材料科学基础期末试题
《材料科学基础》期末考试试卷及参考答案,2019年6月
第1页（共11页）########2018-2019学年第二学期########专业####级《材料科学基础》期末考试试卷（后附参考答案及评分标准）考试时间：120分钟 考试日期：2019年6月 题 号一 二 三 四 五 六 总 分得 分评卷人 复查人一、单项选择题（请将正确答案填入表中相应题号处，本题13小题，每小题2分，共26分） 题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题号 11 12 13 答案1. 在形核-生长机制的液-固相变过程中，其形核过程有非均匀形核和均匀形核之分，其形核势垒有如下关系（ ）。
A. 非均匀形核势垒 ≤ 均匀形核势垒B. 非均匀形核势垒 ≥ 均匀形核势垒C. 非均匀形核势垒 = 均匀形核势垒D. 视具体情况而定，以上都有可能2. 按热力学方法分类，相变可以分为一级相变和二级相变，一级相变是在相变时两相自由焓相等，其一阶偏导数不相等，因此一级相变（ ）。
A. 有相变潜热改变，无体积改变B. 有相变潜热改变，并伴随有体积改变C. 无相变潜热改变，但伴随有体积改变D. 无相变潜热改变，无体积改变得分 专业 年级 姓名 学号装订线3. 以下不是材料变形的是（）。
A. 弹性变形B. 塑性变形C. 粘性变形D. 刚性变形4. 在固溶度限度以内，固溶体是几相？（）A. 2B. 3C. 1D. 45. 下列不属于点缺陷的主要类型是（）。
A. 肖特基缺陷B. 弗伦克尔缺陷C. 螺位错D. 色心6. 由熔融态向玻璃态转变的过程是（）的过程。
A. 可逆与突变B. 不可逆与渐变C. 可逆与渐变D. 不可逆与突变7. 下列说法错误的是（）。
A. 晶界上原子与晶体内部的原子是不同的B. 晶界上原子的堆积较晶体内部疏松C. 晶界是原子、空位快速扩散的主要通道D. 晶界易受腐蚀8. 表面微裂纹是由于晶体缺陷或外力作用而产生，微裂纹同样会强烈地影响表面性质，对于脆性材料的强度这种影响尤为重要，微裂纹长度，断裂强度。
材料科学基础期末考试卷及答案(10级)
材料科学基础⼀.填空题（22分）1.对于⼩⾓度晶界结构⽽⾔，对称侧晶界由__⼀列平⾏的刃形位错__构成，⾮对称侧晶界由_两组柏⽒⽮量相互垂直的刃形位错_构成，扭转晶界由_螺型位错_构成。
2.按原⼦排列情况和吻合程度分类，界⾯可分为_共个界⾯_、_⾮共格界⾯_、_半共格界⾯_和复杂半共格界⾯。
3.界⾯迁移与原⼦运动⽅向_相反_（相同/相反），速度⽅向_相同_（相同/相反）。
4.晶界能的来源有_弹性能_、_核⼼能_、_化学键能_。
5.热⼒学稳定的液—固界⾯微观结构主要有_粗糙界⾯_和_光滑界⾯_。
6.纯⾦属及⾦属凝固后得到的典型铸锭组织由_表⾯细晶区_、_柱晶取_、__中⼼等轴晶区__三个区域构成。
7.晶体材料中质点扩散的微观机制主要有__空位机制__、_间隙机制__及其他（亚间隙机制、环易位机制等），扩散系数D阿累尼乌斯公式可写成__D=D0*e-Q/RT_，对于空位扩散机制，扩散活化能有_空位形成能__、_空位迁移能__对于间隙扩散机制，扩散活化能只包括_间隙原⼦的迁移能__。
8.从热⼒学⾓度看，烧结的基本驱动⼒是___系统表⾯能、界⾯能的减少____，动⼒学上的表现为___各种复杂的船只过程___，烧结后宏观上的表现为__坯体收缩、致密化与强度增⼤___，微观上的表现为__发⽣晶粒尺⼨与形状、⽓孔的尺⼨形状变化__。
9.固态相变的驱动⼒___新相与母相的⾃由焓之差__，阻⼒__界⾯能__和__应变能___。
10.⾦属固态相变的三种基本变化__结构____、__成分___、___有序程度变化__。
11.奥⽒体是碳在__a-固溶体__中的间隙固溶体。
12.奥⽒体形成的热⼒学条件是奥⽒体⾃由能__⼩于__（⼤于/⼩于）珠光体⾃由能。
13.贝⽒体转变时，温度较⾼存在__碳__的扩散。
14.球化处理由⽚状向粒状转变可降低__表⾯能__，为⾃发过程。
15.和单晶体的塑性形变相⽐，多晶体塑性形变的微观特点表现为__多⽅式__、__多滑移__和__不均匀性__，由于上述特点，多晶体的塑性变型产⽣__内应⼒__、__加⼯硬化__现象和形成纤维组织、形变组织。
材料科学基础期末考试题
材料科学基础期末考试题一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料科学中的“四要素”指的是（）。
A. 组成、结构、性能、加工B. 组成、结构、性能、应用C. 原料、加工、性能、应用D. 结构、性能、加工、应用2. 下列哪种材料属于金属材料？（）。
A. 铝合金B. 碳纤维C. 聚氯乙烯D. 陶瓷3. 材料的屈服强度是指（）。
A. 材料在外力作用下发生永久变形的应力值B. 材料在外力作用下断裂的应力值C. 材料在外力作用下恢复原状的最大应力值D. 材料在外力作用下产生弹性变形的应力值4. 下列关于半导体的描述，正确的是（）。
A. 半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间B. 半导体的导电性能只受温度的影响C. 半导体的导电性能可以通过掺杂改变D. 所有材料都可以作为半导体使用5. 陶瓷材料的主要特点是（）。
A. 高强度和高韧性B. 良好的导电性和导热性C. 耐高温和良好的耐腐蚀性D. 低密度和高弹性模量6. 金属材料的塑性变形主要通过（）来实现。
A. 晶格的滑移B. 晶格的坍塌C. 晶格的扩散D. 晶格的相变7. 材料的疲劳是指（）。
A. 材料在长期静载荷作用下发生的破坏B. 材料在单次超载作用下发生的破坏C. 材料在反复载荷作用下发生的破坏D. 材料在高温环境下发生的破坏8. 钢铁的淬火处理是为了获得（）。
A. 较高的硬度和强度B. 较高的韧性和塑性C. 良好的导电性和导热性D. 良好的耐腐蚀性9. 聚合物的玻璃化转变温度（Tg）是指（）。
A. 聚合物从固态转变为液态的温度B. 聚合物从液态转变为气态的温度C. 聚合物从玻璃态转变为高弹态的温度D. 聚合物从高弹态转变为固态的温度10. 材料的蠕变是指（）。
A. 材料在长期静载荷作用下发生的缓慢变形B. 材料在反复载荷作用下发生的破坏C. 材料在高温环境下发生的快速变形D. 材料在低温环境下发生的脆性破坏二、填空题（每题2分，共20分）11. 材料的弹性模量是指材料在__________下，应力与应变之比的物理量。
材料科学基础期末考试试题及答案江西理工大学应用科学学院
材料科学基础期末考试试题及答案江西理工大学应用科学学院1、“地心说”认为，（）是宇宙的中心，并且静止不动。
[单选题] *A.地球(正确答案)B.太阳C.月球2、如果发现小草上有很多蚜虫，比较好的方法是（）。
[单选题] *A.用农药喷，蚜虫、飘狐虫等动物很快死光光B.用除草剂，让蚜虫没有食物而死光光C.如果不是特别严重，就不用管它，保证瓢虫、小鸟的生存(正确答案)3、有时我们在教室看到太阳光是从隔壁教学楼的玻璃上射过来的，这是因为（）[单选题] *A.光在空气中沿直线传播B.玻璃反射了太阳的光(正确答案)C.玻璃透射了太阳的光4、在下列废品中如果没有分类回收，对环境会造成危害最大的是( )。
[单选题] *A.废纸B.废玻璃C.纽扣电池(正确答案)5、保护生物多样性的根本措施是( )。
[单选题] *A.围湖造田，种植多种农作物B.消灭濒危物种的天敌C保护生物的栖息环境，保护生态系统的多样性(正确答案)6、下列( )不属于房屋的结构。
[单选题] *A.电视机、沙发(正确答案)B.门、窗C.承重墙体、楼板7、根据中国营养学会建议的儿童热能供给量可知，正在读五年级的妙妙(11岁)每天应摄入（）能量。
[单选题] *A. 1700千卡B. 2200千卡(正确答案)C. 2700千卡8、日食一般发生在农历( )。
[单选题] *A.初七B.十五C.初一(正确答案)9、蜡烛燃烧发生的变化属于( )。
[单选题] *A.物理变化B.化学变化C.物理变化和化学变化(正确答案)10、放大镜的特点是透明，中间薄边缘厚。
( ) [单选题]对错(正确答案)11、下面说法不正确的一项是（）。
[单选题] *A.人体摄取热量总和大于所需热量总和而且缺乏运动时，人体就会变胖B.荷兰科学家英格豪斯证明了:绿色植物在任何条件下都能更新空气(正确答案)C.腐食性动物、霉菌、细菌等都属于分解者，它们可以把动植物遗体分解成植物所需的养料12、观察校园生物时要边观察边记录，尽量不要漏掉校园中的任何一种动植物。
材料科学基础期末试题及答案
材料科学基础期末试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料科学中，下列哪项不是材料的基本性质？A. 强度B. 硬度C. 导电性D. 可塑性答案：D2. 金属的塑性变形主要通过哪种机制进行？A. 位错运动B. 晶界迁移C. 扩散D. 相变答案：A3. 陶瓷材料的主要特性是什么？A. 高导电性B. 高塑性C. 高硬度和低热膨胀系数D. 高韧性答案：C4. 以下哪种合金的制备方法不属于固溶合金？A. 钢B. 黄铜C. 铝合金D. 马氏体不锈钢答案：D5. 玻璃材料的主要成分通常是什么？A. 硅酸盐B. 氧化物C. 碳化物D. 氮化物答案：A二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述材料的疲劳现象及其影响因素。
答：材料的疲劳现象是指在低于材料屈服强度的循环载荷作用下，材料发生损伤并最终导致断裂的现象。
影响疲劳的因素包括应力幅度、循环次数、材料的微观结构、环境条件等。
2. 描述金属的腐蚀过程及其防护措施。
答：金属的腐蚀是金属与周围环境发生化学反应，导致材料性能下降的过程。
常见的腐蚀类型有化学腐蚀和电化学腐蚀。
防护措施包括使用耐腐蚀材料、涂层保护、阴极保护等。
3. 解释什么是相变以及它在材料科学中的重要性。
答：相变是指材料在外界条件（如温度、压力）变化下，从一种相态转变为另一种相态的过程。
相变对材料的物理性能和化学性能有重要影响，如钢的淬火和回火过程就是通过相变来改变其微观结构和宏观性能。
三、计算题（每题25分，共50分）1. 给定一个金属棒，其长度为L，截面积为A，材料的杨氏模量为E。
当施加一个力F时，金属棒发生弹性变形，求金属棒的伸长量ΔL。
答：根据胡克定律，ΔL = F * L / (A * E)。
2. 假设一个立方体材料样品在三个正交方向上受到相同的应力σ。
如果材料的泊松比为ν，求该立方体样品在三个方向上的应变ε。
答：根据材料力学的一般关系，εx = εy = εz = σ / E，其中E是杨氏模量。
材科基期末试题及答案
材科基期末试题及答案一、选择题1. 下列哪种材料可以作为混凝土的主要成分？A. 钢筋B. 砖块C. 沙子D. 玻璃答案：C. 沙子2. 以下哪种材料不适合用于建筑保温？A. 玻璃棉B. 聚苯乙烯泡沫板C. 聚氨酯泡沫板D. 水泥砖答案：D. 水泥砖3. 钢筋混凝土梁通常采用的钢筋类型是什么？A. HRB400B. HRB335C. HRB500D. HRB600答案：A. HRB4004. 以下哪种材料具有耐高温性能？A. 石膏板B. 铝合金C. 玻璃钢D. 木材答案：C. 玻璃钢5. 防火门的主要材料是什么？A. 铁B. 玻璃C. 木材D. 石膏板答案：A. 铁二、填空题1. 剩余强度的定义是：材料在受到一定外力作用后，继续保持一定承载能力的能力。
2. 以下不属于构造材料的是：绝热材料。
3. 防腐涂料具有的特性包括：耐腐蚀、防潮、防霉等。
4. 水泥屋面的主要构造材料是：水泥瓦。
5. 玻璃制品的主要成分是：二氧化硅。
三、问答题1. 请简要介绍混凝土的组成和用途。
答案：混凝土主要由水泥、沙子、石子和水等按一定比例混合而成。
它广泛用于建筑工程中，包括房屋、桥梁、道路等的基础、墙壁、地板等构建结构。
2. 钢筋具有什么特性？在建筑中的作用是什么？答案：钢筋具有高强度和高韧性的特性，可以提供混凝土结构的抗拉能力。
在建筑中，钢筋主要用于混凝土梁、柱等构件中，增强其承载能力和抗震性能。
3. 请简要介绍防火门的作用和材料。
答案：防火门主要用于建筑物内防止火灾蔓延的目的。
它可以有效隔离火焰和烟雾，保障人员疏散和财产安全。
防火门的主要材料是钢，具有良好的耐火性能。
四、案例分析某建筑工地上工程师需要选择一种合适的混凝土用于铺设地板。
以下是他所考虑的几种材料，每种材料的优缺点如下：1. 普通混凝土：价格低廉，施工方便，但强度较低，易开裂，不适合承受重压。
2. 高强度混凝土：价格较贵，但强度高，耐久性好，适合铺设高负荷区域的地板。
材料科学基础期末试题
几种强化加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象。
强化机制：金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，金属内部产生了残余应力。
细晶强化：是由于晶粒减小，晶粒数量增多，尺寸减小，增大了位错连续滑移的阻力导致的强化；同时由于滑移分散，也使塑性增大。
弥散强化：又称时效强化。
是由于细小弥散的第二相阻碍位错运动产生的强化。
包括切过机制和绕过机制。
(2 分)复相强化：由于第二相的相对含量与基体处于同数量级是产生的强化机制。
其强化程度取决于第二相的数量、尺寸、分布、形态等，且如果第二相强度低于基体则不一定能够起到强化作用。
(2 分)固溶强化：固溶体材料随溶质含量提高其强度、硬度提高而塑性、韧性下降的现象。
包括弹性交互作用、电交互作用和化学交互作用。
几种概念1、滑移系：一个滑移面和该面上一个滑移方向的组合。
2、交滑移：螺型位错在两个相交的滑移面上运动，螺位错在一个滑移面上运动遇有障碍，会转动到另一滑移面上继续滑移，滑移方向不变。
3、屈服现象：低碳钢在上屈服点开始塑性变形，当应力达到上屈服点之后开始应力降落，在下屈服点发生连续变形而应力并不升高，即出现水平台（吕德斯带）原因：柯氏气团的存在、破坏和重新形成，位错的增殖。
4、应变时效：低碳钢经过少量的预变形可以不出现明显的屈服点，但是在变形后在室温下放置一段较长时间或在低温经过短时间加热，在进行拉伸试验，则屈服点又重复出现，且屈服应力提高。
5、形变织构：随塑性变形量增加，变形多晶体某一晶体学取向趋于一致的现象。
滑移和孪晶的区别滑移是指在切应力的作用下，晶体的一部分沿一定晶面和晶向，相对于另一部分发生相对移动的一种运动状态。
孪生：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向发生均匀切变并形成晶体取向的镜面对称关系。
伪共晶：在不平衡结晶条件下，成分在共晶点附近的合金全部变成共晶组织，这种非共晶成分的共晶组织，称为伪共晶组合。
材料科学基础期末复习题库
材料科学基础期末复习题库一、选择题1. 材料科学中的“四要素”是指：A. 原子、分子、晶体、非晶体B. 材料、结构、性能、加工C. 原子、分子、电子、晶格D. 晶体、非晶体、合金、化合物2. 下列哪项不是材料的力学性能？A. 硬度B. 韧性C. 导电性D. 弹性3. 材料的微观结构对其宏观性能的影响主要体现在：A. 颜色B. 形状C. 强度D. 重量4. 材料科学中，晶格常数是指：A. 晶体中原子间的距离B. 晶体中原子的排列方式C. 晶体中原子的数目D. 晶体的尺寸5. 合金的强化机制主要包括：A. 固溶强化、沉淀强化、形变强化B. 热处理强化、冷加工强化、形变强化C. 固溶强化、冷加工强化、热处理强化D. 形变强化、热处理强化、沉淀强化二、填空题6. 材料科学中的“三相”是指______、______和______。
7. 材料的______是指材料在受到外力作用时，不发生永久变形的能力。
8. 材料的______是指材料在受到外力作用时，能够吸收能量而不发生断裂的能力。
9. 材料的______是指材料在受到外力作用时，发生永久变形的能力。
10. 材料的______是指材料在受到外力作用时，发生断裂的能力。
三、简答题11. 简述材料的微观结构与宏观性能之间的关系。
12. 阐述材料的热处理过程及其对材料性能的影响。
13. 描述合金的基本特性及其在材料科学中的应用。
四、论述题14. 论述材料的疲劳破坏机理及其预防措施。
15. 论述材料的腐蚀机理及其防护方法。
五、计算题16. 假设有一合金，其成分为铁（Fe）和碳（C），已知Fe的密度为7.87 g/cm³，C的密度为2.26 g/cm³，Fe和C的质量比为9:1。
计算该合金的密度。
六、案例分析题17. 某工厂生产高强度钢，需要通过热处理来提高其性能。
请分析热处理过程中可能涉及的步骤，并讨论如何通过控制这些步骤来优化材料的性能。
七、实验题18. 设计一个实验方案，以测定某种材料的弹性模量。
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几种强化加工硬化:金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度与硬度升高,而塑性与韧性降低的现象。
强化机制:金属在塑性变形时,晶粒发生滑移,出现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎与纤维化,金属内部产生了残余应力。
细晶强化:就是由于晶粒减小,晶粒数量增多,尺寸减小,增大了位错连续滑移的阻力导致的强化;同时由于滑移分散,也使塑性增大。
弥散强化:又称时效强化。
就是由于细小弥散的第二相阻碍位错运动产生的强化。
包括切过机制与绕过机制。
(2 分)复相强化:由于第二相的相对含量与基体处于同数量级就是产生的强化机制。
其强化程度取决于第二相的数量、尺寸、分布、形态等,且如果第二相强度低于基体则不一定能够起到强化作用。
(2 分)固溶强化:固溶体材料随溶质含量提高其强度、硬度提高而塑性、韧性下降的现象。
包括弹性交互作用、电交互作用与化学交互作用。
几种概念1、滑移系:一个滑移面与该面上一个滑移方向的组合。
2、交滑移:螺型位错在两个相交的滑移面上运动,螺位错在一个滑移面上运动遇有障碍,会转动到另一滑移面上继续滑移,滑移方向不变。
3、屈服现象:低碳钢在上屈服点开始塑性变形,当应力达到上屈服点之后开始应力降落,在下屈服点发生连续变形而应力并不升高,即出现水平台(吕德斯带)原因:柯氏气团的存在、破坏与重新形成,位错的增殖。
4、应变时效:低碳钢经过少量的预变形可以不出现明显的屈服点,但就是在变形后在室温下放置一段较长时间或在低温经过短时间加热,在进行拉伸试验,则屈服点又重复出现,且屈服应力提高。
5、形变织构:随塑性变形量增加,变形多晶体某一晶体学取向趋于一致的现象。
滑移与孪晶的区别滑移就是指在切应力的作用下,晶体的一部分沿一定晶面与晶向,相对于另一部分发生相对移动的一种运动状态。
孪生:在切应力作用下,晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面与晶向发生均匀切变并形成晶体取向的镜面对称关系。
伪共晶:在不平衡结晶条件下,成分在共晶点附近的合金全部变成共晶组织,这种非共晶成分的共晶组织,称为伪共晶组合。
扩散驱动力:化学位梯度就是扩散的根本驱动力。
一、填空题(20 分,每空格1 分)1、相律就是在完全平衡状态下,系统的相数、组元数与温度压力之间的关系,就是系统的平衡条件的数学表达式: f=C-P+22、二元系相图就是表示合金系中合金的相与温度、成分间关系的图解。
3、晶体的空间点阵分属于7 大晶系,其中正方晶系点阵常数的特点为a=b≠c,α=β=γ=90°,请列举除立方与正方晶系外其她任意三种晶系的名称三斜、单斜、六方、菱方、正交(任选三种)。
4、合金铸锭的宏观组织包括表层细晶区、柱状晶区与中心等轴晶区三部分。
5.在常温与低温下,金属的塑性变形主要就是通过滑移的方式进行的。
此外还有孪生与扭折等方式。
6、成分过冷区从小到大,其固溶体的生长形态分别为平面状,胞状与树枝状。
1.原子扩散的驱动力就是:组元的化学势梯度2.凝固的热力学条件为:过冷度3、某金属凝固时的形核功为△G*,其临界晶核界面能为△G,则△G*与△G 的关系为△G*=1/3 △G5.金属液体在凝固时产生临界晶核半径的大小主要取决于过冷度。
6.菲克第一定律表述了稳态扩散的特征,即浓度不随变化。
7、冷变形金属加热过程中发生回复的驱动力就是:冷变形过程中的存储能9、合金铸锭的缺陷可分为缩孔与偏析两种。
二、判断题(正确的打“√”错误的打“×”,每题1 分,共12 分)1、体心立方结构就是原子的次密排结构,其致密度为0、74。
( × )2、同一种空间点阵可以有无限种晶体结构,而不同的晶体结构可以归属于同一种空间点阵。
( √ )3、结晶时凡能提高形核率、降低生长率的因素,都能使晶粒细化。
( √ )4、合金液体在凝固形核时需要能量起伏、结构起伏与成分起伏。
( √ )5、小角度晶界的晶界能比大角度晶界的晶界能高。
( × )6、非均匀形核时晶核与基底之间的接触角越大,其促进非均匀形核的作用越大。
( × )7、固溶体合金液体在完全混合条件下凝固后产生的宏观偏析较小。
( × )8、冷形变金属在再结晶时可以亚晶合并、亚晶长大与原晶界弓出三种方式形核。
( √ )9、动态再结晶就是金属材料在较高温度进行形变加工同时发生的再结晶、其形变硬化与再结晶软化交替进行。
( √ )10、金属-非金属型共晶具有粗糙-光滑型界面,所以它们多为树枝状、针状或螺旋状形态。
( √ )11、孪生变形的速度很快就是因为金属以孪生方式变形时需要的临界分切应力小。
( × )12、相图的相区接触法则就是相邻相区相数差1。
( √ )1、请简述扩散的微观机制有哪些？影响扩散的因素又有哪些？ (8 分)答:置换机制:包括空位机制与直接换位与环形换位机制,其中空位机制就是主要机制,直接换位与环形换位机制需要的激活能很高,只有在高温时才能出现。
(2 分) 间隙机制:包括间隙机制与填隙机制,其中间隙机制就是主要机制。
(2 分)影响扩散的主要因素有:温度(温度约高,扩散速度约快);晶体结构与类型(包括致密度、固溶度、各向异性等);晶体缺陷;化学成分(包括浓度、第三组元等)。
2、请对比分析加工硬化、细晶强化、弥散强化、复相强化与固溶强化的特点与机理答案:加工硬化:金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度与硬度升高,而塑性与韧性降低的现象。
强化机制:金属在塑性变形时,晶粒发生滑移,出现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎与纤维化,金属内部产生了残余应力。
细晶强化:就是由于晶粒减小,晶粒数量增多,尺寸减小,增大了位错连续滑移的阻力导致的强化;同时由于滑移分散,也使塑性增大。
弥散强化:又称时效强化。
就是由于细小弥散的第二相阻碍位错运动产生的强化。
包括切过机制与绕过机制。
(2 分)复相强化:由于第二相的相对含量与基体处于同数量级就是产生的强化机制。
其强化程度取决于第二相的数量、尺寸、分布、形态等,且如果第二相强度低于基体则不一定能够起到强化作用。
(2 分)固溶强化:固溶体材料随溶质含量提高其强度、硬度提高而塑性、韧性下降的现象。
包括弹性交互作用、电交互作用与化学交互作用。
3、请简述回复的机制及其驱动力。
答:低温机制:空位的消失 ; 中温机制:位错的重排与消失高温机制:位错的滑移＋攀移;驱动力:冷变形过程中的存储能(主要就是点阵畸变能)。
一、名词解释(任选5题,每题4分,共20分)单位位错:柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错称为单位位错。
交滑移:两个或多个滑移面沿着某个共同的滑移方向同时或交替滑移,称为交滑移。
滑移系:一个滑移面与此面上的一个滑移方向合起来叫做一个滑移系。
伪共晶:在非平衡凝固条件下,某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得全部的共晶组织,这种由非共晶成分的合金所得到的共晶组织称为伪共晶。
离异共晶:由于非平衡共晶体数量较少,通常共晶体中的α相依附于初生α相生长,将共晶体中另一相β推到最后凝固的晶界处,从而使共晶体两组成相相间的组织特征消失,这种两相分离的共晶体称为离异共晶。
奥氏体:碳原子溶于γ-Fe形成的固溶体。
成分过冷:在合金的凝固过程中,将界面前沿液体中的实际温度低于由溶质分布所决定的凝固温度时产生的过冷称为成分过冷。
二、选择题(每题2分,共20分)1. 在体心立方结构中,柏氏矢量为a[110]的位错( A )分解为a/2[111]+a/2]111[、(A) 不能(B) 能(C) 可能2.原子扩散的驱动力就是: ( B )(A) 组元的浓度梯度(B) 组元的化学势梯度(C) 温度梯度3.凝固的热力学条件为:( D )(A)形核率(B)系统自由能增加(C)能量守衡(D)过冷度4.在TiO2中,当一部分Ti4+还原成Ti3+,为了平衡电荷就出现( A)(A) 氧离子空位(B) 钛离子空位(C)阳离子空位5.在三元系浓度三角形中,凡成分位于( A )上的合金,它们含有另两个顶角所代表的两组元含量相等。
(A)通过三角形顶角的中垂线(B)通过三角形顶角的任一直线(C)通过三角形顶角与对边成45°的直线6.有效分配系数ke表示液相的混合程度,其值范围就是( B )(A)1<ke <k(B)k<ke<1 (C)ke< k<17.A与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8.A与B组成的二元系中出现α与β两相平衡时,两相的成分(x)-自由能(G)的关系为( B )(A)Gα= Gβ(B)dGα= dGβ(C)GA= GB9.凝固时不能有效降低晶粒尺寸的就是以下那种方法？( B )(A)加入形核剂 (B)减小液相的过冷度 (C)对液相进行搅拌10.菲克第一定律表述了稳态扩散的特征,即浓度不随( B )变化。
(A)距离 (B)时间 (C)温度1、简述塑性变形对材料组织与性能的影响。
答: 组织结构:(1)形成纤维组织:晶粒沿变形方向被拉长; (2)形成位错胞;(3)晶粒转动形成变形织构。
力学性能:位错密度增大,位错相互缠绕,运动阻力增大,造成加工硬化。
物理化学性能:其变化复杂,主要对导电,导热,化学活性,化学电位等有影响。
(2分)体系能量:包括两部分:(1)因冷变形产生大量缺陷引起点阵畸变,使畸变能增大;(2)因晶粒间变形不均匀与工件各部分变形不均匀引起的微观内应力与宏观内应力。
这两部分统称为存储能,其中前者为主要的。
2.试用位错理论解释低碳钢冷拉伸变形时的屈服现象。
答:低碳钢中的少量碳、氮原子与晶体中的位错发生交互作用,形成柯氏气团,对位错起钉扎作用,使其运动阻力增大,导致应力-应变曲线上出现上屈服点,当位错摆脱柯氏气团的钉扎作用后,应力下降出现下屈服点。
即柯氏气团的存在、破坏与重新形成,位错的增殖。
一、名词解释(20分,每题4分)全位错:伯什矢量等于点阵矢量的位错。
再结晶:经受形变的材料在加热时发生的以无畸变晶粒取代变形晶粒的过程珠光体:铁碳合金共析转变的产物,就是共析铁素体与共析渗碳体的层片状混合物。
形变织构:随塑性变形量增加,变形多晶体某一晶体学取向趋于一致的现象。
离异共晶:由于非平衡共晶体数量较少,通常共晶体中的α相依附于初生α相生长,将共晶体中另一相β推到最后凝固的晶界处,从而使共晶体两组成相相间的组织特征消失,这种两相分离的共晶体称为离异共晶。
二、填空题(17分,每空1分)1.原子扩散的驱动力就是:组元的化学势梯度2.凝固的热力学条件为:过冷度3、某金属凝固时的形核功为△G*,其临界晶核界面能为△G,则△G*与△G的关系为:△G* =1/3 △G4.在常温与低温下,金属的塑性变形主要就是通过滑移的方式进行的。