中南大学材基期末试题与答案

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中南大学材料结构分析试题及答案(5套)

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。

材料科学基础期末考试题

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》部分章节试题及答案(大学期末复习资料).docx

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第三章作业答案1.说明面心立方结构的潜在滑移系有12个,体心立方结构的潜在滑移系有48个。

解:面心立方晶体的滑移系是{111} < 1-10> , (111}有四个,每个{111}面上有三个〈110〉方向,所以共有12个潜在滑移系。

体心立方晶体的滑移系是(110} <- 111 > , {211} <- 111 >以及{312} < -111 >o{110}面共有6个,每个{110}面上有两个<-111 >方向,这种滑移系共有12个潜在滑移系; {211}面有12个,每个“211”面上有1个〈111〉方向,这种滑移系共有12个潜在滑移系;{312}面共有24个,每个{312}面上有1个<-111 >方向,这种滑移系共有潜在滑移系24个, 这样,体心立方晶体的潜在滑移系共有48个。

2.一个位错环能否各部分都是螺位错?能否各部分都是刃位错?为什么?解:螺位错的柏氏矢量与位错线平行,而一个位错只有一个柏氏矢量,一个位错环不可能与一个方向处处平行,所以一个位错环不能各部分都是螺位错。

刃位错的柏氏矢量与位错线垂直,如果柏氏矢量垂直位错环所在的平面,则位错环处处都是刃位错。

这种位错的滑移面是位错环与柏氏矢量方向组成的棱柱面,这种位错又称棱柱位错。

3.纯铁的空位形成能为105kJ/mol.将纯铁加热到850°C后激冷至室温(20°C),假设高温下的空位能全部保留,试求过饱和空位浓度与室温平衡空位浓度的比值。

解:G,=4exp(-g)850 °C (1123K)后激穆室温可以认为全部空位保留下来Exp(31.87)4.写出距位错中心为R1范围内的位错弹性应变能。

如果弹性应变能为R1范围的一倍,则所涉及的距位错中心距离R2为多大?解:距位错中心为&范围内的位错弹性应变能为E = 竺瓦马。

4忒Ab如果弹性应变能为&范围的一倍,则所涉及的距位错中心距离R2为2 竺= 也4.K Ab A TT K Ab即R,=¥2 Ab5.简单立方晶体(100)面有一个b=[001]的螺位错。

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

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

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。

中南大学材料科学基础期末考试题01-06年答案

中南大学材料科学基础期末考试题01-06年答案

中南大学材料科学基础期末考试题01-06年答案中南大学考试试卷答案2001——2002学年第二学期时间110分钟一、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(CottrellAtmosphere)6、孪生7、反应扩散8、变形织构参考答案:1.金属玻璃:指金属从液态凝固后其结构与液态金属相同的固体;2.金属间化合物:金属与金属、金属与某些非金属之间形成的化合物,结构与组成金属间化合物的纯金属不同,一一般具有熔点高、硬度高、脆性大的特点。

3.离异共晶:有共晶反应的合金中,如果成分离共晶点较远,由于初晶数量多,共晶数量很少,共晶中与初晶相同的相依附初晶长大,共晶中另外一个相呈现单独分布,使得共晶组织失去其特有组织特征的现象;4.晶界偏聚:由于晶内与晶界上的畸变能差别或由于空位的存在使得溶质原子或杂质原子在晶界上的富集现象;5.科垂尔气团:溶质原子在刃型位错周围的聚集的现象,这种气团可以阻碍位错运动,产生固溶强化效应等结果;6.孪生:是晶体塑性变形的一种重要方式,晶体在切应力作用下,晶体的一部分沿着一定的晶面和晶向相对于另一部分晶体作均匀切变,使得相邻部分晶体取向不同,并以切变晶面(挛晶面)成镜面对称;7.反应扩散:伴随有化学反应而形成新相的扩散称为反应扩散,如从金属表面向内部渗入金属时,渗入元素浓度超过溶解度出现新相;8.变形织构:经过塑性变形后原来多晶体中位向不同的晶粒变成取向基本一致,形成晶粒的择优取向,择优取向后的晶体结构为织构,若织构是在塑性变形中产生的,称为变形织构。

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。

参考答案:ABCDEF面的晶面指数为(0001)或(001);面的晶面指数为;OC方向的晶向指数为或[010];方向的晶向指数为或[011];(0001)与、与可构成滑移系;其中滑移系(0001)容易产生滑移。

中南大学材料科学与工程学院2005-6材料学期末试题

中南大学材料科学与工程学院2005-6材料学期末试题

“材料学基础”期末试题2005.6
专业班级姓名学号
一、名词解释(4分×8)
1、点阵常数;
2、结构起伏;
3、区域熔炼;
4、伪共晶组织;
5、奥氏体;
6、填隙式固溶体;
7、金属间化合物;
8、碳钢和铸铁
二、用四轴坐标写出六方晶系中AEB、BCDG晶面的晶面指数及FC、FD 两个晶向的晶向指数。

(8分)
三、说明大多数纯金属在凝固时的固液界面的微观结构、晶体的长大机制及在负温度梯度下成长的固液界面形态。

(10分)
四、什么是过冷和成分过冷,说明成分过冷对晶体长大的形状和铸锭晶粒组织的影响。

(10分)
五、影响置换式固溶体固溶度大小的主要影响因素,若要形成连续固溶体的必要条件是什么?(10分)
六、根据Al-Li相图回答下列问题:(15分)
1、图中α相为何种晶体结构?
2、写出所有的三相平衡反应式,注明反应温度。

3、画出Al-20%Li合金液相刚凝固完毕时的显微组织示意图,并计算其相组成物的百分数。

4、画出596℃下自由能—成分曲线示意图。

5、说明Al-10%Li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:(15分)
1、用反应式(如L →γ初等)形式说明X ,Y 成分合金从液相到室温的相
变过程;
2、写出X 合金刚凝固完毕和室温时的组织组成物;
3、用数学式表示出Y 合金刚凝固完毕时相组成物的百分数。

14 26
45 50
α
55 77。

中南大学2021年《工程力学、材料力学》期末试题

中南大学2021年《工程力学、材料力学》期末试题

一、在图1所示刚架中,已知q =3kN/m ,F =26kN ,M =10 kN ·m ,不计刚架的自重。

求固定端A 处的约束力。

(15分)图1 图2二、如图2所示接头,已知:载荷80kN F =,板宽80mm b =,板厚10mm δ=,铆钉直径16mm d =,许用应力[]160MPa σ=,许用切应力[]120MPa τ=,许用挤压应力[]bs 340MPa σ=,板件与铆钉的材料相同,试校核该接头的强度。

(15分)三、T 形截面铸铁梁尺寸和载荷如图3所示,若材料的许用拉、压应力分别为[][]30MPa,80MPa t c σσ==,截面的64110010mm ,100mm z I y =⨯=,试:(1)绘出梁的剪力图和弯矩图;(2)校核梁的强度。

(20分)图3d b δδF F F F q四. 已知应力状态如图4所示,图中应力单位皆为MPa 。

试用解析法求:⑴ 主应力大小,主平面位置;⑵ 最大切应力。

(15分)图4 图5五、图5所示圆杆,受弯矩M 和扭矩M T 作用。

已知:由实验测得杆表面A 点沿杆轴方向的正应变0ε,B 点沿与杆轴成45︒方向的正应变45ε,圆杆的直径d ,材料的弹性模量E 和泊松比μ。

试求弯矩M 和扭矩M T ,并写出第三强度理论相当应力的表达式。

(20分)六、结构的尺寸和载荷如图6所示,立柱BD 的材料为Q235钢,200GPa,E =P 200MPa σ=,s 235MPa,=304MPa,=1.12MPa a b σ=,规定的稳定安全因素2st n =。

试校核立柱BD 的稳定性。

(15分)图6。

中南大学材料科学基础试题

中南大学材料科学基础试题

1.(1)K。

=C2/C1即固液两平衡相中浓度之比值,当K。

<0,由于宏观偏析,先凝固的外层中溶质元素的含量低于后凝固的内层,因为根据溶质原子的分配规律,在不平衡结晶过程中,溶质原子在固相内基本不扩散,则先结晶的固相在溶质原子浓度低于平均成分,而子是边缘先凝固,心部后凝固,故后凝固的心部溶质原子浓度高。

(2)大。

合金的两相区域越大,即液相线与固相线之间的水平距离越大,此时K。

越小,偏析的最大程度为C。

(1-K。

),故两相区域越大,K。

越小,宏观偏析越严重。

(3)减弱。

因为宏观偏析产生的原因是溶质原子在固相和液相中扩散不充分,造成大范围内化学成分不均匀,强对流和搅拌可以加快原子扩散,使扩散更均匀,从而减弱宏观偏析。

(4)可以①振动,搅动。

对即将凝固的金属进行振动或搅动,一方面是依靠以外面输入能量使晶核提前形成,另一方面是使成长中的枝晶破碎,使晶核数目增加,细化晶粒,同时加快扩散,使结晶的固相成分更均匀。

②控制过冷度。

形核率N和正大速度G都与过冷度△T有关,△T上升,N和G上升,但N的增长率大于G的增长率,故在一般金属结晶时的过冷度范围内,△T越大,比值N/G越大,晶粒越细小。

③变质处理。

在浇注前往液态金属中加入形核剂,促进形成大量的非均匀晶核来细化晶粒。

2、(1)α相(Cu)晶体结构类型为:面心立方晶格η相(Zn)——为:密排六方晶格(2)902 包晶:(5)严重。

①枝晶偏析的大小与分配系数K。

有关,也即与液相线和固相线间的水平距离或成分间隔有关。

偏析的最大程度为C。

(1-K。

),由于K。

<1, K。

越小偏析越大。

K。

=②溶质的扩散能力对偏析程度有影响,如果结晶温度较高,溶质原子扩散能力又大,则偏析程度较小,反之,偏析程度较大。

③冷却速度越大,晶内偏析程度越严重。

3、对再结晶形核机制的影响:(1)随着变形程度的不同,再结晶核心一般通过两种方式形成:一是某些亚晶界的迅速成长而变为核心,即亚晶形核,多发生在较大冷塑性变形的金属中;二是原晶界的某些部位突然迅速成长变为核心,即凸出形核,多发生在较小塑性变形的金属中。

中南大学材料科学基础题库及答案扩散

中南大学材料科学基础题库及答案扩散

第十章 原子扩散1、 简要说明影响溶质原子在晶体中扩散的因素。

答: 影响扩散的因素主要有温度,温度越高,扩散越快;晶体缺陷如界面、晶界位错容易扩散;不同致密度的晶体结构溶质原子扩散速度不一样,低致密度的晶体中溶质原子扩散快,各向异性也影响溶质原子扩散;在间隙固溶体中溶质原子扩散容易;扩散原子性质与基体金属性质差别越大,扩散越容易;一般溶质原子浓度越高,扩散越快;加入其它组元与溶质原子形成化合物阻碍其扩散。

2、Ni 板与Ta 板中有0.05mm 厚MgO 板作为阻挡层,1400℃时Ni +通过MgO 向Ta 中扩散,此时Ni +在MgO 中的扩散系数为D=9×10-12cm 2/s ,Ni 的点阵常数为3.6×10-8cm 。

问每秒钟通过MgO 阻挡层在2×2cm 2的面积上扩散的Ni +数目,并求出要扩散走1mm 厚的Ni 层需要的时间。

答:Ni 为fcc 结构,一个晶胞中的原子个数为4,依题意有:在Ni/MgO 界面镍板一侧的Ni 的浓度C Ni 为100%,每cm 3中Ni 原子个数为:N Ni/MgO =(4原子/晶胞)/(3.6×10-8cm 3)=8.57×1022原子/cm 3,在Ta/MgO 界面Ta 板一侧的Ni 的浓度0%,这种扩散属于稳态扩散,可以利用菲克第一定律求解。

故浓度梯度为dc/dx =(0-8.57×1022原子/cm 3)/(0.05cm )=-1.71×1024原子/(cm 3.cm ), 则Ni 原子通过MgO 层的扩散通量:J =-D (dc/dx )=-9×10-12cm 2/s ×(-1.71×1024原子/(cm 3.cm )) =1.54×1013Ni 原子/(cm 2.s)每秒钟在2×2cm 2的面积上通过MgO 层扩散的Ni 原子总数N 为 N =J ×面积=[1.54×1013Ni 原子/(cm 2.s)]×4cm 2=6.16×1013Ni 原子/s 。

中南大学2021年《建筑材料》期末试题及答案

中南大学2021年《建筑材料》期末试题及答案

中南大学考试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。

无机材料科学基础_中南大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

无机材料科学基础_中南大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

无机材料科学基础_中南大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.在n个球构成的六方或面心立方最紧密堆积中,存在八面体空隙数为()个。

答案:n2.有M1X、M2X、M3Y三种离子化合物,离子半径分别为:r X=0.181nm,r Y=0.13nm,r M1=0.095nm,r M2=0.169nm,r M3=0.034nm,这三种化合物中阳离子配位数(CN)的大小顺序排列是()。

答案:M2X>M1X>M3Y3.MgAl2O4尖晶石晶体中,O2-面心立方最紧密堆积,Al3+填充()。

答案:八面体空隙的二分之一4.下面四种说法中哪个是正确()。

答案:α-鳞石英结构中有对称面5.下列硅酸盐矿物中属于链状结构的是()。

答案:顽火辉石Mg2[Si2O6]6.在Al2O3中掺加0.5mol%NiO和0.02mol%Cr2O3所制成的金黄色人造黄玉,经分析认为是形成了置换型固溶体,于是此人造黄玉的化学式可写成()。

答案:Al1.9946Ni0.005Cr0.0004O2.99757.非化学计量化合物Cd1+xO,由于在化学组成上偏离化学计量而产生的晶格缺陷是()。

答案:间隙正离子8.在简单碱金属硅酸盐熔体R2O-SiO2中,正离子R+的含量对熔体的黏度颇具影响。

当R2O含量较高,即O/S比值较大时,降低黏度的次序为:K+>Na+>Li+,这是因为()。

答案:[SiO4]连接方式已接近岛状,四面体基本靠R-O键相连,R+半径越大,R-O 键力越弱9.从键型考虑,形成玻璃的理想键型为()。

答案:极性共价键10.高分散度固体表面吸附气体后,可使固体表面能()。

答案:降低11.为了获得稳定致密的硅砖制品,希望硅砖中有尽可能多的()。

答案:鳞石英12.在离子型材料中,由热缺陷(肖特基缺陷和弗仑克尔缺陷)引起的扩散称为()。

答案:本征扩散13.CaCO3-CaO-SiO2系统中所发生的CaCO3+SiO2=CaO∙SiO2+CO2化学反应,在不同温度的自由焓变化(∆G T0)计算值如下,由此可得上述反应的开始温度是()。

中南大学《材料科学基础》2020-2021学年第一学期期末试卷

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---○---○------○---○---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。

材料科学基础_中南大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

材料科学基础_中南大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

材料科学基础_中南大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.二元相图中,计算两相相对含量的杠杆定律可以适用于()。

答案:平衡的两相区2.若一根金属棒从左到右顺序凝固,k0<1,凝固完毕后,溶质原子在左端()。

答案:贫化3.在二元系合金中,有关于枝晶偏析说法正确的是()。

答案:枝晶偏析在非平衡凝固过程中产生,可以采用均匀化退火减弱4.工业生产实际的结晶条件下,固溶体宏观偏析最小的工艺条件是()。

答案:快速结晶5.在有固溶度变化的二元共晶合金系中,A(fcc结构)、B(bcc结构)两个组元分别形成α、β固溶体。

α、β固溶体的晶体结构分别是()。

答案:α是fcc结构,β是bcc结构6.A、B两个组元分别形成α、β固溶体,共晶点为50%,共晶温度时B组元在α、β中含量分别为5%和95%,室温下变为2%和99%。

共晶成分合金在共晶反应刚结束时共晶组织占全部组织的()。

答案:100%7.A、B两个组元分别形成α、β固溶体,共晶点为50%,共晶温度时B组元在α、β中含量分别为5%和95%,室温下变为2%和99%。

含30%B的合金共晶反应刚结束时初晶α的组织含量为()。

答案:44.4%8.A和B组成的二元合金中,共晶合金的强度()其固溶体的强度。

答案:高于9.凝固时,粗糙-粗糙界面共晶组织形态为()。

答案:规则共晶10.在常温下,亚共析钢的平衡组织是()。

答案:铁素体和珠光体11.在常温下,过共析钢的平衡组织是()。

答案:二次(Fe3C)和珠光体12.二次Fe3C是从()中析出的。

答案:奥氏体13.调幅分解(spinodal decomposition)是通过()方式形成的。

答案:组元的上坡扩散(组元从低浓度向高浓度扩散)14.合金在非平衡凝固中会产生各种形式的成分偏析,其中最难消除的是()。

答案:正常偏析15.铸铁与碳钢在组织上的区别是有无()。

答案:莱氏体16.A、B两个组元分别形成α、β固溶体,共晶点为50%,共晶温度时B组元在α、β中含量分别为5%和95%,室温下变为2%和99%。

中南大学材料科学基础考试试卷

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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_________。

中南大学材料科学基础试卷

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中南大学考试试卷答案2012 —— 2013 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1、[110];(111);ABCABC……..;0.74;12;4;ar 422、异类原子之间相互吸引力大于同类原子之间吸引力;一定的化学成分;较慢的冷却速度3、升高;降低;降低4、2.11%C ;2.11%C ;铁素体和渗碳体(α和Fe3C );fcc ;2.11%;0.77%;4.3%;铁素体珠光体;珠光体和Fe 3C II ;液相;先共晶奥氏体;铁素体;6.69%5、(101);]111[6、20%A-40%B-40%C二、名词解释(6X5=30分) 1.晶带和晶带轴 2.柱状晶和等轴晶 3.包析反应和共析反应 4.割阶和扭折 5.冷加工与热加工1.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;2.柱状晶和等轴晶:金属晶体结晶过程中沿着散热方向优先生长形成的长条形晶粒称为柱状晶,而如果晶粒长大时没有择优方向,向各个方向长大速度基本相等所得到的晶粒称为等轴晶;3.包析反应和共析反应:由两个固相反应得到一个固相的过程为包析反应,而由一个固相分解得到其它两个固相的反应为共析反应4.割阶和扭折:位错运动过程中与其它位错交截后形成一定的位错交截折线,若交截后的位错折线在原来位错的滑移面上,此位错折线称为扭折,若交截后的位错折线垂直于原来位错的滑移面,此位错折线称为割阶;5.冷加工与热加工:通常根据金属材料的再结晶温度来加以区分,在再结晶温度以上的加工称为热加工,低于再结晶温度又是室温下的加工称为冷加工。

三、(10分) 试根据凝固理论,分析通常铸锭组织的特点。

根据冷却速度对金属组织的影响,现要获得非晶,亚稳相,请指出其凝固时如何控制。

试说明在正温度梯度下为什么固溶体合金凝固时可以呈树枝状方式成长,而纯金属则得不到树枝状晶。

中南大学2021年《材料科学基础》期末考试试题及答案

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。

材料科学基础_中南大学4中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

材料科学基础_中南大学4中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

材料科学基础_中南大学4中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.钢铁渗碳时,要使零件的渗碳浓度相同时的渗碳深度增加一倍,则需要的渗碳时间约为原来时间t的()倍。

答案:42.设有一盛氢的钢容器,容器里面的压力为10大气压而容器外面为真空。

在10大气压下氢在钢内壁的溶解度为10-2g/cm3。

氢在钢中的扩散系数为10-5cm2/s,则在1mm厚容器壁上的氢扩散通量J按照菲克第一定律计算可得为()。

答案:氢扩散通量J=- 10-7g/cm2s3.钢渗碳时按照菲克第二定律计算可得到渗碳深度表达式为x2=4Dt。

若渗层厚度测至碳含量为0.3%处,试问870℃渗碳10h所达到的渗层厚度为927℃渗碳相同时间所得厚度d的()。

答案:约为0.7d4.两种最基本的扩散机制是()。

答案:空位机制间隙机制5.按间隙机制扩散时的扩散激活能低于空位扩散时的扩散激活能。

答案:正确6.固体金属的扩散过程中涉及到原子的运动,不会发生反应形成新的相。

答案:错误7.可通过加热后快速冷却(淬火)、塑性变形、高能粒子辐射提高空位浓度以加强扩散。

答案:正确8.铸造合金均匀化退火前冷加工对均匀化有加速作用。

答案:正确9.锌固溶在铜中形成固溶体中,若浇注后出现枝晶偏析进行均匀化,可以在有限时间内使不均匀性完全消失。

答案:错误10.提高渗碳温度可以使渗碳时间缩短,生产效率提高,所以在渗碳时应该尽量提高渗碳温度。

答案:错误。

中南大学材料科学基础考试试题

中南大学材料科学基础考试试题

4、孪生是金属塑性变形的另一种常见方式,以下描述中不是孪生特 点的有: a孪生所需临界应力远高于滑移时的临界切应力;b孪生 是一种切变过程; c孪生改变了晶体的位向,有利于金属塑性变 形;d密排六方的金属其对称性高,很少发生孪生;
.
5、包晶转变的显著特点是: a 包晶转变不能细化合金晶粒;b包晶转 变是个快速的过程;c包晶转变的形成相依附在初晶相上形成;d通常 情况下转变进行的较完全;
.
16、T8钢(碳素工具钢)的马氏体形态主要为片状马氏体 , 它的亚结构为 孪晶马氏体 。
17、单晶体试样拉伸时,其滑移面向着与拉伸轴__平行_的 方向转动,压缩时滑移面朝着与压力轴__垂直_的方向转 动。(平行或垂直)
18、合金工具钢、轴承钢等经轧制、锻造后空冷,所得组织 是片层状珠光体与网状渗碳体, 这种组织硬而脆,不仅难 以切削加工,且在以后淬火过程中也容易变形和开裂,一 般采用 正火 热处理工艺消除不利组织。
6、冷变形金属在回复和再结晶过程中性能数值上升的是: a 强度 b 延 展性 c 电阻率 d硬度
7、为获得细小的晶粒的铝合金,可采用如下工艺
a 固溶处理 b 变质处理 C 调质处理 d 冷变形
8、多晶体铝合金冷塑性变形后,常出现以下组织结构的变化,以下选项 中不正确的是:
a亚结构的细化; b魏氏体出现; c纤维组织出现; d 残余应力; f变形织构
中南大学考试试卷
一、 填空题(每空0.5分,共25分)(请将答案写在答题纸上)
1、根据结构特点,金属学中通常将相分为 和 两大类。 2、根据几何特征,可将晶体缺陷的分为 ___ 、___ 和 ___ 三类; 3、纯铝、α-Fe、纯镁各属于 _FCC_ 、 _BCC_ 和_HCP__晶体结构; 4、根据原子在相界面上的排列,可以把相界面分为:(1)共格_(2)
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中南大学考试试卷答案2001 —— 2002 学年第二学期 时间 110 分钟一、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 参考答案:1.金属玻璃:指金属从液态凝固后其结构与液态金属相同的固体;2.金属间化合物:金属与金属、金属与某些非金属之间形成的化合物,结构与组成金属间化合物的纯金属不同,一一般具有熔点高、硬度高、脆性大的特点。

3.离异共晶:有共晶反应的合金中,如果成分离共晶点较远,由于初晶数量多,共晶数量很少,共晶中与初晶相同的相依附初晶长大,共晶中另外一个相呈现单独分布,使得共晶组织失去其特有组织特征的现象;4.晶界偏聚:由于晶内与晶界上的畸变能差别或由于空位的存在使得溶质原子或杂质原子在晶界上的富集现象;5.科垂尔气团:溶质原子在刃型位错周围的聚集的现象,这种气团可以阻碍位错运动,产生固溶强化效应等结果;6.孪生:是晶体塑性变形的一种重要方式,晶体在切应力作用下,晶体的一部分沿着一定的晶面和晶向相对于另一部分晶体作均匀切变,使得相邻部分晶体取向不同,并以切变晶面(挛晶面)成镜面对称;7.反应扩散:伴随有化学反应而形成新相的扩散称为反应扩散,如从金属表面向内部渗入金属时,渗入元素浓度超过溶解度出现新相;8.变形织构:经过塑性变形后原来多晶体中位向不同的晶粒变成取向基本一致,形成晶粒的择优取向,择优取向后的晶体结构为织构,若织构是在塑性变形中产生的,称为变形织构。

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。

参考答案: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];(0001)与]0121[、)1110(与]0121[可构成滑移系;其中滑移系(0001)]0121[容易产生滑移。

2、(10分)判断]1101[6]121[6]112[6aa a →+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。

参考答案:参照几何条件和能量条件要求,位错反应可以进行;反应后位错不可动,影响晶体的加工硬化机制和断裂性能。

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。

参考答案:非稳态扩散方程的表达式为x xcDt C∂∂∂∂=∂∂)(,若扩散系数D 不随浓度变化,则可以简化为22x cD t C ∂∂=∂∂;影响方程中扩散系数的主要因素有温度、晶体结构、晶体缺陷、固溶体类型、扩散元素性质、扩散组元浓度等。

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? 参考答案:影响冷变形后金属再结晶温度的主要因素有:变形程度、微量杂质和合金元素、金属晶粒度、加热时间、加热速度;要获得尺寸细小的再结晶晶粒主要措施有:加大冷变形程度,加入微量合金元素,提高加热速度、采用细晶粒金属。

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。

参考答案:对工业纯铝主要的强化机制为加工硬化、细晶强化;Al -5%Cu 合金的强化机制为固溶强化、沉淀强化、加工硬化、细晶强化;Al -5%Al2O3复合材料的强化机制为加工硬化、细晶强化、弥散强化。

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。

参考答案:(1) 三相平衡反应式:E 2E 线:L →Bi +Sn ;E 1E 线:L →Bi +Pb ;E 点为四相平衡,其反应式为L →Bi +Sn +Pb 。

(2) 合金所在位置(略);该合金凝固过程为:析出初晶L →Bi ,剩余液相析出二元共晶,L →Bi +Sn ,再从多余液相中析出三元共晶L →Bi +Sn +Pb ;室温下的组织为Bi 初晶+(Bi +Sn)二元共晶+(Bi+Sn+Pb)三元共晶,室温下的组织示意图(略)。

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?参考答案:(1)相图中三条水平线的反应式(温度由高到低):包晶反应: L+α→β,共析反应β→α+γ,共析反应γ→α+δ;T1温度下的成分-自由能曲线示意图(略);(2)Cu-10wt%Sn合金平衡凝固过程:析出初晶α,凝固后得到单相固溶体α,Cu-10wt%Sn合金非平衡凝固过程:析出初晶α,发生包晶反应L+α→β形成β,β分布在α枝晶间隙,随后还发生共析反应β→α+γ和γ→α+δ,最后形成α枝晶之间分布有块状δ或(α+δ)共析体;室温下组织示意图(略)。

(3)Cu-10wt%Sn合金非平衡凝固时由于溶质原子在分配而产生枝晶偏析;造成合金铸锭强度低、加工塑性差,枝晶偏析还使合金耐腐蚀性能降低;消除枝晶偏析可以采用将铸锭在略低于固相线温度长时间均匀化退火。

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?参考答案:(1)该材料热加工时的真应力-真应变曲线示意图(略),[注意曲线中均应有应力峰值,在高应变速率下出现应力峰值后曲线基本水平,在低应变速率下出现应力峰值后曲线呈波浪]。

高应变速率下曲线分三个阶段:未发生动态再结晶的加工硬化阶段,动态再结晶加剧阶段,完全动态再结晶阶段(此时加工硬化与再结晶软化达到平衡,曲线接近水平,达到稳态流变阶段)低应变速率下完全动态再结晶阶段呈波浪形,是反复动态再结晶软化-加工硬化-动态再结晶软化交替进行的结果;(2)开坯后金属在室温下继续进行轧制的真应力-真应变曲线示意图(略);真应力-真应变曲线一直上升,直至断裂,主要机制为加工硬化;(3)开坯后要获得硬态金属,可以进行冷加工,机制为加工硬化;获得软态制品,可采用冷加工后再结晶退火;获得半硬态制品,可采用冷加工后回复退火,或者完全再结晶退火后适当冷变形。

中南大学考试试卷2002 —— 2003 学年第二学期 时间 110 分钟一、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_________。

2、 形成有序固溶体的必要条件是:(1)________,(2)_________,(3)________。

3、 无序固溶体转变为有序固溶体时,合金性能变化的一般规律是:强度和硬度__________,塑性_______________,导电性_________________。

4、 Fe-Fe 3C 相图中含碳量小于___为钢,大于____为铸铁;铁碳合金室温平衡组织均由______和___两个基本相组成;奥氏体其晶体结构是____,合金平衡结晶时,奥氏体的最大含碳量是______;珠光体的含碳量是_____;莱氏体的含碳量为____;在常温下,亚共析钢的平衡组织是_____,过共析钢的平衡组织是_____; Fe 3C I 是从_____中析出的,Fe 3C II 是从____中析出的,Fe 3C III 是从____中析出的,它们的含碳量为_____。

5、图1为简单立方点阵晶胞,其中ABC 面的面指数是______,AD 的晶向指数是_______。

6、图2是A-B-C 三元系成分三角形的一部分,其中X合金的成分是_______________。

;12;4;a r 422、异类原子之间相互吸引力大于同类原子之间吸引力;一定的化学成分;较慢的冷却速度3、升高;降低;降低4、2.11%C ;2.11%C ;铁素体和渗碳体(α和Fe3C );fcc ;2.11%;0.77%;4.3%;铁素体珠光体;珠光体和Fe 3C II ;液相;先共晶奥氏体;铁素体;6.69%5、(101);]111[6、20%A-40%B-40%C二、名词解释(6X5=30分) 1.晶带和晶带轴 2.柱状晶和等轴晶 3.包析反应和共析反应 4.割阶和扭折 5.冷加工与热加工1.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;2.柱状晶和等轴晶:金属晶体结晶过程中沿着散热方向优先生长形成的长条形晶粒称为柱状晶,而如果晶粒长大时没有择优方向,向各个方向长大速度基本相等所得到的晶粒称为等轴晶;3.包析反应和共析反应:由两个固相反应得到一个固相的过程为包析反应,而由一个固相分解得到其它两个固相的反应为共析反应B4.割阶和扭折:位错运动过程中与其它位错交截后形成一定的位错交截折线,若交截后的位错折线在原来位错的滑移面上,此位错折线称为扭折,若交截后的位错折线垂直于原来位错的滑移面,此位错折线称为割阶;5.冷加工与热加工:通常根据金属材料的再结晶温度来加以区分,在再结晶温度以上的加工称为热加工,低于再结晶温度又是室温下的加工称为冷加工。

三、(10分)试根据凝固理论,分析通常铸锭组织的特点。

根据冷却速度对金属组织的影响,现要获得非晶,亚稳相,请指出其凝固时如何控制。

试说明在正温度梯度下为什么固溶体合金凝固时可以呈树枝状方式成长,而纯金属则得不到树枝状晶。

通常铸锭组织的特点为外层的细等轴晶,铸锭表面向里有柱状晶,心部为粗大等轴晶;要获得非晶可以以极快速度将金属液体冷却,要获得亚稳相也必须使冷却速度远远超过平衡冷却速度;由于溶质原子再分配造成成分过冷使固溶体合金正温度梯度下凝固时也可以呈树枝状方式成长,而纯金属则需要在负温度梯度下才能得到树枝状晶。

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