材料往年试卷

南昌航空大学2007—2008学年第一学期期末考试 A卷填空题（每空1分，共20分）1）体心立方结构单个晶胞中的原子数为；密排六方结构和面心立方结构堆垛顺序分别为，。

2）固溶体按溶质原子分布有无规律可分为固溶体和固溶体。

3）按照缺陷在空间分布的情况，可将晶体结构中存在的缺陷分为、、三类。

4）柏氏矢量物理意义在于表示了位错区域点阵畸变总量的和；5）相邻两晶粒之间位向差为的晶界称为小角晶界。

6）金属结晶的驱动力是；冷变形金属回复和再结晶的驱动力是，再结晶后晶粒长大的驱动力是；原子扩散的驱动力是。

7）在液态金属中形成固体晶核时有两种方式，即与。

8）复合材料按基体类型可分为、、等三类。

二、名词解释（每题3分，共15分）1）枝晶偏析2）去应力退火3) 离异共晶4）二次再结晶5）流线三、三、判断题（正确的打（√），错误的打（×），每题1分，共10分）1）只有间隙固溶体的两个组元之间才能无限互溶。

（）2）在任何温度下，液态金属中出现的最大结构起伏都是晶坯。

（）3）单晶体就是只有一个晶粒构成的晶体。

（）4）晶体中的晶粒总是具有自发长大和使界面平直化，以减小晶界的总面积的趋势。

（）5）非晶态金属是在特殊的冷却条件下，把液态金属的原子排列固定到固态来。

（）6）在正温度剃度条件下，一般具有粗糙界面的晶体都具有树枝状长大形态。

（）7）二元合金系中一旦温度固定以后，三相平衡只能在恒定的压力下存在。

（）8）固溶体合金棒顺序结晶过程中，液/固界面推进速度越快，则棒中宏观偏析越严重。

（）9）晶界上不存在空位，故以空位机制扩散的原子在晶界上无法进行扩散。

（）四、简答题（每题5分，共30分）1）在单位晶胞中画出立方晶系如下晶面和晶向：（1 2 1）、（1 0 1）、[1 2 1]、[2 1 2]2）固溶体和金属间化合物在成分、结构、性能等方面有何差异？2）如果其它条件相同，试比较不同铸造条件下铸锭晶粒的大小：（1）金属模铸造与砂模铸造；（2）高温浇铸与低温浇铸；（3）铸成薄件与铸成厚件；（4）浇铸时采用振动与不采用振动。

3）试用位错理论解释细晶强化和加工硬化的原因。

4）用一冷拉钢丝绳吊装一大型工件入炉，并随工件一起加热到1000℃，加热完毕，当吊出工件时钢丝绳发生断裂。

试分析其原因。

5）试利用右图（Fe-O相图）分析纯铁在1000℃氧化时氧化层内的组织与氧化浓度分布规律，画出示意图。

五、综合题（共25分）1）画出完整的Fe—Fe3C相图，回答下列问题：（15分）（1）分析含3.0%C合金平衡状态下结晶过程（作图表示），计算其室温组织的相含量和组织含量；（2）试画出45钢平衡冷却状态下的室温组织图；使晶体开始塑性变形？（10分）南昌航空大学2007—2008学年第一学期期末考试 B卷一、填空题（每空1分，共20分）1）布拉菲点阵共有种，归纳为个晶系；面心立方结构单个晶胞中的原子数为，密排六方结构单个晶胞中的原子数为。

2）由热激活离开平衡位置的原子可以有两个去处，一是迁移到晶体的表面上所形成的空位称为空位；二是迁移到晶体点阵的间隙中所形成的空位称为空位。

3）固溶体按各组元原子在点阵中排列的次序性可分为固溶体和固溶体。

4）相邻两晶粒之间位向差为的晶界称为大角晶界。

5）金属结晶的热力学条件是，结构条件是，保证晶体生长的动力学条件是。

6）硅酸盐的基本结构单元是四面体。

7）合金铸锭的典型宏观组织包括外壳的、中间的和心部的。

8) 面心立方金属滑移面为，滑移方向为。

9）金属原子在晶体中扩散机制主要有和两种。

二、名词解释（每题3分，共15分）1）固溶体2）成分过冷3) 伪共晶4）变形织构5）反应扩散三、判断题（正确的打（√），错误的打（×），每题1分，共10分）1）柏氏矢量越小的位错，能量越低，在晶体中越稳定。

（）2）过冷度越大，晶体生长速度越快，晶粒长得越粗大。

（）3）晶界处原子处于不稳定状态，故其腐蚀速度一般都比晶内快。

（）4）无论温度分布如何，常用纯金属生长都是呈树枝状界面。

（）5）白口铸铁中的碳以Fe3C形式存在，而灰口铸铁中的碳一般是以石墨形式存在。

（）6）原子扩散的真正驱动力是浓度剃度。

（）7）螺型位错和刃型位错都可以进行交滑移。

（）8）微观内应力是由于塑性变形时，工件各部分之间的变形不均性所产生的。

（）四、简答题（每题5分，共30分） 1）右图为一立方晶胞，A 、B 、G 、H 为顶点，C 、E 、F 为棱边中点，求OGC 、EFGH 的晶面指数和AB 的晶向指数。

2） 试分析形成枝晶偏析的原因，如何消除？3） 如下图所示的位错环，说明各段位错的性质，并且说明刃位错的半原子面的位置。

4） 试用位错理论解释固溶强化的原因。

5） Ｃ在α—Fe 中的扩散系数大于Ｃ在γ—Fe 中的扩散系数，为什么渗Ｃ不在α—Fe 中进行，而在γ—Fe 中进行？6） 试说明晶体滑移的临界分切应力定律。

五、综合题（共25分）1） 画出完整的Fe —Fe 3C 相图，回答下列问题：（15分）（1）分析含1.2%C 合金平衡状态下结晶过程（作图表示），（2）计算其室温组织组成物和相组成物的相对含量；（3） 分析含2.0%C 合金在室温下组织中观察到少量莱氏体组织的原因。

2） 为细化某纯铝件晶粒，将其冷变形5%后于630℃退火1小时，组织反而粗化；增大冷变形量至80%，再于630℃退火1小时，仍然得到粗大晶粒。

试分析其原因，并指出上述两种工艺不合理之处，请制定一种合理的细化工艺（铝的熔点为660℃）。

（10分）南昌航空大学2008—2009学年第一学期期末考试 A卷填空题（每空1分，共20分）1）布拉菲点阵共有种，归纳为个晶系；面心立方结构单个晶胞中的原子数为，密排六方结构单个晶胞中的原子数为。

2）由热激活离开平衡位置的原子可以有两个去处，一是迁移到晶体的表面上所形成的空位称为空位；二是迁移到晶体点阵的间隙中所形成的空位称为空位。

3）刃型位错的柏氏矢量与位错线相互；螺型位错的柏氏矢量与位错线相互。

4）相邻两晶粒之间位向差为的晶界称为大角晶界。

5）金属结晶的热力学条件是，结构条件是，保证晶体生长的动力学条件是。

6）面心立方金属滑移面为，滑移方向为。

7) 金属原子在晶体中扩散机制主要有和两种。

8）霍耳—佩奇公式为。

9）合金铸锭的典型宏观组织包括外壳的、中间的和心部的。

二、名词解释（每题3分，共15分）1)金属间化合物2）枝晶偏析3) 成分过冷4）变形织构5）去应力退火三、判断题（正确的打（√），错误的打（×），每题1分，共10分）1）只有间隙固溶体的两个组元之间才能无限互溶。

（）2）在任何温度下，液态金属中出现的最大结构起伏都是晶坯。

（）3）单晶体就是只有一个晶粒构成的晶体。

（）4）晶体中的晶粒总是具有自发长大和使界面平直化，以减小晶界的总面积的趋势。

（）5）非晶态金属是在特殊的冷却条件下，把液态金属的原子排列固定到固态来。

（）6）在正温度剃度条件下，一般具有粗糙界面的晶体都具有树枝状长大形态。

（）7）二元合金系中一旦温度固定以后，三相平衡只能在恒定的压力下存在。

（）8）固溶体合金棒顺序结晶过程中，液/固界面推进速度越快，则棒中宏观偏析越严重。

9）晶界上不存在空位，故以空位机制扩散的原子在晶界上无法进行扩散。

（）10）采用适当的再结晶退火，可以细化金属铸件的晶粒。

（）四、简答题（每题5分，共30分）1）在单位晶胞中画出立方晶系的如下晶面和晶向：（1 2 1）、（1 0 1）、[1 2 1]、[2 1 2]铸造后自然冷却。

试分析：（1）凝固后哪个铸件的微观偏析较为严重?（2）哪种合金成分过冷倾向较大?3）试分析下列位错反应能否进行？（1）a〔1 0 0〕→a/2〔1 1 1〕+ a/2〔1 1 1〕（2） a/2〔1 0１〕→a/６〔1 1 2〕+ a/６〔2 1 1〕4）试用位错理论解释第二相强化的原因。

5）用一冷拉钢丝绳吊装一大型工件入炉，并随工件一起加热到1000℃，加热完毕，当吊出工件时钢丝绳发生断裂。

试分析其原因。

6）试利用右图（Fe-O相图）分析纯铁在1000℃氧化时氧化层内的组织与氧化浓度分布规律，画出示意图。

五、综合题（共25分）1）画出完整的Fe—Fe3C相图，回答下列问题：（15分）（1）分析含1.2%C合金平衡状态下结晶过程（作图表示），计算其室温组织组成物和相组成物的相对含量；2)分析含2.0%C合金在室温下从组织中观察到少量莱氏体组织的原因。

2）铝单晶体在室温时的临界分切应力为7.9×105Pa。

若室温下对单晶体拉伸试验时时，拉力轴为[001]方向，问需要多大的拉伸应力才能使晶体开始塑性变形？（10分）南昌航空大学2008—2009学年第一学期期末考试 B卷二、填空题（每空1分，共20分）1）在晶体中，晶面的原子密度越大，其晶面间距；晶向的原子线密度越大，其原子间距；面心立方晶胞原子数为，其原子堆垛方式为。

2）位错可以进行交滑移，位错可以进行攀移。

3）固溶体按各组元原子在点阵中排列的次序性可分为固溶体和固溶体。

4）Cu3Al、Cu3Sn电子化合物电子浓度分别为，。

5）硅酸盐的基本结构单元是四面体。

6）菲克第一定律的数学形式为，菲克第二定律的数学形式为。

7）影响成分过冷倾向大小的因素可分为两类：一类是，二类是。

8）在工业纯铝的再结晶图中，存在两个粗晶区，一是、二是。

9）复合材料按基体类型可分为、、等三类。

二、名词解释（每题3分，共15分）6）固溶体7）非均匀形核3) 超塑性4）带状组织5）二次再结晶三、判断题（正确的打（√），错误的打（×），每题1分，共10分1）只有间隙固溶体的两个组元之间才能无限互溶。

（）2）在任何温度下，液态金属中出现的最大结构起伏都是晶坯。

（）3）单晶体就是只有一个晶粒构成的晶体。

（）4）晶体中的晶粒总是具有自发长大和使界面平直化，以减小晶界的总面积的趋势。

（）5）非晶态金属是在特殊的冷却条件下，把液态金属的原子排列固定到固态来。

（）6）在正温度剃度条件下，一般具有粗糙界面的晶体都具有树枝状长大形态。

（）7）二元合金系中一旦温度固定以后，三相平衡只能在恒定的压力下存在。

（）8）固溶体合金棒顺序结晶过程中，液/固界面推进速度越快，则棒中宏观偏析越严重。

9）晶界上不存在空位，故以空位机制扩散的原子在晶界上无法进行扩散。

（）四、简答题（每题5分，共30分）1）在单位晶胞中画出立方晶系如下晶面和晶向：（2 0 1）、（1 1 2）、〔1 2 1〕、〔1 0 1〕。

8） 有一正方形位错环，其柏氏矢量和位错线的方向如图1所示，试指出图中各段位错线的性质，并指出刃型位错额外半原子面所处的位置。

3）如果其他条件相同，试比较不同铸造条件下铸锭晶粒的大小： （1）高温浇注与低温浇注；（2）铸成薄件与铸成厚件；（3）浇注时采用振动与不采用振动。