材料科学基础试题库

一、单项选择题(请在每小题的4个备选答案中，选出一个最佳答案，
共10小题；每小题2分，共20分)
1、材料按照使用性能，可分为结构材料和 。

A. 高分子材料；
B. 功能材料；
C. 金属材料；
D. 复合材料。

2、在下列结合键中，不属于一次键的是：
A. 离子键；
B. 金属键；
C. 氢键；
D. 共价键。

3、材料的许多性能均与结合键有关，如大多数金属均具有较高的密度是由于：
A. 金属元素具有较高的相对原子质量；
B. 金属键具有方向性；
C. 金属键没有方向性；
D.A 和C 。

3、下述晶面指数中，不属于同一晶面族的是：
A. (110)；
B. (101)；
C. (011-
）；D. (100)。

4、 面心立方晶体中，一个晶胞中的原子数目为：
A. 2；
B. 4；
C. 6；
D. 14。

5、 体心立方结构晶体的配位数是：
A. 8；
B.12；
C. 4；
D. 16。

6、面心立方结构晶体的原子密排面是：
A. {111}；
B. {110}；
C. (100)；
D. [111]。

7、立方晶体中（110）和（211）面同属于 晶带
A. [110]；
B. [100]；
C. [211]；
D. [--111]。

6、体心立方结构中原子的最密排晶向族是：
A. <100>；
B. [111]；
C. <111>；
D. (111)。

6、如果某一晶体中若干晶面属于某一晶带，则：
A. 这些晶面必定是同族晶面；
B. 这些晶面必定相互平行；
C. 这些晶面上原子排列相同；
D. 这些晶面之间的交线相互平行。

7、金属的典型晶体结构有面心立方、体心立方和密排六方三种，它们的晶胞中原子数分别为：A. 4, 2, 6; B. 6, 2, 4; C. 4, 4, 6; D. 2, 4, 6
7、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. 肖脱基缺陷；
B. 弗兰克缺陷；
C. 线缺陷；
D. 面缺陷
7、两平行螺旋位错，当柏氏矢量同向时，其相互作用力：
A. 为零；
B. 相斥；
C. 相吸；
D. 不变
8、面心立方结构的滑移系数目为：
A. 12；
B.8；
C. 3；
D. 24。

填空题
1、根据缺陷的空间几何图像，可将晶体缺陷分为、
和。

2、位错的基本类型有、和。

3、固溶体按照溶质原子的位置可分为固溶体和固溶体；按固溶度可分为固溶体和固溶体；按溶质原子的相对分布情况可分为固溶体和固溶体。

4、典型铸件的宏观组织一般由、和
三个区组成。

5、根据相变时热力学函数变化，固态相变可分为和相变；根据相变时有无扩散分为相变和相变。

6、材料的变形可分为变形和变形。

7、组元由浓度高的向浓度低的方向扩散称为扩散，由浓度低的向浓度高的扩散称为
扩散。

二、判断题（对划“√”，错划“×”，本题共10小题，每小题2分，共20分）
1、从性能上来说，晶体材料不同原子排列方向性能不同，即表现出各向异性。

2、在一定条件下，晶体和非晶体可以相互转化。

2、一个晶向指数代表着相互平行、方向一致的所有晶向。

3、在所有晶体中，具有相同指数的晶面和晶向必定相互垂直。

4、半原子面位于滑移面上方为正刃型位错；半原子面位于滑移面下方为负刃型位错。

5、刃型位错的位错线与原子的滑移方向平行；螺型位错的位错线与原子滑移方向相垂直。

6、刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直；螺型位错的柏氏矢量与位错线平行。

7、柏氏矢量与回路的起点选择、回路的具体途径无关，即一条位错线的柏氏矢量恒定不变。

8、刃型位错可进行交滑移，螺型位错可进行攀移。

9、刃型位错的扭折为螺型位错，而割阶仍是刃型位错；螺型位错的扭折和割阶均为刃型位错。

10、刃型位错可分为左刃型位错和右刃型位错。

11、碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体，具有体心立方结构。

12、纯金属凝固时出现结构起伏、能量起伏和成分起伏。

13、扩散机制主要有间隙扩散机制和空位扩散机制。

14、扩散的驱动力是化学位梯度，而不是浓度梯度。

1、调幅分解是扩散型相变，马氏体相变时无扩散型相变。

2、滑移和孪生变形是室温下金属塑性变形的两种重要的变形方式。

三、名词解释
配位数、晶带、肖脱基缺陷、弗兰克缺陷、柯垂尔气团、晶体缺陷、单位位错、全位错、位错的交滑移、堆垛层错、柏氏矢量、合金、固溶体、晶内偏析、枝晶偏析、伪共晶、离异共晶、共晶反应、包晶反应、包晶偏析、匀晶反应、成分起伏、过冷度、均匀形核、成分过冷、柯肯达尔效应、加工硬化、
四、简答题
1、已知简单立方晶胞如图所示，请写出晶面ABCD、AFH、BDHF的晶面指数及EC和EF的晶向指数。

2、在立方晶胞中画出（101）、（111）晶面和[111]、[210]晶向。

3、求（211）和（110）晶面的晶带轴。

4、在一个立方晶胞中画出（001）、（011）和（211）晶面，写出面心立方金属的密排晶面族指数和密排晶向族指数。

5、简述位错自发反应的条件（几何条件和能量条件），并通过计算判断以下位错反应能否自发进行？a[100]+a[010]→0.5a[111]+0.5a[11-1]
6、简述伪共晶及其形成原因。

伪共晶：指在不平衡凝固条件下，非共晶成分合金全部凝固获得具有共晶组织特征的组织。

获得伪共晶组织原因：在不平衡凝固条件下，由于冷却速度较快，将产生过冷，当共晶点成分附近的合金液过冷到两条液相线的延长线包围的阴影区时，由于从液相中析出α、β相的热力学和动力学条件均满足，此时将同时从液相中析出α、β相，获得具有共晶组织特征的伪共晶组织。

7、简述平面状生长和枝晶状生长方式
8、简述扩散第一定律
综合题
1、 下图是Fe-Fe 3C 相图，请根据相图，完成以下内容：
(1) 图中J 点位包晶点，其坐标为（0.17, 1495），记为J （0.17,1495）。

根据包晶点的表达方式，写出相图中共晶点及其坐标，共析点及其坐标（6分）；
(2) 在相图中标出Fe 的三个单相区，并指出各自的晶体结构类型（6）；
(3) 分析共析钢的平衡凝固过程，并计算其室温下的各相的相对量（8分）。

]1[112a [111]2]010[]100[-+→+a a a ]11[12
a [111]2]100[--+→a a。