例:求位于[010]和[001]两晶带相交处的晶面 (hkl) (100) h=l ×l-0×0=1,k =0×0-1×0=0,l =0×0-0×0=03、已知晶面(hkl)和(mnp)在同一晶带上,求位于此晶带上介于此两晶面之间的另一晶面的符号。
[rst]解: hr+ks+lt=0 mr+ns+pt=0则 (h+m)r+(k+n)s+(l+p)t=0即此晶带上介于(hkl)和(mnp)晶面间的另一晶面的指数为(h+m)、(k+n)和(1+p)1、晶体中对称轴的轴次n 受晶体点阵结构的制约,仅限于n=_1,2,3,4,6___;晶体宏观外形中的对称元素进行一切可能的组合,可得到—32—个晶体学点群;分属于( 7 )个晶系,这些晶系共有( 14 )种空间点阵形式;晶体微观结构中对称要素组合可得到( 230 )个空间群。
材料科学基础综合复习题
B、无扩散型相变 C、半扩散型相变 8、过冷奥氏体等温转变温度越低,所得组织的硬度() A、越高 B、越低 C、变化不大 9、过冷奥氏体连续冷却,当冷却速度≤Vc 时,冷速越快,冷却 后所得硬度 () A、越高 B、越低 C、有时高有时低 10、高分子链的几何形态可分为三种() A、结晶型部分结晶型无定型 B、线型支链型体型 C、线型无定型体型 选择题(3) 1、T10 钢中的含碳量是() A、0.1% B、1% C、10% 2、40CrNiMo 中,含碳量是()
选择题(1) 1、塑料的使用状态为() A、粘流态 B、玻璃态 C、高弹态 2、按用途分,40Cr 钢属于() A、渗碳钢 B、调质钢 C、弹簧钢 3、40Cr 钢中,合金元素 Cr 的主要作用是() A、提高淬透性,强化铁素体 B、提高淬透性和红硬性 C、提高硬度,耐磨性 4、按用途分,ZoCrMnTi 钢属于() A、渗碳钢 B、调质钢 C、弹簧钢 5、ZoCrMnTi 钢中,加入 Ti 的主要目的是() A、提高耐磨性 B、提高淬透性 C、细化晶粒 6、按用途分,60SiZMn 钢属于()
2、在过冷奥氏体三种转变产物中,硬度由高到低依次是() A、珠光体>贝氏体>马氏体 B、贝氏体> 马氏体>珠光体 C、马氏体>贝氏体>珠光体 3、片状珠光体的性能主要取决于片层间距,片层间距越小,() A、强度、硬度越低,塑性越好; B、强度、硬度越高,塑性越低; C、强度、硬度越高,塑性越好; 4、同种钢,片状珠光体与粒状珠光体比较,片状珠光体的()A、 强度、硬度高,塑性、韧性差;B、强度、硬度低,塑性、韧性 好; C、强度、硬度高,塑性、韧性好; 5、下贝氏体与上贝氏体比较,下贝氏体的() A、硬度高,强度高,韧性好; B、硬度高,强度高,韧性差; C、硬度低,强度低,韧性好; 6、马氏体具有高硬度、高强度的主要原因是() A、固溶强化相变强化时效强化 B、固溶强化细晶强化淬火应力大 C、细晶强化位错强化淬火应力大 7、按相变过程中,形核和长大特点分,马氏体转变属于() A、扩散型相变
结构材料复习资料
第一章钢的合金化原理一、填空题1、合金元素在钢中的存在形式有以固溶体形式存在、形成强化相、形成非金属夹杂物、以游离态存在。
2、合金钢按用途可分成结构钢、工具钢和特殊性能刚三类。
3、按照与铁的相互作用的特点,合金元素分为 A 形成元素和 F 形成元素。
4、奥氏体形成元素降低A3点,提高A4点。
5、按照与碳相互作用的特点,合金元素分为非碳化物形成元素和碳化物形成元素。
6、所有的合金元素均使S点左移,这意味着合金钢共析点的碳浓度将移向--- 低碳方向,使共析体中的含碳量降低。
7、几乎所有的合金元素(除Co外)均使C曲线向右移动,其结果是降低了钢的临界冷却速度,提高了钢的淬透性。
8、几乎所有的合金元素(除Co、Al外)都使Ms、Mf点降低,因此淬火后相同碳含量的合金钢比碳钢的残余 A 增多,使钢的硬度降低,疲劳抗力下降。
二、名词解释合金元素:为保证获得所要求的组织结构,物理、化学性能而特别添加到钢中的化学元素。
合金钢:在化学成分上特别添加合金元素用以保证一定的生产和加工工艺以及所要求的组织与性能的铁基合金。
奥氏体形成元素:使A3点↓,A4点↑,在较宽的成分范围内,促使奥氏体形成,即扩大了γ相区。
铁素体形成元素:使A3点↑,A4点↓,在较宽的成分范围内,促进铁素体形成,依缩小γ相区的程度又分为两小类。
二次淬火:已淬火的高合金钢中的残余奥氏体在回火冷却中转变为马氏体的现象。
二次硬化:钢在回火时出现的硬度回升现象。
三、问答题1、合金元素在钢中有哪几种存在形式?这些存在形式对钢的性能有什么影响?(1)以溶质形式溶入固溶体,如:溶入铁素体,奥氏体和马氏体中。
(有利)(2)形成强化相,形成碳化物或金属间化合物。
(有利)(3)形成非金属夹杂物,如氧化物(Al2O3、SiO2等),氮化物和硫化物(MnS、FeS等)(有害、尽量减少)(4)以游离态存在,如C以石墨状态存在(一般也有害)元素以哪种形式存在,取决于元素的种类、含量、冶炼方法及热处理工艺等。
钢结构复习题
第2章钢结构材料一、选择题1 钢材在低温下,强度——,塑性——,冲击韧性——。
(A)提高 (B)下降 (C)不变 (D)可能提高也可能下降2 钢材的设计强度是根据——确定的。
(A)比例极限 (B)弹性极限 (C)屈服点 (D)极限强度3 在构件发生断裂破坏前,有明显先兆的情况是——的典型特征。
(A)脆性破坏 (B)塑性破坏 (C)强度破坏 (D)失稳破坏4 结构工程中使用钢材的塑性指标,目前最主要用——表示。
(A)流幅 (B)冲击韧性 (C)可焊性 (D)伸长率5 钢材牌号Q235,Q345,Q390是根据材料——命名的。
(A)屈服点 (B)设计强度 (C)标准强度 (D)含碳量6 钢材经历了应变硬化(应变强化)之后——。
(A)强度提高 (B)塑性提高 (C)冷弯性能提高 (D)可焊性提高7 型钢中的H钢和工字钢相比,——。
(A)两者所用的钢材不同 (B)前者的翼缘相对较宽(C)前者的强度相对较高 (D)两者的翼缘都有较大的斜8 同类钢种的钢板,厚度越大,——。
(A)强度越低 (B)塑性越好 (C)韧性越好 (D)内部构造缺陷越少 是钢材的——指标。
9k(A)韧性性能 (B)强度性能 (C)塑性性能 (D)冷加工性能10符号L 125X80XlO表示——。
(A)等肢角钢 (B)不等肢角钢 (C)钢板 (D)槽钢11钢材的冷作硬化,使——。
(A)强度提高,塑性和韧性下降 (B)强度、塑性和韧性均提高(C)强度、塑性和韧性均降低 (D)塑性降低,强度和韧性提高12 承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是——。
(A)抗拉强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能(C)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (D)屈服强度、伸长率、冷弯性能13 对于承受静荷载常温工作环境下的钢屋架,下列说法不正确的是——。
(A)可选择Q235钢 (B)可选择Q345钢(C)钢材应有冲击韧性的保证 (D)钢材应有三项基本保证13 钢材的三项主要力学性能为——。
《材料结构与性能》习题复习课程
《材料结构与性能》习题《材料结构与性能》习题第一章1、一25cm长的圆杆,直径2.5mm,承受的轴向拉力4500N。
如直径拉细成2.4mm,问:1)设拉伸变形后,圆杆的体积维持不变,求拉伸后的长度;2)在此拉力下的真应力和真应变;3)在此拉力下的名义应力和名义应变。
比较以上计算结果并讨论之。
2、举一晶系,存在S14。
3、求图1.27所示一均一材料试样上的A点处的应力场和应变场。
4、一陶瓷含体积百分比为95%的Al2O3(E=380GPa)和5%的玻璃相(E=84GPa),计算上限及下限弹性模量。
如该陶瓷含有5%的气孔,估算其上限及下限弹性模量。
5、画两个曲线图,分别表示出应力弛豫与时间的关系和应变弛豫和时间的关系。
并注出:t=0,t=∞以及t=τε(或τσ)时的纵坐标。
6、一Al2O3晶体圆柱(图1.28),直径3mm,受轴向拉力F ,如临界抗剪强度τc=130MPa,求沿图中所示之一固定滑移系统时,所需之必要的拉力值。
同时计算在滑移面上的法向应力。
第二章1、求融熔石英的结合强度,设估计的表面能为1.75J/m2;Si-O的平衡原子间距为1.6×10-8cm;弹性模量值从60到75GPa。
2、融熔石英玻璃的性能参数为:E=73GPa;γ=1.56J/m2;理论强度。
如材料中存在最大长度为的内裂,且此内裂垂直于作用力的方向,计算由此而导致的强度折减系数。
3、证明材料断裂韧性的单边切口、三点弯曲梁法的计算公式:与是一回事。
4、一陶瓷三点弯曲试件,在受拉面上于跨度中间有一竖向切口如图2.41所示。
如果E=380GPa,μ=0.24,求KⅠc值,设极限载荷达50㎏。
计算此材料的断裂表面能。
5、一钢板受有长向拉应力350 MPa,如在材料中有一垂直于拉应力方向的中心穿透缺陷,长8mm(=2c)。
此钢材的屈服强度为1400MPa,计算塑性区尺寸r0及其与裂缝半长c的比值。
讨论用此试件来求KⅠc值的可能性。
建筑材料复习题及答案
建筑材料复习题及答案建筑材料复习题⼀⼀.判断1.塑料的刚度⼩,因此不宜作结构材料使⽤。
…………………………………………( √ )2.随含碳量提⾼,碳素结构钢的强度、塑性均提⾼。
…………………………………( × )3.设计强度等于配制强度时,混凝⼟的强度保证率为95%.…………………………( × )4.我国北⽅有低浓度硫酸盐侵蚀的混凝⼟⼯程宜优先选⽤矿渣⽔泥。
………………( × )5.体积安定性检验不合格的⽔泥可以降级使⽤或作混凝⼟掺合料。
………………( × )6.强度检验不合格的⽔泥可以降级使⽤或作混凝⼟掺合料。
………………………( √ )7.轻⾻料混凝⼟较普通混凝⼟更适宜⽤于微震区混凝⼟建筑。
……………………… ( √ )8.普通混凝⼟的强度等级是根据3天和28天的抗压、抗折强度确定的。
…………( × )9. 硅酸盐⽔泥的耐磨性优于粉煤灰⽔泥。
………………………………………………( √ )10. ⾼铝⽔泥的⽔化热⼤,不能⽤于⼤体积混凝⼟施⼯。
………………………………( √ )11.沥青防⽔卷材是据原纸每平⽅⽶的质量(克)来划分标号的。
…………… ( √ )12.煤沥青的⼤⽓稳定性优于⽯油沥青。
…………………………………………… ( × )13.⽊材的⽊节会降低其抗压和抗拉强度。
…………………………………………… ( × )14.随含⽔率增⼤,⽊材的体积膨胀,强度降低. ……………………………………( ×)15.低合⾦钢的塑性和韧性较差。
…………………………………………………………( × )16.⽐强度是材料轻质⾼强的指标。
…………………………………………… ( √ )17.多孔材料吸⽔后,其保温隔热效果变差。
………………………………………( √ )18.随含碳量提⾼,建筑钢材的强度、硬度均提⾼,塑性和韧性降低。
材料科学基础复习题及答案
单项选择题:(每一道题1分)第1章原子结构与键合1.高分子材料中的C-H化学键属于。
(A)氢键(B)离子键(C)共价键2.属于物理键的是。
(A)共价键(B)范德华力(C)氢键3.化学键中通过共用电子对形成的是。
(A)共价键(B)离子键(C)金属键第2章固体结构4.面心立方晶体的致密度为 C 。
(A)100% (B)68% (C)74%5.体心立方晶体的致密度为 B 。
(A)100% (B)68% (C)74%6.密排六方晶体的致密度为 C 。
(A)100% (B)68% (C)74%7.以下不具有多晶型性的金属是。
(A)铜(B)锰(C)铁8.面心立方晶体的孪晶面是。
(A){112} (B){110} (C){111}9.fcc、bcc、hcp三种单晶材料中,形变时各向异性行为最显著的是。
(A)fcc (B)bcc (C)hcp10.在纯铜基体中添加微细氧化铝颗粒不属于一下哪种强化方式?(A)复合强化(B)弥散强化(C)固溶强化11.与过渡金属最容易形成间隙化合物的元素是。
(A)氮(B)碳(C)硼12.以下属于正常价化合物的是。
(A)Mg2Pb (B)Cu5Sn (C)Fe3C第3章晶体缺陷13.刃型位错的滑移方向与位错线之间的几何关系?(A)垂直(B)平行(C)交叉14.能进行攀移的位错必然是。
(A)刃型位错(B)螺型位错(C)混合位错15.在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子,这样的缺陷称为。
(A)肖特基缺陷(B)弗仑克尔缺陷(C)线缺陷16.原子迁移到间隙中形成空位-间隙对的点缺陷称为(A)肖脱基缺陷(B)Frank缺陷(C)堆垛层错17.以下材料中既存在晶界、又存在相界的是(A)孪晶铜(B)中碳钢(C)亚共晶铝硅合金18.大角度晶界具有____________个自由度。
(A)3 (B)4 (C)5第4章固体中原子及分子的运动19.菲克第一定律描述了稳态扩散的特征,即浓度不随变化。
(A)距离(B)时间(C)温度20.在置换型固溶体中,原子扩散的方式一般为。
第一章 材料的结构 习题
第一章材料的结构习题第一章 材料的结构 习题1 解释以下基本概念空间点阵、晶体结构、晶胞、配位数、致密度、金属键、缺位固溶体、电子化合物、间隙相、间隙化合物、超结构、拓扑密堆相、固溶体、间隙固溶体、置换固溶体。
2 氧化钠与金刚石各属于哪种空间点阵?试计算其配位数与致密度。
3 在立方系中绘出{110},{111}晶面族所包括的晶面及(112),(021)晶面。
4 作图表示出<0112>晶向族所包括的晶向。
确定(1211),(021)晶面。
5 求金刚石结构中通过(0,0,0)和(414343,,)两碳原子的晶向,及与该晶向垂直的晶面。
6 求(121)与(100)决定的晶带轴与(001)和(111)所决定的晶带轴所构成的晶面的晶面指数。
7 试证明等径刚球最紧密堆积时所形成的密排六方结构的633.1/ a c 。
8 绘图说明面心立方点阵可表示为体心正方点阵。
9 计算面心立方结构的(111),(110),(100)晶面的面间距及原子密度(原子个数/单位面积)。
10 计算面心立方八面体间隙与四面体间隙半径。
11 计算立方系[321]与[120]夹角,(111)与(111)之间的夹角。
12 FeAl是电子化合物,具有体心立方点阵,试画出其晶胞,计算电子浓度,画出(112)面原子排列图。
13 合金相VC,Fe3C,CuZn,ZrFe2属于何种类型,指出其结构特点。
例题1. 何谓同位素?为什么元素的相对原子质量不总为正整数?答案在元素周期表中占据同一位置,尽管它们的质量不同,然它们的化学性质相同的物质称为同位素。
由于各同位素的含中子量不同(质子数相同),故具有不同含量同位素的元素总的相对原子质量不为正整数。
2. 已知Si的相对原子质量为28.09,若100g的Si中有5×1010个电子能自由运动,试计算:(a)能自由运动的电子占价电子总数的比例为多少?(b)必须破坏的共价键之比例为多少?答案原子数=个价电子数=4×原子数=4×2.144×1024=8.576×1024个a)b) 共价键,共有2.144×1024个;需破坏之共价键数为5×1010/2=2.5×1010个;所以,。
材料科学基础复习题
名词解释1.空间点阵:是表示晶体结构中质点周期性重复规律得几何图形.2.同素异构:是指某些元素在t和p变化时,晶体结构发生变化得特征.3.固溶体:当一种组分(溶剂)内溶解了其他组分(溶质)而形成的单一、均匀的晶态固体,其晶体结构保持溶剂组元的晶体结构时,这种相就称固溶体。
4.电子浓度:固溶体中价电子数目e与原子数目之比。
5.间隙固溶体:溶质原子溶入溶剂间隙形成的固溶体6.晶胞:能完全反映晶格特征得最小几何单元7.清洁表面:是指不存在任何吸附、催化反应、杂质扩散等物理化学效应得表面,这种表面的化学组成与体内相同,但周期结构可以不同于体内。
8.润湿:是一种流体从固体表面置换另一种流体的过程。
9.表面改性:是利用固体表面的吸附特性,通过各种表面处理来改变固体表面得结构和性质以适应各种预期要求。
10.晶界:凡结构相同而取向不同的晶体相互接触,其接触面称为晶界。
11.相平衡:一个多相系统中,在一定条件下,当每一相的生成速度与它的消失速度相等时,宏观上没有任何物质在相间传递,系统中每一个相的数量均不随时间而变化,这时系统便达到了相平衡。
12.临界晶胚半径rk :新相可以长大而不消失的最小晶胚半径.13.枝晶偏析: 固溶体非平衡凝固时不同时刻结晶的固相成分不同导致树枝晶内成分不均匀的现象(或树枝晶晶轴含高熔点组元较多,晶枝间低熔点组元较多的现象).14.扩散:由构成物质的微粒得热运动而产生得物质迁移现象。
扩散的宏观表现为物质的定向输送。
15.反应扩散:在扩散中由于成分的变化,通过化学反应而伴随着新相的形成(或称有相变发生)的扩散过程称为“反应扩散”,也称为“相变扩散。
16.泰曼温度:反应开始温度远低于反应物熔点或系统低共熔温度,通常相当于一种反应物开始呈现显著扩散作用的温度,此温度称为泰曼温度或烧结温度。
18.相变:随自由能变化而发生的相的结构变化。
19.什么是相律:表示材料系统相平衡得热力学表达式,具体表示系统自由能、组元数和相数之间得关系。
材料科学基础复习题
材料科学基础复习题第一章原子结构一判断题1.共价键是由两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。
2. 范德华力既无方向性亦无饱和性,氢键有方向性但无饱和性。
3. 绝大多数金属均以金属键方式结合,它的基本特点是电子共有化。
4. 离子键这种结合方式的基本特点是以离子而不是以原子为结合单元。
5. 范德华力包括静电力、诱导力、但不包括色散力。
二、简答题原子间的结合键对材料性能的影响第二章晶体结构一、填空1.按晶体的对称性和周期性,晶体结构可分为7 空间点阵,14 晶系, 3 晶族。
2.晶胞是能代表晶体结构的最小单,描述晶胞的参数是a ,b ,c ,α,β,γ。
3. 在立方,菱方,六方系中晶体之单位晶胞其三个轴方向中的两个会有相等的边长。
4. 方向族<111>的方向在铁的(101)平面上,方向族<110>的方向在铁的(110)平面上。
5. 由hcp(六方最密堆积)到之同素异形的改变将不会产生体积的改变,而由体心最密堆积变成即会产生体积效应。
6. 晶体结构中最基本的结构单元为,在空间点阵中最基本的组元称之为。
7.某晶体属于立方晶系,一晶面截x轴于a/2、y轴于b/3、z轴于c/4,则该晶面的指标为8. 硅酸盐材料最基本的结构单元是,常见的硅酸盐结构有、、、。
9. 根据离子晶体结构规则-鲍林规则,配位多面体之间尽可能和连接。
二判断题1.在所有晶体中只要(hkl)⊥(uvw)二指数必然相等。
2. 若在晶格常数相同的条件下体心立方晶格的致密度,原子半径都最小。
3. 所谓原子间的平衡距离或原子的平衡位置是吸引力与排斥力的合力最小的位置。
4.晶体物质的共同特点是都具有金属键。
5.若在晶格常数相同的条件下体心立方晶格的致密度,原子半径都最小。
6. 在立方晶系中若将三轴系变为四轴系时,(hkIl)之间必存在I=-(h+k)的关系与X1,X2,X3,X4间夹角无关。
7.亚晶界就是小角度晶界,这种晶界全部是由位错堆积而形成的。
材料科学基础 复习题
材料科学基础复习题材料科学基础复习题介绍一、填空题1.材料科学的核心问题是结构和性能之间的关系。
材料的结构是理解和控制性能的中心环节,结构的最微细水平是原子结构,第二个水平是原子排列方式,第三个水平是显微组织。
2.根据材料的性能特点和用途,材料分为结构材料和功能材料。
根据原子间的键合特性,材料可分为四类:金属、陶瓷、聚合物和复合材料。
第一章材料的原子结构一、填空1.金属材料中原子结合以金属键为主,陶瓷材料(无机非金属材料)以共价键和离子键是主要的键,而高分子材料主要是共价键、氢键和范德华键。
第二章材料的结构一、填空1、晶体是基元(原子团)以周期性重复方式在三维空间作有规则的排列的固体。
2、晶体与非晶体的最根本区别是晶体原子排布长程有序,而非晶体是长程无序短程有序。
3.晶胞是晶体结构中最小的单元。
4、根据晶体的对称性,晶系有三大晶族,七大晶系,十四种布拉菲bravais点阵,三十二种点群,230种空间群。
5.常见的金属晶格类型有体心立方、面心立方和紧密排列的六边形。
6.FCC晶体最紧密排列的方向是<110>,最紧密排列的表面是{111},最紧密排列的表面的堆叠顺序是ABCABC。
7、fcc晶体的致密度为0.74,配位数为12,原子在(111)面上的原子配位数为6。
8.BCC晶体最紧密排列的方向为<111>,最紧密排列的表面为{110},密度为0.68,配位数为8。
9、晶体的宏观对称要素有对称点、对称轴、对称面。
10.CSCL型结构属于简单立方晶格,NaCl型结构属于面心立方晶格,CaF2型结构属于面心立方格子。
11.MgO晶体为NaCl型结构,对称型为3l44l36l29pc,晶系为高级晶系,晶系为立方晶系,晶体键型为离子键。
12、硅酸盐晶体结构中的基本结构单元是硅氧四面体[sio4]。
13.几种硅酸盐晶体的复合阴离子为[Si2O7]6-,[si2o6]4-,[si4o10]4-,[alsi3o8]1-。
材料成型试题及答案
材料成型复习题样卷一、名词解释1落料和冲孔:落料和冲孔又称冲裁,是使坯料按封闭轮廓分离;落料是被分离的部分为所需要的工件,而留下的周边是废料;冲孔则相反;2 焊接:将分离的金属用局部加热或加压,或两者兼而使用等手段,借助于金属内部原子的结合和扩散作用牢固的连接起来,形成永久性接头的过程;3顺序凝固:是采用各种措施保证铸件结构各部分,从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度,实现由远离冒口的部分最先凝固,在向冒口方向顺序凝固,使缩孔移至冒口中,切除冒口即可获得合格零件的铸造工艺同时凝固:是指采取一些工艺措施,使铸件个部分温差很小,几乎同时进行凝固获得合格零件的铸造工艺;4.缩孔、缩松:液态金属在凝固过程中,由于液态收缩和凝固收缩,因而在铸件最后凝固部位出现大而集中的孔洞,这种孔洞称为缩孔,而细小而分散的孔洞称为分散性缩孔,简称缩松;5.直流正接:将焊件接电焊机的正极,焊条接其负极;用于较厚或高熔点金属的焊接;6 自由锻造:利用冲击力或压力使金属材料在上下两个砧铁之间或锤头与砧铁之间产生变形,从而获得所需形状、尺寸和力学性能的锻件的成形过程;7模型锻造:它包括模锻和镦锻,它是将加热或不加热的坯料置于锻模模膛内,然后施加冲击力或压力使坯料发生塑性变形而获得锻件的锻造成型过程;8.金属焊接性:金属在一定条件下,获得优质焊接接头的难易程度,即金属材料对焊接加工的适应性;9,粉末冶金:是用金属粉末做原料,经压制后烧结而制造各种零件和产品的方法;10钎焊:利用熔点比钎焊金属低的钎料作填充金属,适当加热后,钎料熔化将处于固态的焊件连接起来的一种方法;11直流反接:将焊件接电焊机的负极,焊条接其正极;用于轻薄或低熔点金属的焊接;二、判断题全是正确的说法1、铸件中可能存在的气孔有侵入气孔、析出气孔、反应气孔三种;2、金属粉末的基本性能包括成分、粒径分布、颗粒形状和大小以及技术特征等;3、砂型铸造常用的机器造型方法有震实造型、微震实造型、高压造型、抛砂造型等;4、影响金属焊接的主要因素有温度、压力;5、粉末压制生产技术流程为粉末制取、配混、压制成形、烧结、其他处理加工;6、影响液态金属充型能力的因素有金属流动性、铸型性质、浇注条件、铸件结构四个方面;7、金属材料的可锻性常用金属的塑性指标和变形抗力来综合衡量;8、熔化焊接用焊条通常由焊芯和药皮组成,其中焊芯的主要作用为作为电源的一个电极,传导电流,产生电弧、熔化后作为填充材料,与母材一起构成焊缝金属等;9、金属塑性变形的基本规律是体积不变定律和最小阻力定律;10、一般砂型铸造技术的浇注系统结构主要由浇口杯,直浇道,横浇道,内浇道组成;11、硬质合金是将一些难熔的金属碳化物和金属黏结剂粉末混合,压制成形,并经烧结而形成的一类粉末压制品12、液态金属浇入铸型后,从浇注温度冷却到室温都经历液态收缩,固2 / 8 态收缩、凝固收缩三个互相关联的收缩阶段;13、按照熔炉的特点,铸造合金的熔炼可分为冲天炉熔炼电弧炉熔炼、感应电炉熔炼坩埚炉熔炼等;14、金属粉末的制备方法主要有矿物还原法、电解法、雾化法、机械粉碎法、研磨法等;15、焊接过程中对焊件进行了局部不均匀加热,是产生焊接应力和变形的根本原因;16、根据钎料熔点不同,钎焊可分为硬钎焊和软钎焊两大类,其温度分界为450℃;17、固态材料的连接可分为永久性,非永久性两种;18、铸造成型过程中,影响合金收缩的因素有金属自身的成分、温度、相变和外界阻力;19、金属的焊接性是指金属材料对焊接加工的适应性,其评定的方法有碳当量法、冷裂纹敏感系数法;20、按金属固态成形的温度将成形过程分为两大类其一是冷变形过程,其二是热变形过程,它们以金属的再结晶温度为分界限;21、模锻时飞边的作用是强迫充填,容纳多余的金属,减轻上模对下模的打击,起缓冲作用;三、问答题1、板料加工技术过程中冲裁凸、凹模和拉深凸、凹模有何不同;答:主要区别在于工作部分凸模与凹模的间隙不同,而且拉深的凸凹模上没有锋利的刃口;冲裁凸凹模有锋利的刃口和适当的间隙;拉深凸凹模有适当的圆角和较大的间隙; 2、手工电弧焊用焊条的选用原则是什么P143答:1根据母材的化学成分和力学性能;2根据焊件的工作条件和结构特点;3根据焊接设备、施工条件和焊接技术性能;3、焊接应力产生的根本原因是什么减少和消除焊接应力的措施有哪些答:根本原因:焊接过程中对焊件进行了局部不均匀加热;措施:1选择合理的焊接顺序,应尽量使焊缝自由收缩而不受较大约束;2焊前预热,焊前将工件预热到350~400℃,然后再进行焊接;3加热“减应区”,在焊件结构上选择合适的部位加热后再焊接;4焊后热处理;去应力退火,即将工件均匀加热后到600–650℃保温一段时间后冷却;整体高温回火消除焊接应力最好;4、铸造成形的浇注系统由哪几部分组成,其功能是什么答:浇注系统结构主要由浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道组成;功能:1腔与浇包连接起来,平稳地导入液态金属;2及排除铸型型腔中的空气及其他其他;3调节铸型与铸件各部分的稳定分布以控制铸件的凝固顺序;4保证液态金属在最合适的时间范围内充满铸型,不使金属过度氧化,有足够的压力头,并保证金属液面在铸型型腔内有适当的上升速度等;5、熔炼铸造合金应满足的主要要求有哪些答1熔炼出符合材质性能要求的金属液,而且化学成分的波动应尽量小;2熔化并过热金属的高温;3有充足和适时的金属液供应;4低的能耗和熔炼费用;5噪声和排放的污染物严格控制在法定范围内;7、简述铸件上冒口的作用和冒口设计必须满足的基本原则;答:补偿铸件收缩,防止产生缩孔和缩松缺陷,集渣和通、排气;原则:凝固实际应大于或等于铸件或补缩部分的凝固时间;有足够的金属液补充铸件的收缩;与铸件被补缩部位之间必须挫折补缩通道;8、简述砂型铸造和特种铸造的特点;答:砂型铸造适应性广,技术灵活性大,不受零件的形状、大小、复杂程度及金属合金种类限制,生产过程简单,但其尺寸精度低及表面粗糙度高;铸件内部品质低;技术经济指标低;特种铸造尺寸精度高,表面粗糙度低,具有较高的技术经济指标材料消耗少,老大条件好;生产过程易实现自动化和机械化;但其适应性差,上次准备工作量大,技术装备复杂;9、焊接用焊条药皮由哪几部分组成,其作用是什么答:由稳弧剂、造渣剂、造气剂、脱氧剂、合金剂、粘结剂组成;作用:稳弧剂在电弧高温下易产生钾钠等的离子,帮组电子发射,有利于稳弧和使电弧稳定燃烧;造渣剂焊接时形成熔渣,对液态金属起到保护作用,碱性渣CaO还可以起脱硫磷的作用;造气剂造成一定量的气体,隔绝空气,保护焊接熔滴和熔池;脱氧剂对熔池金属起脱氧作用,锰还有脱硫作用;合金剂使焊缝金属获得必要的合金成分;粘结剂将药皮牢固的粘在钢芯上;10、简述碱性焊条和酸性焊条的性能和用途;答:酸性焊条:氧化性强,焊接时具有优良的焊接性能,如稳弧性好,脱渣能力好,飞溅小,焊缝成形美观等,对铁锈、油污和水分等容易导致气孔的有害物质敏感性较低;用途:若母材中碳、硫、磷含量较高,则选用抗裂性能好的碱性焊条,对于承载交变载荷、冲击载荷的焊接结构,或者形状复杂、厚度大、刚性大的焊件,应选用碱性低氢型焊条;碱性焊条:有较强的脱氧、去氧、除硫和抗裂纹的能力,焊缝力学性能好,但焊接技术不如酸性焊条,如引弧困难,电弧稳定性差等,一般要求用直流电源;而且药皮熔点较高,还应采用直流反接法;碱性焊条对油污、铁锈和水分较敏感,焊接时容易产生气孔;用途:无法清理或在焊件坡口处有较多油污、铁锈、水分等赃物时;在保证焊缝品质的前提下,应尽量选用成本低、劳动条件好,无特殊要求时应尽量选用焊接技术性能好的酸性焊条; 11、硬质合金的分类情况及其主要用途是什么硬质合金有3类:1、钨钴类YG2、钨钴钛类YT3、钨钽类YW主要用途:切削脆性材料的刀具,如切削铸铁、脆性有色合、电木等;制作高韧度钢材的刀具;加工不锈钢、耐热钢、高锰钢等难加工的材料;12、请阐述金属在模锻模膛内的变形过程及特点;答:1充型阶段:所需变形力不大;2形成飞边和充满阶段:形成飞边完成强迫充填的作用,变形力迅速增大;3锻足阶段:变形仅发生在分模面附近区域,以挤出多余金属,变形力急剧增大,达到最大值;13、金属液态成形中冒口、冷铁及补贴的作用;答:冒口可以补缩铸件收缩,防止产生缩孔和缩松缺陷还有集渣和排气的作用;冷铁加快铸件某一部分的冷却速度,调节铸件的凝固顺序,与冒口配合使用还可以扩大冒口的有效补缩距离;冷铁可以加大铸件局部冷却速度;14、模锻成形过程中飞边的形成及其作用;答:继续锻造时,由于金属充满模膛圆角和深处的阻力较大,金属向阻力较小的飞边槽内流动,形成飞边;作用:1强迫充填;2容纳多余的金属;3减轻上模对下模的打击,其缓冲作用;15铸造方法的选用原则答:1根据生产批量大小和工厂设备、技术的实际水平及其他有关条件,结合各种铸造方法的基本技术特点,在保证零件技术要求的前提下,选择技术简单、品质稳定和成本低廉的铸造方法;四、分析题1、低碳钢焊接热影响区的形成及其对焊接接头的影响组织性能特征;形成:在电弧热的作用下,焊缝两侧处于固态的母材被加热,处于相变温度到固相线温度之间,按温度的不同具体分为过热区、正火区、部分相变区,并使母材发生组织和性能变化,从而形成低碳钢焊接热影响区;对焊接接头的影响:1、过热区处于过热区的母材组织转变为奥氏体,奥氏体在高温下急剧长大,冷却后形成过热粗晶组织,使焊接接头的塑性和韧性下降;2、正火区经书从结晶,且得到细化,使焊接接头的力学性能得到提高;3、部分相变区因相变不均匀使冷却后的晶粒大小不等,对接头力学性能产生不利影响;2、试分析图一所示铸造应力框:1铸造应力框凝固过程属于自由收缩还是受阻收缩2造应力框在凝固过程中将形成哪几类铸造应力3在凝固开始和凝固结束时铸造应力框中1、2部位应力属什么性质拉应力、压应力4铸造应力框冷却到常温时,在1部位的C点将其锯断,AB两点间的距离L将如何变化变长、变短、不变答:1属于受阻收缩2有热应力和机械阻碍应力;3在凝固开始时,铸造应力框中1受压应力,2受拉应力凝固结束时,铸造应力框中1受拉应力,2受压应力4AB两点间的距离L将变长3、模锻分模面选取的原则是什么请按照该原则在图二所示的a-a、b-b、c-c、d-d、e-e五个面中选取符合条件的分模面;模锻分模面选取的原则:1要保证模锻件易于从模膛中取出;2所选定的分模面应能使模膛的深度最浅;3选定的分模面应能使上下两模沿分模面的模膛轮廓一致;4分模面做好是平面,且上下锻模的模膛深度尽可能一致;5所选分模面尽可能使锻件上所加的敷料最少;图中c-c面是符合要求的分模面;4、图三所示双联齿轮,批量为10月/件,材料为45钢,试:1根据生产批量选择锻造方法;2绘制该零件的锻件图;3分析该零件的锻造生产工序;1选用自由锻;2P 79 3镦粗、压肩、拔长打圆;5、试分析图四所示平板对焊过程中,尺寸和焊接应力的变化情况。
材料科学基础复习题与部分答案
单项选择题:第 1 章原子结构与键合1.高分子材料中的 C-H 化学键属于。
(A)氢键(B )离子键( C)共价键2.属于物理键的是。
( A )共价键( B)范德华力( C)离子键3.化学键中通过共用电子对形成的是。
( A )共价键( B)离子键( C)金属键第 2章固体结构4.以下不具有多晶型性的金属是。
(A)铜( B)锰( C)铁5.fcc 、 bcc 、hcp 三种单晶材料中,形变时各向异性行为最显著的是。
( A ) fcc( B) bcc( C) hcp6.与过渡金属最容易形成间隙化合物的元素是。
(A)氮( B)碳( C)硼7.面心立方晶体的孪晶面是。
( A ) {112}(B ) {110}( C) {111}8.以下属于正常价化合物的是。
( A ) Mg 2Pb(B ) Cu5Sn( C) Fe3C第 3章晶体缺陷9.在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子,这样的缺陷称为。
( A )肖特基缺陷(B )弗仑克尔缺陷( C)线缺陷10.原子迁移到间隙中形成空位 -间隙对的点缺陷称为。
( A )肖脱基缺陷(B ) Frank 缺陷( C)堆垛层错11.刃型位错的滑移方向与位错线之间的几何关系是?( A )垂直(B)平行(C)交叉12.能进行攀移的位错必然是。
( A )刃型位错(B)螺型位错(C)混合位错13.以下材料中既存在晶界、又存在相界的是( A )孪晶铜(B)中碳钢(C)亚共晶铝硅合金14.大角度晶界具有 ____________ 个自由度。
(A)3(B)4(C)5第 4 章固体中原子及分子的运动15.菲克第一定律描述了稳态扩散的特征,即浓度不随变化。
( A )距离(B)时间(C)温度16.在置换型固溶体中,原子扩散的方式一般为。
( A )原子互换机制(B)间隙机制(C)空位机制17.固体中原子和分子迁移运动的各种机制中,得到实验充分验证的是( A )间隙机制(B)空位机制(C)交换机制18.原子扩散的驱动力是。
材料结构与性能 复习题
一、名词解释非晶体:是指组成物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体。
液晶:具有液体的流动性,又具有晶体的某些各向异性的物质。
准晶:是具有准周期平移格子构造的固体,其中的原子常呈定向有序排列,但不作周期性平移重复,其对称要素包含与晶体空间格子不相容的对称(如5次对称轴)。
固溶体:两种以上的原子或分子溶合在一起时的状态统称为溶体。
玻璃态:当液体冷却到熔点,开始凝结成固体时,原子将依靠扩散排列成不仅具有短程有序而且具有长程有序的晶体。
金属合金:是指由两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素构成的具有金属性质的物质。
晶体缺陷:晶体的缺陷是指实际晶体结构中和理想的点阵结构发生偏差的区域。
强度:金属材料在外载荷的作用下抵抗塑形变形和断裂的能力称为强度。
按外力作用的性质不同,主要有屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等,工程常用的是屈服强度和抗拉强度,这两个强度指标可通过拉伸试验测出。
弹性模量:材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律),其比例系数称为弹性模量。
载流子:电流载体,称载流子。
在物理学中,载流子指可以自由移动的带有电荷的物质微粒,如电子和离子。
在半导体物理学中,电子流失导致共价键上留下的空位(空穴引)被视为载流子。
金属中为电子,半导体中有两种载流子即电子和空穴。
在电场作用下能作定向运动的带电粒子。
如半导体中的自由电子与空穴,导体中的自由电子,电解液中的正、负离子,放电气体中的离子等。
超导体:在足够低的温度和足够弱的磁场下,其电阻率为零的物质。
一般材料在温度接近绝对零度的时候,物体分子热运动几乎消失,材料的电阻趋近于0,此时称为超导体,达到超导的温度称为临界温度。
耐热性:耐热性是指在受负荷下,材料失去其物理机械强度而发生形变的温度。
热稳定性:热稳定性则是指材料化学结合开始发生变化的温度。
氧指数:所谓氧指数就是规定的条件下,试样在氧气和氮气的混合气流中维持稳定燃烧所需的最低氧气浓度。
建筑材料复习资料重点复习
建筑材料复习资料重点复习建筑材料复习资料一、填空题1、材料的密实度与孔隙的关系。
密实度+孔隙率=100%(或D+P=1)2、材料内部的孔隙构造可分为连通与封闭两种,按孔隙尺寸可分为粗大与微细两类。
3、随着孔隙率的增大,材料的强度降低,密度不变。
4、材料吸水率分两种计算方法,其中有可能超过100%的吸水率称为质量吸水率,它的计算式为W质= m饱-m干m干×100%。
5、材料在外力作用下抵抗外力作用的能力称为强度,其值是以材料受外力时单位面积所承受的力表示。
6、材料抗冻性能的好坏是依据经受冻融循环的次数来评定。
7、材料的强度与其结构状态有关,结构越密实、越均匀,强度越大。
8、材料抗渗性的大小主要取决于材料本身的组成和结构状态。
9、材料的含水率值,除与组成和构造有关外,还与环境的温度和湿度有关。
11、当材料体积吸水率一定时,容重越小,质量吸水越大。
12、材料的表观密度越大,孔隙率则小,强度高,密度不变。
13、材料抗折强度计算公式是f=3FL 2bh2,其使用条件是两支点中心有一集中力和材料截面为矩形。
14、脆性材料体现在强度上的特点是抗压强度高和抗拉强度低。
15、比强度是指材料的强度和表观密度的比值,数值大时说明材料轻质高强效能较好。
16、生石灰与水反应的过程,称为石灰的熟化,此过程有放热和体积膨胀现象。
17、生石灰加水后制成石灰浆必须经陈伏后才可使用。
18、石灰硬化时的特点是速度慢,体积收缩。
19、胶凝材料按其组成可分为有机和无机两种,按硬化条件可分为气硬性和水硬性。
20、石灰陈伏的目的是消除过火石灰的危害作用。
22、国家标准规定硅酸盐水泥的凝结时间以初凝不早于45分钟和终凝不迟于390分钟为合格。
23、国家标准规定普通水泥的凝结时间以初凝不早于45分钟和终凝不迟于10小时为合格。
26、水泥的体积安定性常用沸煮法法检验,此法是为评定水泥中游离CaO成分的破坏作用。
27、水泥石腐蚀类型主要有溶出性腐蚀、溶解性化学腐蚀、和膨胀性化学腐蚀三种。
材料科学基础期末复习考试题
综合题一:材料的结构1 谈谈你对材料学科和材料科学的认识。
2按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布。
N 1S2 2S2 2P3O 1S2 2S2 2P4 Si 1S2 2S2 2P6 3S2 3P2 Fe 1S2 2S2 2P6 3S2 3P2 3D6 4S2 Cu 1S2 2S2 2P6 3S2 3P2 3D10 4S1 Br 1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 3D10 4S2 4P53原子的结合键有哪几种?各有什么特点?金属键与其它结合键有何不同,如何解释金属的某些特性?离子键:正负离子相互吸引;键合很强,无方向性;熔点、硬度高,固态不导电,导热性差。
共价键:相邻原子通过共用电子对结合;键合强,有方向性;熔点、硬度高,不导电,导热性有好有差。
金属键:金属正离子于自由电子相互吸引;键合较强,无方向性;熔点、硬度有高有低,导热导电性好。
分子键:分子或分子团显弱电性,相互吸引;键合很弱,无方向性;熔点、硬度低,不导电,导热性差。
氢键:类似分子键,但氢原子起关键作用XH-Y;键合弱,有方向性;熔点、硬度低,不导电,导热性好。
金属键是由自由电子和属离子之间的静电吸引力组合而成,没有饱和性和方向性,因此使金属具有导电的性质。
4 理解空间点阵、晶体结构、晶胞概念,理解三者之间的关系(区别联系)。
组成晶体的粒子(原子、离子或分子)在三维空间中形成有规律的某种对称排列,如果我们用点来代表组成晶体的粒子,这些点的空间排列就称为空间点阵.晶体以其内部原子、离子、分子在空间作三维周期性的规则排列为其最基本的结构特征。
能够保持晶体结构的对称性而体积又最小称晶胞。
点阵+基元=晶体结构5 晶向指数和晶面指数的标定有何不同?其中有何须注意的问题?(说明这个是基础,可能不会直接让你标定六方指数,但是要掌握其他综合题目会考)晶面指数与晶向指数垂直6 画出Fcc(面心立方)晶体结构晶胞结构示意图,其表示符号、原子数、配位数、致密度各是什么?密排面、密排方向,相应关系式。
材料复习题
第一章金属材料基础知识一、填空题1.金属材料一般可分为钢铁材料和非铁金属两类。
2. 钢铁材料是铁和碳的合金。
3.钢铁材料按其碳的质量分数w(C)(含碳量)进行分类,可分为工业纯铁;钢和白口铸铁或(生铁)。
4.生铁是由铁矿石原料经高炉冶炼而得的。
高炉生铁一般分为炼钢生铁和铸造生铁两种。
5.现代炼钢方法主要有氧气转炉炼钢法和电弧炉炼钢法。
6.根据钢液的脱氧程度不同,可分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢。
7.机械产品的制造一般分为设计、制造与使用三个阶段。
8.钢锭经过轧制最终会形成板材、管材、型材、线材和其他材料等产品。
9.金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。
10.使用性能包括力学性能、物理性能和化学性能。
11.填出下列力学性能指标的符号:屈服点σs 、洛氏硬度A标尺HRC、断后伸长率δ5或δ10、断面收缩率ψ、对称弯曲疲劳强度σ-1。
12.金属疲劳断裂的断口由裂纹源、裂纹扩展区和最后断裂区组成。
13.铁和铜的密度较大,称为重金属;铝的密度较小,则称为轻金属。
14.金属的化学性能包括耐蚀性、抗氧化性和化学稳定性等。
15.金属晶格的基本类型有体心立方晶格、面心立方晶格与密排立方晶格三种。
16.实际金属的晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、面缺陷三类。
17.金属结晶的过程是一个晶核的形成和晶核的长大的过程。
18.金属结晶时冷却速度越大,过冷度越大,金属的实际结晶温度越低。
19.金属的晶粒愈细小,其强度、硬度越高,塑性、韧性越好。
20.合金的晶体结构分为固溶体、金属化合物与机械混合物三种。
21.根据溶质原子在溶剂晶格中所占据的位置不同,固溶体可分为间隙固溶体和置换固溶体两类。
22.在金属铸锭中,除存在组织不均匀外,还常有缩孔、气泡、偏析及夹杂等缺陷。
23.填写铁碳合金基本组织的符号:奥氏体A;铁素体F;渗碳体Fe3C或Cm;珠光体P;高温莱氏体 Ld ;低温莱氏体 Ld′。
24.奥氏体在1148℃时碳的质量分数可达 2.11%,在727℃时碳的质量分数为0.77%。
《材料科学基础》综合复习题
《材料科学基础》复习思考题第一章:材料的结构空间点阵、晶格、晶胞配位数致密度共价键离子键金属键组元合金、相、固溶体中间相间隙固溶体置换固溶体固溶强化第二相强化。
1、材料的键合方式有四类,分别是(),(),(),()2、三种常见的金属晶格分别为(),()和()。
3体心立方晶格中,晶胞原子数为(),原子半径与晶格常数的关系为(),配位数是(),致密度是(),密排晶向为(),密排晶面为(),晶胞中八面体间隙个数为(),四面体间隙个数为(),具有体心立方晶格的常见金属有()。
4、面心立方晶格中,晶胞原子数为(),原子半径与晶格常数的关系为(),配位数是(),致密度是(),密排晶向为(),密排晶面为(),晶胞中八面体间隙个数为(),四面体间隙个数为(),具有面心立方晶格的常见金属有()。
5、密排六方晶格中,晶胞原子数为(),原子半径与晶格常数的关系为(),配位数是(),致密度是(),密排晶向为(),密排晶面为(),具有密排六方晶格的常见金属有()。
6、合金的相结构分为两大类,分别是()和()。
7、固溶体按照溶质原子在晶格中所占的位置分为()和(),按照固溶度分为()和(),按照溶质原子与溶剂原子相对分布分为()和()。
8、影响固溶体结构形式和溶解度的因素主要有()、()、()、()。
9、金属化合物(中间相)分为以下四类,分别是(),(),(),()。
三、作图表示出立方晶系(123)、(0)、(421)等晶面和[02]、[11]、[346]等晶向。
四、立方晶系的{111}晶面构成一个八面体,试作图画出该八面体,并注明各晶面的晶面指数。
五、体心立方晶格的晶格常数为a,试求出(100)、(110)、(111)晶面的面间距大小,并指出面间距最大的晶面。
六、已知面心立方晶格的晶格常数为a,试求出(100)、(110)、(111)晶面的面间距大小,并指出面间距最大的晶面。
七、试从面心立方晶格中绘出体心正方晶胞,并求出它的晶格常数。
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一、简要回答下列问题
1. 刃型位错与螺型位错在结构方面的主要区别是什么?
2. 一个环形位错能否各部分均为刃型位错?为什么?
3. 位错滑移和攀移的实质分别是什么?
4. 面心立方晶体的(111)面上有一]110[2
a b =的螺型位错,当其在(111)面上滑移受阻时,可通过交滑移转移到哪一个{111}面上继续滑移?为什么?
5. 为什么冷加工变形可在金属晶体中产生过饱和的点缺陷?
6. 随着塑性变形量的增加,晶体内部的位错密度发生何种变化?为什么?
7. 柯垂尔气团与斯诺克气团的主要区别是什么?
8. 晶体的滑移通常总是沿着其最密晶面和最密晶向进行,为什么?
9. 面心立方晶体中的全位错的柏氏矢量取何值时其组态最稳定?为什么?
10. 体心立方晶体中的全位错的柏氏矢量取何值时其组态最稳定?为什么?
11. 为何晶体的滑移通常总是沿着其最密晶面和密排晶向进行?
12. 晶体中存在的位错如右图所示,
位错线的正方向是图中箭头所标
示的方向,两位错的柏氏矢量均
平行于X 轴。
现对晶体施加一个
σzx 的应力,请指出两位错运动后
滑移面两侧两部分晶体的相对位
移量。
二、 何谓点缺陷的热力学平衡性?何谓过饱和点缺陷?指出产生过饱和点缺陷
的主要途径和相应机制。
三、金属晶体切变强度的实测值远低于其理论计算值,试用位错滑移理论加以详
细说明。
四、试说明晶体中刃型位错与螺型位错在结构特征、柏氏矢量、应力场特征以及
受力时的运动方式诸方面的不同之处。
五、试分析位错线互相垂直的两个刃型位错之间的交割行为。
六、
试分析位错线互相平行且柏氏矢量相同的两个正刃型位错之间的相互作用情况。
七、已知面心立方晶体中的单位位错
[]0112a 可与肖克莱不全位错[]1126
a 之间反应形成一个弗兰克不全位错 (1) 请指出所形成的弗兰克不全位错的柏氏矢量。
(2) 用能量条件判断此位错反应能否进行。
(3) 说明该弗兰克不全位错为何为不动位错。
八、举例说明面心立方晶体中由一个螺型全位错分解而成的一个扩展位错的交滑
移过程。
九、面心立方晶体的()111晶面上有一[]
1102a b 1=的单位位错,()111晶面上有一[]0112
a b 2=的单位位错,两位错在滑移过程中相遇,将发生位错反应而形成一个罗曼-柯垂尔位错
1. 写出相应的位错反应式。
2. 指出此罗曼-柯垂尔位错的位错构成。
3. 说明此罗曼-柯垂尔位错的可动性。
十、一般地,细化晶粒是提高材料强度的一种有效方法,请用位错理论加以解释。
十一、请用位错理论分析单相固溶体合金较纯溶剂金属表现出更高强度的原因。
十二、试用位错理论分析合金化可以有效地提高材料强度的原因。