01-06材料科学基础试题

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(完整版)材料科学基础试卷

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一、填空题1、晶体的三种缺点(点缺点、线缺点、面缺点)2、铸锭三晶区(表层细晶区、柱状晶区、中心等轴晶区)3、按原子地点固溶体分类为(置换固溶体和缝隙固溶体)4 过冷液相中的(结构起伏和能量起伏)是形核的基础5、金属内部由一种晶体转变成另一种晶体结构的转变成(同素异构体转变)6、亚共析钢在常温下的组织和相分别为(珠光体和铁素体、铁素体和渗碳体)7、使用第二相粒子起增强作用的增强方式是(弥散增强)二、选择题1、密积聚结构的致密度为( B )2、下述晶体缺点中属于线缺点的是(B)A空位B位错C晶界D缝隙原子4、固溶体的不均衡凝固可能造成( A )A 晶内偏析B 晶相偏析C 会合缩孔D 缩松4、铸铁与碳钢的差别在于有无( A )A 莱氏体 B珠光体 C铁素体 D奥氏体5、以下图是( C)的结果A单滑移B多滑移C交滑移D三、判断题1、面心立方结构是原子的2、点缺点是一种稳固缺点,在必定温度3、铁素体是 C 在α -Fe 的4、在实质系统中,纯金属的5、溶剂与溶质原子价电子数越大增强成效越好四、名词解说1、螺型位错答:一个晶体的某一部分相对于其他部发散生滑移,原子平面沿着一根轴线回旋上涨,每绕轴线一周,原子面上涨一个晶面间距。

因为位错周边的原子是按螺旋形摆列的,因此叫咯型位错。

2、共析转变答:必定成分的固相在必定温度下分解为别的两个必定成分的固相的转变过程。

3均匀形核答:液相中各个地域出现新晶核的几率都是同样的,这类形核方式即为均匀形核。

4加工硬化答:在塑性变形过程中,跟着金属内部组织的变化,金属的力学性能也将产生显然的变化,即跟着变形程度的增添,金属的强度、硬度增添,而塑性、韧性降落。

5、变质办理答:在浇铸前去液态金属中加入形核剂,促进形成大批的非均匀晶核来细化晶粒。

五、简答题1、刃性位错特色答:(1、刃性位错有一额外半原子面(2、位错线是一个拥有必定宽度的修长晶格畸变管道,此中既有正应变,又有切应变。

材料科学基础试卷(带答案)

材料科学基础试卷(带答案)

材料科学基础试卷(一)一、概念辨析题(说明下列各组概念的异同。

任选六题,每小题3分,共18分)1 晶体结构与空间点阵2 热加工与冷加工3 上坡扩散与下坡扩散4 间隙固溶体与间隙化合物5 相与组织6 交滑移与多滑移7 金属键与共价键8 全位错与不全位错9 共晶转变与共析转变二、画图题(任选两题。

每题6分,共12分)1 在一个简单立方晶胞内画出[010]、[120]、[210]晶向和(110)、(112)晶面。

2 画出成分过冷形成原理示意图(至少画出三个图)。

3 综合画出冷变形金属在加热时的组织变化示意图和晶粒大小、内应力、强度和塑性变化趋势图。

4 以“固溶体中溶质原子的作用”为主线,用框图法建立与其相关的各章内容之间的联系。

三、简答题(任选6题,回答要点。

每题5分,共30 分)1 在点阵中选取晶胞的原则有哪些?2 简述柏氏矢量的物理意义与应用。

3 二元相图中有哪些几何规律?4 如何根据三元相图中的垂直截面图和液相单变量线判断四相反应类型?5 材料结晶的必要条件有哪些?6 细化材料铸态晶粒的措施有哪些?7 简述共晶系合金的不平衡冷却组织及其形成条件。

8 晶体中的滑移系与其塑性有何关系?9 马氏体高强度高硬度的主要原因是什么?10 哪一种晶体缺陷是热力学平衡的缺陷,为什么?四、分析题(任选1题。

10分)1 计算含碳量w=0.04的铁碳合金按亚稳态冷却到室温后,组织中的珠光体、二次渗碳体和莱氏体的相对含量。

2 由扩散第二定律推导出第一定律,并说明它们各自的适用条件。

3 试分析液固转变、固态相变、扩散、回复、再结晶、晶粒长大的驱动力及可能对应的工艺条件。

五、某面心立方晶体的可动滑移系为(111) [110].(15分)(1) 指出引起滑移的单位位错的柏氏矢量.(2) 如果滑移由纯刃型位错引起,试指出位错线的方向.(3) 如果滑移由纯螺型位错引起,试指出位错线的方向.(4) 在(2),(3)两种情况下,位错线的滑移方向如何?(5) 如果在该滑移系上作用一大小为0.7MPa的切应力,试确定单位刃型位错和螺型位错线受力的大小和方向。

《材料科学基础》试题大全(doc 8页)

《材料科学基础》试题大全(doc 8页)

《材料科学基础》试题库一、名词解释1、铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体、莱氏体2、共晶转变、共析转变、包晶转变、包析转变3、晶面族、晶向族4、有限固溶体、无限固溶体5、晶胞6、二次渗碳体7、回复、再结晶、二次再结晶8、晶体结构、空间点阵9、相、组织10、伪共晶、离异共晶11、临界变形度12、淬透性、淬硬性13、固溶体14、均匀形核、非均匀形核15、成分过冷16、间隙固溶体17、临界晶核18、枝晶偏析19、钢的退火,正火,淬火,回火20、反应扩散21、临界分切应力22、调幅分解23、二次硬化24、上坡扩散25、负温度梯度26、正常价化合物27、加聚反应28、缩聚反应29、30、二、选择1、在柯肯达尔效应中,标记漂移主要原因是扩散偶中 _____。

A、两组元的原子尺寸不同B、仅一组元的扩散C、两组元的扩散速率不同2、在二元系合金相图中,计算两相相对量的杠杆法则只能用于 _____。

A、单相区中B、两相区中C、三相平衡水平线上3、铸铁与碳钢的区别在于有无 _____。

A、莱氏体B、珠光体C、铁素体4、原子扩散的驱动力是 _____。

A、组元的浓度梯度B、组元的化学势梯度C、温度梯度5、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6、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、弗兰克尔缺陷C、线缺陷7、理想密排六方结构金属的c/a为 _____。

A、1.6B、2×√(2/3)C、√(2/3)8、在三元系相图中,三相区的等温截面都是一个连接的三角形,其顶点触及 _____。

A、单相区B、两相区C、三相区9、有效分配系数Ke表示液相的混合程度,其值范围是_____。

(其中Ko是平衡分配系数)A、1<Ke<K0B、Ko<Ke<1C、Ke<K0<110、面心立方晶体的孪晶面是 _____。

材料科学基础试题及答案

材料科学基础试题及答案

材料科学基础试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 材料科学中,材料的基本组成单元是()。

A. 分子B. 原子C. 离子D. 电子答案:B2. 金属的塑性变形主要是通过()来实现的。

A. 弹性变形B. 位错运动C. 相变D. 断裂答案:B3. 在材料科学中,硬度的定义是()。

A. 材料抵抗变形的能力B. 材料抵抗磨损的能力C. 材料抵抗压缩的能力D. 材料抵抗拉伸的能力答案:B4. 材料的热处理过程中,淬火的主要目的是()。

A. 提高硬度B. 增加韧性C. 减少变形D. 提高导电性答案:A5. 以下哪种材料不属于复合材料?A. 碳纤维增强塑料B. 钢筋混凝土C. 不锈钢D. 玻璃钢答案:C二、填空题(每空1分,共20分)1. 材料的强度是指材料在受到______作用时,抵抗______的能力。

答案:外力;破坏2. 材料的断裂韧性是指材料在______条件下,抵抗______的能力。

答案:裂纹存在;断裂3. 材料的疲劳是指材料在______作用下,经过______循环后发生断裂的现象。

答案:交变应力;多次4. 材料的导热性是指材料在______条件下,抵抗______的能力。

答案:温度梯度;热量传递5. 材料的电导率是指材料在单位电场强度下,单位时间内通过单位面积的______。

答案:电荷量三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述材料的弹性模量和屈服强度的区别。

答案:弹性模量是指材料在弹性范围内,应力与应变的比值,反映了材料抵抗形变的能力。

屈服强度是指材料在受到外力作用下,从弹性变形过渡到塑性变形时的应力值,反映了材料抵抗塑性变形的能力。

2. 描述材料的疲劳破坏过程。

答案:材料的疲劳破坏过程通常包括三个阶段:裂纹的萌生、裂纹的扩展和最终断裂。

在交变应力作用下,材料内部的微裂纹逐渐扩展,当裂纹扩展到一定程度,材料无法承受继续增加的应力时,就会发生断裂。

3. 什么是材料的热处理?请列举几种常见的热处理方法。

《材料科学基础》练习题集01

《材料科学基础》练习题集01

《材料科学基础》复习题第1章原子结构与结合键一、判断题:4、金属键具有明显的方向性和饱和性。

( F)5、共价键具有明显的方向性和饱和性。

( T)6、组成固溶体的两组元完全互溶的必要条件是两组元的电负性相同。

两组元的晶体结构相同( F)7、工程材料的强度与结合键有一定的关系,结合键能越高的材料,通常其弹性模量、强度和熔点越低。

(F)8、晶体中配位数和致密度之间的关系是配位数越大,致密度越小。

(F )二、选择题:1、具有明显的方向性和饱和性。

A、金属键B、共价键C、离子键D、化学键2、以下各种结合键中,结合键能最大的是。

A、离子键、共价键B、金属键C、分子键D、化学键3、以下各种结合键中,结合键能最小的是。

A、离子键、共价键B、金属键C、分子键D、化学键5、已知铝元素的电负性为1.61,氧元素的电负性为3.44,则Al2O3中离子键结合的比例为。

A、28%B、45%C、57%D、68%6、以下关于结合键的性质与材料性能的关系中,是不正确的。

P54A、结合键能是影响弹性模量的主要因素,结合键能越大,材料的弹性模量越大。

B、具有同类型结合键的材料,结合键能越高,熔点也越高。

C、具有离子键和共价键的材料,塑性较差。

D、随着温度升高,金属中的正离子和原子本身振动的幅度加大,导电率和导热率都会增加。

(应该是自由电子的定向运动加剧)7、组成固溶体的两组元完全互溶的必要条件是。

A、两组元的电子浓度相同B、两组元的晶体结构相同C、两组元的原子半径相同D、两组元电负性相同11、晶体中配位数和致密度之间的关系是。

A、配位数越大,致密度越大B、配位数越小,致密度越大C、配位数越大,致密度越小D、两者之间无直接关系三、填空题:2、构成陶瓷化合物的两种元素的电负性差值越大,则化合物中离子键结合的比例越大。

3、体心立方结构的晶格常数为a,单位晶胞原子数为 2 、原子半径为a ,配位数为 8 。

4、面心立方结构的晶格常数为a ,原子半径为 a ,配位数为 12 。

(完整版)材料科学基础习题库第一章-晶体结构

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(一).填空题1.同非金属相比,金属的主要特性是__________2.晶体与非晶体的最根本区别是__________3.金属晶体中常见的点缺陷是__________ ,最主要的面缺陷是__________ 。

4.位错密度是指__________ ,其数学表达式为__________ 。

5.表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做__________ ,而晶胞是指__________ 。

6.在常见金属晶格中,原子排列最密的晶向,体心立方晶格是__________ ,而面心立方晶格是__________ 。

7.晶体在不同晶向上的性能是__________,这就是单晶体的__________现象。

一般结构用金属为__________ 晶体,在各个方向上性能__________ ,这就是实际金属的__________现象。

8.实际金属存在有__________ 、__________ 和__________ 三种缺陷。

位错是__________ 缺陷。

实际晶体的强度比理想晶体的强度__________ 得多。

9.常温下使用的金属材料以__________ 晶粒为好。

而高温下使用的金属材料在一定范围内以__________ 晶粒为好。

‘10.金属常见的晶格类型是__________、__________ 、__________ 。

11.在立方晶格中,各点坐标为:A (1,0,1),B (0,1,1),C (1,1,1/2),D(1/2,1,1/2),那么AB晶向指数为__________ ,OC晶向指数为__________ ,OD晶向指数为__________ 。

12.铜是__________ 结构的金属,它的最密排面是__________ ,若铜的晶格常数a=0.36nm,那么最密排面上原子间距为__________ 。

13 α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn中属于体心立方晶格的有__________ ,属于面心立方晶格的有__________ ,属于密排六方晶格的有__________ 。

材料科学基础习题与参考答案(doc 14页)(优质版)

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第一章材料的结构一、解释以下基本概念空间点阵、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。

二、填空题1、材料的键合方式有四类,分别是(),(),(),()。

2、金属原子的特点是最外层电子数(),且与原子核引力(),因此这些电子极容易脱离原子核的束缚而变成()。

3、我们把原子在物质内部呈()排列的固体物质称为晶体,晶体物质具有以下三个特点,分别是(),(),()。

4、三种常见的金属晶格分别为(),()和()。

5、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()。

6、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()。

7、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()。

8、合金的相结构分为两大类,分别是()和()。

9、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()。

10、影响固溶体结构形式和溶解度的因素主要有()、()、()、()。

11、金属化合物(中间相)分为以下四类,分别是(),(),(),()。

12、金属化合物(中间相)的性能特点是:熔点()、硬度()、脆性(),因此在合金中不作为()相,而是少量存在起到第二相()作用。

13、CuZn、Cu5Zn8、Cu3Sn的电子浓度分别为(),(),()。

14、如果用M表示金属,用X表示非金属,间隙相的分子式可以写成如下四种形式,分别是(),(),(),()。

(完整版)材料科学基础习题及答案

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第一章材料的结构一、解释以下基本概念空间点阵、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.二、填空题1、材料的键合方式有四类,分别是(),( ),(),().2、金属原子的特点是最外层电子数(),且与原子核引力(),因此这些电子极容易脱离原子核的束缚而变成( )。

3、我们把原子在物质内部呈( )排列的固体物质称为晶体,晶体物质具有以下三个特点,分别是(),( ),( ).4、三种常见的金属晶格分别为(),( )和().5、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()。

6、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()。

7、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( )。

8、合金的相结构分为两大类,分别是()和( )。

9、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()。

10、影响固溶体结构形式和溶解度的因素主要有()、()、()、()。

11、金属化合物(中间相)分为以下四类,分别是( ),( ),( ),( )。

12、金属化合物(中间相)的性能特点是:熔点()、硬度( )、脆性(),因此在合金中不作为()相,而是少量存在起到第二相()作用。

13、CuZn、Cu5Zn8、Cu3Sn的电子浓度分别为(),( ),( ).14、如果用M表示金属,用X表示非金属,间隙相的分子式可以写成如下四种形式,分别是( ),(),( ),( ).15、Fe3C的铁、碳原子比为(),碳的重量百分数为(),它是( )的主要强化相。

(完整版)材料科学基础经典习题及答案(20210128050106)

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第一章1. 作图表示立方晶体的123,012,421晶面及102,211,346晶向。

2. 在六方晶体中,绘出以下常见晶向0001,2110,1010,1120,1210等。

3. 写出立方晶体中晶面族{100},{110},{111},{112}等所包括的等价晶面。

4. 镁的原子堆积密度和所有hep金属一样,为0.74。

试求镁单位晶3胞的体积。

已知Mg的密度m g 1.74Mg/m,相对原子质量为24.31,原子半径r=0.161 nm。

5. 当CN=6寸Na离子半径为0.097nm,试问:1)当CN=40寸,其半径为多少?2)当CN=8时,其半径为多少?6. 试问:在铜(fcc,a=0.361 nm)的<100>方向及铁(bcc,a=0.286nm)的<100>方向,原子的线密度为多少?7. 镍为面心立方结构,其原子半径为r Ni°・1246nm。

试确定在镍的(100),(110)及(111)平面上1 mm2中各有多少个原子。

8. 石英Si°2的密度为2.65 Mg/m。

试问:1) 1 m3中有多少个硅原子(与氧原子)?2)当硅与氧的半径分别为0.038nm与0.114nm时,其堆积密度为多少(假设原子是球形的)?109. 在800C时10个原子中有一个原子具有足够能量可在固体内移动,而在900C时109个原子中则只有一个原子,试求其激活能(J/原子)。

10. 若将一块铁加热至850C,然后快速冷却到20C。

试计算处理前后空位数应增加多少倍(设铁中形成一摩尔空位所需要的能量为104600J)。

11. 设图1-18所示的立方晶体的滑移面ABCDF行于晶体的上、下底面。

若该滑移面上有一正方形位错环,如果位错环的各段分别与滑移面各边平行,其柏氏矢量b// AB1)有人认为“此位错环运动移出晶体后,滑移面上产生的滑移台阶应为4个b,试问这种看法是否正确?为什么?2)指出位错环上各段位错线的类型,并画出位错运动出晶体后,滑移方向及滑移量。

材料科学基础试题及答案

材料科学基础试题及答案

第一章原子排列与晶体结构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,把原子视为刚性球时,原子的半径r与点阵常数a的关系是;bcc结构的密排方向是,密排面是,致密度为,配位数是,晶胞中原子数为,原子的半径r与点阵常数a的关系是;hcp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,原子的半径r与点阵常数a的关系是。

2.Al的点阵常数为0。

4049nm,其结构原子体积是,每个晶胞中八面体间隙数为,四面体间隙数为 .3.纯铁冷却时在912ε发生同素异晶转变是从结构转变为结构,配位数,致密度降低,晶体体积,原子半径发生。

4.在面心立方晶胞中画出晶面和晶向,指出﹤110﹥中位于(111)平面上的方向。

在hcp晶胞的(0001)面上标出晶面和晶向。

5.求和两晶向所决定的晶面。

6 在铅的(100)平面上,1mm2有多少原子?已知铅为fcc面心立方结构,其原子半径R=0。

175×10—6mm.第二章合金相结构一、填空1) 随着溶质浓度的增大,单相固溶体合金的强度,塑性,导电性,形成间隙固溶体时,固溶体的点阵常数。

2)影响置换固溶体溶解度大小的主要因素是(1);(2);(3);(4)和环境因素。

3) 置换式固溶体的不均匀性主要表现为和.4)按照溶质原子进入溶剂点阵的位置区分,固溶体可分为和。

5) 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。

6)间隙固溶体是,间隙化合物是.二、问答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、简述形成有序固溶体的必要条件。

第三章纯金属的凝固1.填空1。

材料科学基础样卷01

材料科学基础样卷01

考 生 信 息 栏 机械工程 系 材料成型及控制工程 专业 级 班级 姓名 学号装 订 线厦门理工学院200 -200 学年 第 一 学期课程名称材料科学基础样卷01试卷 卷别样卷材料成型及控制工程 专业 级 班级考试 方式 闭卷 √开卷 □本试卷共 五 大题(5页),满分100分,考试时间120分钟。

请在答题纸上作答,在试卷上作答无效。

一、 判断题(本题共10小题,每题1分,共10分)(正确打“√”,错误打“X ”)1、合金液体在凝固形核时需要能量起伏、结构起伏和成分起伏 ( )2、结晶时提高形核率、降低生长率的因素都能使晶粒细化 ( )3、晶体结构对扩散有一定的影响,在致密度较大的晶体结构中,原子的扩散系数较大 ( )4、高碳铬轴承钢GCr15中的铬合金平均含量为15% 。

( )5、原子扩散不可能从浓度低的区域向浓度高的区域扩散。

( )6、回复、再结晶及晶粒长大三个过程均是形核及核长大过程,其驱动力均为变形储能。

( )7、由于陶瓷粉末烧结时难以避免的显微空隙,在随后成型过程中产生微裂纹,导致陶瓷的实际拉伸强度低于理论的屈服强度。

( )8、金属中点缺陷的存在使其电阻率增大。

( ) 9、网络型高分子不可能出现黏流态。

( ) 10、A 、B 二组形成共晶系,具有亚共晶成分的合金铸造性能最好。

( )二、选择题:(本题共10小题,每题2分,共20分)(请选择一个你认为最好的答案)1、固态金属中原子扩散的最快路径是 。

A 、晶内扩散B 、晶界扩散C 、位错扩散D 、表面扩散 2、晶体中配位数和致密度之间的关系是 。

A 、配位数越大,致密度越大B 、配位数越小,致密度越大C 、配位数越大,致密度越小D 、两者之间无直接关系3、用于调整低碳钢的硬度和改善其切削加工性能的热处理工艺是 。

A 完全退火 B 、球化退火 C 、正火 D 、回火4、纯金属结晶均匀形核,当过冷度∆T 很小时,形核率低,是因为 。

材料科学基础试题及答案

材料科学基础试题及答案

材料科学基础试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料科学主要研究的是材料的哪些方面?A. 材料的加工方法B. 材料的微观结构C. 材料的性能D. 所有以上选项答案:D2. 金属材料的强度主要取决于其什么?A. 化学成分B. 微观结构C. 宏观尺寸D. 外部环境答案:B3. 以下哪个不是材料的力学性能?A. 硬度B. 韧性C. 导热性D. 弹性答案:C4. 陶瓷材料通常具有哪些特性?A. 高熔点B. 低热导率C. 低电导率D. 所有以上选项答案:D5. 聚合物材料的哪些特性使其在许多应用中受到青睐?A. 可塑性B. 轻质C. 良好的化学稳定性D. 所有以上选项答案:D二、填空题(每空1分,共10分)6. 材料的微观结构包括_______、_______和_______。

答案:晶粒、晶界、相界7. 材料的热处理过程通常包括_______、_______和_______。

答案:加热、保温、冷却8. 金属的塑性变形主要通过_______机制进行。

答案:位错滑移9. 材料的断裂韧性是指材料在_______条件下抵抗断裂的能力。

答案:受到冲击或应力集中10. 复合材料是由两种或两种以上不同_______的材料组合而成。

答案:性质三、简答题(每题10分,共30分)11. 简述金属的疲劳现象及其影响因素。

答案:金属疲劳是指金属在反复加载和卸载过程中,即使应力水平低于材料的屈服强度,也可能发生断裂的现象。

影响金属疲劳的因素包括应力幅度、加载频率、材料的微观结构、环境条件等。

12. 解释什么是相图,并说明其在材料科学中的重要性。

答案:相图是表示不同组分在特定条件下的相平衡状态的图形。

它在材料科学中的重要性体现在帮助科学家和工程师理解材料的相变行为,预测材料的性能,以及指导材料的加工和应用。

13. 描述聚合物材料的玻璃化转变温度(Tg)及其对聚合物性能的影响。

答案:玻璃化转变温度是聚合物从玻璃态转变为橡胶态的温度。

《材料科学基础》试卷及参考答案

《材料科学基础》试卷及参考答案

《材料科学基础》试卷及参考答案一. 选择题:(共15小题,每小题2分,共30分)。

1. 在下列材料中,哪一类材料结晶时,液-固界面为粗糙界面?( )A. 金属材料B. 无机材料C. 高分子材料D. 半导体材料 2. 在三元系中有右图的两种三相平衡区,它们的反应类型分别为( )。

A. (a )是包晶型,(b )是共晶型B. (a )是共晶型,(b )是包晶型C. (a )、(b )均为包晶型D. (a )、(b )均为共晶型3. 高分子材料随温度的变化,通常有玻璃态、高弹态和粘流态三个物理状态。

则橡胶的工作状态是( )。

A. 玻璃态B. 高弹态C. 粘流态D. 高弹态 、粘流态和玻璃态 4. 4p 原子轨道径向分布图中峰数为多少?其钻穿能力比4d ( )? A. 3,强 B. 2,强 C. 3,弱 D. 2,弱 5. 在硅酸盐玻璃中减少变性体的量,会使( )。

A. 桥氧含量下降,粘度增大B. 桥氧含量增多,粘度减小C. 桥氧含量下降,粘度减小D. 桥氧含量增多,粘度增大6. 在晶体中形成空位时,离位原子迁移到晶体表面,这样的缺陷称为( )。

A. 面缺陷 B. 线缺陷 C. 肖脱基缺陷 D. 弗兰克尔缺陷7. 在由扩散控制的反应扩散,相宽度变化关系式为t B L j =∆;由相界面反应速度控制时,新相厚度与时间呈线性关系dt C K d iυχ=。

在实际反应扩散过程中,反应扩散后期受( )控制。

A. 界面反应速度 B. 扩散 C. 界面反应速度和扩散 D. 无法确定8. 关于刃型位错应力场,下列说法哪种是不正确的?( )A. 各种应力分量的大小与r 成反比B. 应力场对称于多余的半原子面C. 滑移面上只有正应力,无切应力D. 应力场是轴对称的 9. 下列说法正确的是( )。

A. 点缺陷是热力学不稳定缺陷B. 两位错交割必形成割阶C. 线缺陷是热力学不稳定缺陷D. 空位形成能大于间隙形成能10. 面心立方的配位数,四面体空隙数及晶胞原子数分别为( )。

材料科学基础试题及答案

材料科学基础试题及答案

材料科学基础试题及答案一、选择题1. 材料科学中的“四要素”是指()。

A. 组成、结构、性能、加工B. 组成、结构、性能、应用C. 材料、工艺、设备、产品D. 材料、结构、性能、应用答案:B2. 下列哪种材料属于金属材料?A. 碳纤维B. 聚氯乙烯C. 铝合金D. 陶瓷答案:C3. 材料的屈服强度与抗拉强度之间的关系是()。

A. 屈服强度大于抗拉强度B. 屈服强度等于抗拉强度C. 屈服强度小于抗拉强度D. 无固定关系答案:A4. 非晶态材料的特点之一是()。

A. 高强度B. 各向同性C. 无长程有序D. 高导热性答案:C5. 下列关于纳米材料的描述,正确的是()。

A. 纳米材料仅指尺寸在纳米级别的材料B. 纳米材料具有宏观材料的所有性质C. 纳米材料因其尺寸效应表现出特殊性能D. 纳米材料的应用受到限制答案:C二、填空题1. 材料的______和______是决定其宏观性能的基本因素。

答案:组成、结构2. 金属材料的塑性变形主要是通过______和______来实现的。

答案:滑移、孪晶3. 陶瓷材料的主要特点是______、______和______。

答案:高硬度、高强度、耐磨损4. 复合材料是由两种或两种以上不同______、______和______的材料组合而成。

答案:材料类型、性能、形态5. 形状记忆合金在______作用下能够恢复到原始形状。

答案:温度三、简答题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反复的应力作用下,材料逐渐产生并扩展裂纹,最终导致断裂的现象。

影响疲劳的因素包括应力的大小和作用方式、材料的微观结构、表面状态、环境条件等。

2. 说明金属材料的冷加工硬化现象及其应用。

答:冷加工硬化是指金属材料在冷加工过程中,由于晶粒变形和位错密度的增加,导致材料的硬度和强度提高,塑性降低的现象。

该现象在制造高强度、高硬度的零件和工具中具有重要应用。

3. 描述陶瓷材料的断裂机理。

《材料科学基础》习题及参考答案

《材料科学基础》习题及参考答案

形核功,还是可以成核的。
答案
(7)测定某纯金属铸件结晶时的最大过冷度,其实测
值与用公式ΔT=0.2Tm计算值基本一致。
答案
(8) 某些铸件结晶时,由于冷却较快,均匀形核率N1
提高,非均匀形核率N2也提高,故总的形核率为N=
N1 +N2。
答案
返回
53
(9) 若在过冷液体中,外加10 000颗形核剂,则结晶
❖ ②比较Cu-10% Sn合金铸件和Cu-30%合金铸件的铸造性能 及铸造组织,说明Cu-10% Sn合金铸件中有许多分散砂眼的 原因。
③ω(Sn}分别为2%,11%和15%的青铜合金,哪一种可进行 压力加工?哪种可利用铸造法来制造机件?
答案
返7回8
❖ 9.如下图所示,已知A,B,C三组元固态完全不互溶,质量 分数分别84%A,,10%B,10%C的O合金在冷却过程中将进 行二元共晶反应和三元共晶反应,在二元共晶反应开始时, 该合金液相成分(a点)为60%A,20%B,20%C,而三元共 晶反应开始时的液相成分(E点)为50%A,10%B,40%C。
答案
返回
6
❖ 6.位错受力后运动方向处处垂直于位错线,在运动
过程中是可变的,晶体作相对滑动的方向应是什么
方向?
答案
❖ 7.位错线上的割阶一般如何形成?
答案
❖ 8.界面能最低的界面是什么界面?
答案
❖ 9. “小角度晶界都是由刃型位错排成墙而构成的”这
种说法对吗?
答案
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7
三、综合题
❖ 1. 作图表示立方晶体的(123)(0 -1 -2) (421)晶面及[-102][-211][346]晶向。 答案
❖ 9. 在Fe中形成1mol 空位的能量为104. 67kJ,

材料科学基础1-6章

材料科学基础1-6章

1.金属中的与相互作用所构成的键合称为金属键。

2.由两个或多个相差不大的原子间通过而形成的化学键叫共价键。

3.决定材料性能的最根本的因素是组成材料的各元素的,其中又以对材料的性能影响最大。

4.化学键中既无方向性又无饱和性的是键。

NaCl是以键结合的。

5.属于物理键的是()。

A.共价键B.范德华力C.氢键6 原子Ca、Ar的电子结构表达?1.fcc结构的密排方向是,密排面是,致密度为 ,配位数是 ,晶胞中原子数为,把原子视为刚性球时,原子的半径r与点阵常数a的关系是: 。

2.bcc结构的密排方向是,密排面是 ,致密度为 ,配位数是 ,晶胞中原子数为,原子的半径r与点阵常数a的关系是: 。

3.hcp结构的密排方向是,密排面是,致密度为,配位数是,晶胞中原子数为。

4.根据溶质原子在溶剂点阵中所处的位置,可将固溶体分为和。

5.纯Al是结构,密排面是 ,晶胞致密度 ,晶胞中原子数为,原子的半径r与点阵常数a的关系是: 。

6.α-Fe是结构,密排面是 ,晶胞致密度为 ,晶胞中原子数为,原子的半径r与点阵常数a的关系是: 。

7.在晶面(110)和(111)所在的晶带,其晶带轴的指数为:()A.[1-10]B. [100]C. [011]D.[011];8.渗碳体是一种( )。

A.间隙相B.金属化合物C. 电子化合物D.固溶体9.晶体的本质特征是:( )A.内部质点在三维空间周期排列B.具有规则的几何外形C.具有对称性D.具有各向异性10.以[112]为晶带轴的共带面为:()A.(111)B.(111̅)C.(1̅1̅1̅)D.(1̅11̅)11.晶面(011)和(111)所在晶带轴。

( )A.[1̅10]B.[11̅0]C.[011̅]D.[1̅01]12.影响置换固溶体溶解度的因素表述正确的是。

( )A尺寸差,原子尺寸差越小,溶解度越小B电负性差,电负性差越小,溶解度越小C电子浓度,电子浓度越小,溶解度越小D晶体结构,晶格类型相同溶解度越大13.立方晶系中(110)和(211)同属于晶带。

《材料科学基础》考试试卷(第一套).doc

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《材料科学基础》考试试卷(第一套)12 分课程号6706601060 考试时间0 钟适用专业年级(方向):材料科学与工程专业2。

6级考试方式及要求:闭卷考试题号—二三四五六总分得分阅卷人一、名词解释(简短解释,每题2分,共20分)空间点阵线缺陷吸附渗碳体组织一固态相变稳态扩散形核率调幅分解霍尔-配奇方程平衡凝固二、选择题(只有一个正确答案,每题1分,共10分)1、弯曲表面的附加压力总是()曲面的曲率中心。

A.指向B.背向C.平行D.垂直2、润湿的过程是体系吉布斯自由能()的过程。

A.升高B.降低C.不变D.变化无规律3、一级相变的特点是,相变发生时,两平衡相的()相等,但其一阶偏微分不相等。

A3® B.体积 C.化学势D.热容4、固溶体合金的凝固是在变温下完成的,形成于一定温度区间,所以在平衡凝固条件下所得到的固溶体晶粒()A.成分内外不均匀B.不同温度下形成的各晶粒成分是不同的C.晶粒内外,晶粒形成不分先后,同母液成分是一致的5、强化金属材料的各种手段,考虑的出发点都在于()A.制造无缺陷的晶体或设置位错运动的障碍B.使位错增殖C,使位错适当的减少6、既能提高金属的强度,又能降低其脆性的手段是()A.加工硬化B.固溶强化C.晶粒细化7、根据显微观察,固液界面有两种形式,即粗糙界面与光滑界面,区分两种界面的依据是值大小()A. a <=2为光滑界面B. a >=1为光滑界面C. a >=5为光滑界面8、渗碳处理常常在钢的奥氏体区域进行,这是因为()A.碳在奥氏体中的扩散系数比在铁素体中大B.碳在奥氏体中的浓度梯度比在铁素体中大C.碳在奥氏体中的扩散激活能比在铁素体中小9、界面能最低的相界面是()A.共格界面B.挛晶界C.小角度晶界io、铁碳合金组织中的三次渗碳体来自于()一A.奥氏体;B,铁素体;C,二次渗碳体三、简述题(每题4分,共20分)1、固-固相变与液-固相变有什么区别。

(完整版)材料科学基础试卷及答案7套

(完整版)材料科学基础试卷及答案7套

试题1一. 图1是Na2O的理想晶胞结构示意图,试回答:1.晶胞分子数是多少;2.结构中何种离子做何种密堆积;何种离子填充何种空隙,所占比例是多少;3.结构中各离子的配位数为多少,写出其配位多面体;4.计算说明O2-的电价是否饱和;5.画出Na2O结构在(001)面上的投影图。

二. 图2是高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O)结构示意图,试回答:1.请以结构式写法写出高岭石的化学式;2.高岭石属于哪种硅酸盐结构类型;3.分析层的构成和层的堆积方向;4.分析结构中的作用力;5.根据其结构特点推测高岭石具有什么性质。

三. 简答题:1.晶体中的结构缺陷按几何尺寸可分为哪几类?2.什么是负扩散?3.烧结初期的特征是什么?4.硅酸盐晶体的分类原则是什么?5.烧结推动力是什么?它可凭哪些方式推动物质的迁移?6.相变的含义是什么?从热力学角度来划分,相变可以分为哪几类?四. 出下列缺陷反应式:1.NaCl形成肖特基缺陷;2.AgI形成弗仑克尔缺陷(Ag+进入间隙);3.TiO2掺入到Nb2O3中,请写出二个合理的方程,并判断可能成立的方程是哪一种?再写出每个方程的固溶体的化学式。

4.NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶体五. 表面力的存在使固体表面处于高能量状态,然而,能量愈高系统愈不稳定,那么固体是通过何种方式降低其过剩的表面能以达到热力学稳定状态的。

六.粒径为1μ的球状Al2O3由过量的MgO微粒包围,观察尖晶石的形成,在恒定温度下,第一个小时有20%的Al2O3起了反应,计算完全反应的时间:⑴用杨德方程计算;⑵用金斯特林格方程计算。

七.请分析熔体结构中负离子团的堆积方式、聚合度及对称性等与玻璃形成之关系。

八.试从结构和能量的观点解释为什么D晶界>D晶内?九.试分析二次再结晶过程对材料性能有何影响?工艺上如何防止或延缓二次再结晶的发生?十.图3是A-B-C三元系统相图,根据相图回答下列问题:1.写出点P,R,S的成分;2.设有2kgP,问需要多少何种成分的合金Z才可混熔成6kg成分为R的合金。

(完整版)材料科学基础试题库(内附部分自己整理答案)

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(完整版)材料科学基础试题库(内附部分⾃⼰整理答案)《材料科学基础》试题库⼀、选择1、在柯肯达尔效应中,标记漂移主要原因是扩散偶中 __C___。

A、两组元的原⼦尺⼨不同B、仅⼀组元的扩散C、两组元的扩散速率不同2、在⼆元系合⾦相图中,计算两相相对量的杠杆法则只能⽤于 __B___。

A、单相区中B、两相区中C、三相平衡⽔平线上3、铸铁与碳钢的区别在于有⽆ _A____。

A、莱⽒体B、珠光体C、铁素体4、原⼦扩散的驱动⼒是 _B____。

A、组元的浓度梯度B、组元的化学势梯度C、温度梯度5、在置换型固溶体中,原⼦扩散的⽅式⼀般为 __C___。

A、原⼦互换机制B、间隙机制C、空位机制6、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 _B____。

A、肖脱基缺陷B、弗兰克尔缺陷C、线缺陷7、理想密排六⽅结构⾦属的c/a为 __A___。

A、1.6B、2×√(2/3)C、√(2/3)8、在三元系相图中,三相区的等温截⾯都是⼀个连接的三⾓形,其顶点触及 __A___。

A、单相区B、两相区C、三相区9、有效分配系数Ke表⽰液相的混合程度,其值范围是 _____。

(其中Ko是平衡分配系数)A、1B、KoC、Ke10、⾯⼼⽴⽅晶体的孪晶⾯是 _____。

A、{112}B、{110}C、{111}11、形成临界晶核时体积⾃由能的减少只能补偿表⾯能的 ___B__。

A、1/3B、2/3C、3/412、⾦属结晶过程中( C ):a、临界晶核半径越⼤,形核越易;b、临界晶核形成功越⼤,形核越易;c、过冷度越⼤,形核越易;d、均质形核⽐⾮均质形核容易。

13、三元相图中():a、垂直截⾯图上可应⽤杠杆定律;b、垂直截⾯图上三相区域为直边三⾓形;c、四相共晶反应平⾯在成份投影图上为曲边四边形;d、四相反应为等温反应。

14、三、判断正误(每⼩题1分,共10分)正确的在括号内画“√”,错误的画“×”1. ⾦属中典型的空间点阵有体⼼⽴⽅、⾯⼼⽴⽅和密排六⽅三种。

材料科学基础试题库答案

材料科学基础试题库答案

一、填空题0001.烧结过程的主要传质机制有_____、_____、_____ 、_____,当烧结分别进行四种传质时,颈部增长x/r与时间t的关系分别是_____、_____、_____ 、_____。

0002.晶体的对称要素中点对称要素种类有_____、_____、_____ 、_____ ,含有平移操作的对称要素种类有_____ 、_____ 。

0003.晶族、晶系、对称型、结晶学单形、几何单形、布拉菲格子、空间群的数目分别是_____、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 。

0004.晶体有两种理想形态,分别是_____和_____。

0005.晶体是指内部质点排列的固体。

0006.以NaCl晶胞中(001)面心的一个球(Cl-离子)为例,属于这个球的八面体空隙数为,所以属于这个球的四面体空隙数为。

0007.与非晶体比较晶体具有自限性、、、、和稳定性。

0008.一个立方晶系晶胞中,一晶面在晶轴X、Y、Z上的截距分别为2a、1/2a 、2/3a,其晶面的晶面指数是。

0009.固体表面粗糙度直接影响液固湿润性,当真实接触角θ时,粗糙度越大,表面接触角,就越容易湿润;当θ,则粗糙度,越不利于湿润。

0010.硼酸盐玻璃中,随着Na2O(R2O)含量的增加,桥氧数,热膨胀系数逐渐下降。

当Na2O含量达到15%—16%时,桥氧又开始,热膨胀系数重新上升,这种反常现象就是硼反常现象。

0011.晶体结构中的点缺陷类型共分、和三种,CaCl2中Ca2+进入到KCl间隙中而形成点缺陷的反应式为。

0012.固体质点扩散的推动力是________。

0013.本征扩散是指__________,其扩散系数D=_________,其扩散活化能由________和_________ 组成。

0014.析晶过程分两个阶段,先______后______。

0015.晶体产生Frankel缺陷时,晶体体积_________,晶体密度_________;而有Schtty缺陷时,晶体体积_________,晶体密度_________。

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2001年1.在晶格常数为a的面心立方晶胞中,画出{111}晶面族的全部晶面并标出各自的晶面指数,计算面间距。

(12′)2.晶粒直径为50um,若在晶界萌生位错所需要的应力约为G/30,晶粒中部有位错源,问要多大的外力才能使晶界萌生位错?(13′)3. 含碳量为百分之3.5的铁-碳合金,在室温时由哪两个相组成?各占的重量百分数是多少?并计算室温时珠光体和莱氏体的百分含量。

(12′)4.再结晶后的晶粒大小如何计算?与哪些因素有关?为何多数金属材料再结晶后晶粒尺寸随预定形变量的关系会在百分之10变形量附近出现一个峰值?(13′)5.材料发生蠕变时通常符合的指数定律,对于同一种材料讨论说明式中的n 会不会随试验温度变化?试验测定n值的目的是什么?在例如800摄氏度的试验温度下,金属材料和陶瓷材料的n值由什么不同?(13′)6.什么是电子的分子轨道?为什么有的同类原子会形成分子?有的同类原子不形成分子?是否原子间核外电子越多,形成的分子就轨道越多?是否形成的分子轨道越多,形成的分子的结合键就越强?回答问题并给予简单讨论。

(12分)7.解释名词(1)复合强化(2)晶界偏析(3)应变疲劳(4)扩散激活能(20′)2002年1.画出面心立方体的(111)和(100)面,计算面间距和面密度。

证实晶面的间距越大,原子面密度越高。

(15′)2.假定一块钢进行热处理时,加热到850摄氏度后,快冷到室温,铁中空位的形成能是104Kj/mol,R=8332J/K mol.。

试计算,从20摄氏度加热到850摄氏度以后,空位的数目应当增加多少倍?扼要解释快速淬冷到室温后,这些“额外”的空位会出现什么情况?如果缓慢冷却呢?(12′)3.三元相图中含有液相的四相区有哪几种形状?请分别画出并标出四个相的位置和进入与离开四相区的液相成分随温度变化的投影线,写出对应的各四相反应的表达式。

讨论四相区零自由度的含意。

(13′)4.课本第153页习题第2题。

(15′)5.比较共价键,离子键,和金属键的不同点,解释产生这三种化学键各自的主要原因,另外讨论为什么通常共价键晶体的密度比其他两种键的晶体的密度低?(13′)6.(1).如果不考虑畸变能,第二相粒子在晶内析出是何形态?在晶界析出呢?(2)如果不考虑界面能,析出物为何形态?是否会在晶界优先析出呢?(12′)7.解释名词(1)相变增韧(2)复合强化(3)断裂增韧(4)再结晶(20′)2003年1.当两个反号垂直相隔数个原子距离(B)的刃位错相互滑移成为一列,写出计算滑移力随水平相互距离x 的表达式,试分析相互滑移作用力的变化过程?另外,图示解释,当两位错成为垂直一列时,位错间将形成什么缺陷?当B值很大时呢?(18分)2.已知金属铱是面心立方结构,原子量是192.2g/mol,密度是22.4g/cm3,请计算铱的原子半径。

(16分)3.铁的界面能是0.78J/m2,若夹杂物a)在铁的晶界上形成球状夹杂的二面角为80°,b)沿铁的晶界面分布,分别求铁和夹杂物间的界面能。

(16分)4.在百分之15体积分数碳化硅颗粒强化的铝基复合材料中,当塑性变形百分之0.1时,碳化硅是不发生塑性变形的,只有铝基体被变形。

如果,碳化硅粒子的半径为1.2um,铝中位错b矢量为3×10-4um,此时在粒子前沿将塞积4条位错,如何计算(提示:粒子无法进行与基体等量的塑性变形将导致相应量的位错在其前沿塞积)?铝的屈服应力为200Mpa,问此时碳化硅粒子中受多大的力?此时复合材料的强度是多少?(18分)5.写出图中立方晶系的晶面指数,写出所属面族的其他所有晶面。

(会标晶面指数)(18分)6.下图是AL-Nd二元相图,只有单相区标了出来,请指出所有的共晶,共析,包晶和异晶(成分不变只有晶体结构转变)转变的成分位置和转变温度,并写出它们各自的降温转变的反应式。

(图类似于课本P245图8-31)7.奥氏体向珠光体转变符合Avrami公式y=1-exp(-ktn),按照下表给出的试验数据,计算转变百分之95所需要的时间:转变数量需要时间(s)百分之20 12.6百分之80 28.2 (20分)8.解释名词(1)扩散系数(2)成分过冷(3)再结晶(4)布里渊区(28分)2004年1.会标晶向指数。

(15分)2.(15分)为什么单相金属的晶粒形状在显微镜下多为六边形?3.(15分)金属中的自由电子为什么对比热贡献很小却能很好的导电?4(15分)已知:空位形成能是 1.08ev/atm,铁的原子量是55.85g/mol,铁的密度是7.65g/cm3,NA=6.023*1023,K=8.62×10-5ev/atom-K,请计算1立方米的铁在850°C下的平衡空位数目。

5.(15分)在面心立方晶体中,在(1 -11)面上,有柏氏矢量为a/2[-1 0 1]的刃位错运动,在(1 1 -1)面上有柏氏矢量为a/2[1 -1 0]的刃位错运动,当它们靠近时是否稳定?有什么变化?说明之。

6.(15分)(1)用晶向和晶面指数的组合写出面心立方,体心立方及密排六方金属的全部滑移系。

(2)在面心立方晶体的单位晶胞中画出一个滑移系,并标出晶面晶向指数。

7(15分)为什么材料有时会在其屈服强度以下的应力载荷时失效?如何防止?如何进行容器只漏不断的设计?8.(15分)根据如下给出的信息,绘制出A和B组元构成的600摄氏度到1000摄氏度之间的二元相图:A 组元的熔点是940摄氏度;B组元在A组元中的溶解度在所有温度下为零;B组元的熔点是830摄氏度,A在B中的最大溶解度是700摄氏度为百分之12;600摄氏度以下A在B中的溶解度是百分之8;700摄氏度时在成分点A-百分之75B有一个共晶转变;755摄氏度时在成分点A-百分之40B还有一个共晶转变;在780摄氏度时在成分点A-百分之49B有一个稳定金属间化合物凝固发生;在755摄氏度时成分点A-百分之67B有另一个稳定金属间化合物凝固反应。

9(10分)为什么在正温度梯度下合金结晶时也会发生枝晶?凝固时合金液体中成分船头波的区域尺寸对枝晶有什么影响?另外,何种情况下发生胞状结晶组织?10.(20分)解释名词(1)扩散系数(2)珠光体(3)再结晶(4)位错割阶2005年1(15分)名词解释空间点阵间隙相成分过冷反应扩散连续脱溶2(20分)判断题(1)属于同一种空间点阵的晶体可以具有不同的晶体结构(2)一个位错环不可能处处都是螺位错,也不可能处处都是刃位错。

(3)致密度高的密排金属作为溶剂形成间隙固溶体时,其溶解度总比致密度低的金属小。

(4)非共晶成分的合金,经较快冷却而形成的全部共晶组织称为伪共晶。

(5)液态金属结晶时,形成临界晶核时体积自有能的减少只能补偿新增表面能的1/3.(6)单晶体的临界分切应力主要取决于晶体的类型及纯度,而与外力的大小和取向无关。

(7)强化金属材料的各种手段,其出发点都在于制造无缺陷的晶体或设置位错运动的障碍。

(8)一般情况下,高纯金属比工业纯度金属更容易发生再结晶。

(9)纯金属经同素异构转变后,会产生组织和结构方面的变化。

(10)调幅分解过程中发生溶质原子的上坡扩散。

3.黄铜是一种Cu-Zn合金,可由于蒸发而失去锌,(锌的沸点低达900°C).。

设经900摄氏度10分钟处理后,在深度1mm处合金的性能将发生某种变化,如果只能容许在0.5mm处的性能发生这一程度的变化,那么这种合金在800摄氏度能停留多长时间?(已知锌在铜中的扩散激活能Q=20000R) (15分)4.下图中给出两个纯螺型位错,其中一个含有一对扭折,另一个含有一对割阶,图中箭头方向为位错线的正方向,问:(1)这两对位错线何者为扭折,何者为割阶?它们属于什么类型位错?(2)假定图上所示的滑移面为面心立方晶体的(111)面,问哪一对位错线可以通过自身的滑动而消除,说明理由。

(3)含有割阶的螺位错在滑移时是怎样形成空位的?(4)指出各位错中多余半原子面的位置。

(注:一定要把位错部分吃透)5.下图是-A-B-C三元相图富A角的投影图(1)说明E点是什么四相反应?写出它的反应式,并说明判断依据。

(2)什么成分合金的结晶组织是(忽略二次相)a) a+(a+Am Bn +Aj Ck )b) (a+Am Bn)+ (a+Am Bn +Aj Ck )注:图不好画,只要把三元相图搞明白就可以了。

6.(1)假设原子为钢球,直径不因晶体结构改变而改变,计算从r-Fe转变为a-Fe的体积膨胀率。

(2)用x射线测得912摄氏度时r-Fe和r-Fe的点阵常数分别为0.3633nm和0.2892nm。

计算r-Fe转变为r-Fe的体积膨胀率。

(3)比较(1)(2)结果,说明原子半径随配位数改变的规律。

为了区分两种弄混的碳钢,工作人员分别截取了A,B两块试样,加热至850摄氏度保温后,以极缓慢的速度冷至室温,观察金相组织,结果如下:A试样的先共析铁素体面积时百分之41.6,珠光体的面积是百分之58.4,B试样的二次渗碳体面积是百分之7.3,珠光体面积是百分之92.7。

设铁素体和渗碳体的密度相同,铁素体中的含碳量为零,试求A,B两种碳钢的含碳量。

8.Cu为面心立方结构,x射线测定的点阵常数a=0.3615nm,(1)按钢球密堆模型计算最近邻原子中心距离是多少?以任何以原子为中心,这样距离的原子数目是多少?(2)在一个晶胞内画出一个能发生滑移的晶面,并标出指数。

(3)在所画晶面上指出一个可滑移的晶面,并标出指数。

(4)若铜晶体表面恰平行于(0 0 1)面,当在[0 0 1]晶向施加应力,使所有滑移面上均发生滑移时,图示在表面上可能看到的滑移线痕迹。

2006年1.名词解释晶带上坡扩散不连续脱熔加工硬化伪共晶2.T=0K时,金属中的自由电子有没有热振动?为什么?3.在立方晶体中画出以下晶面和晶向:【112】,【-210】,(102)(11-2)4.在面心立方晶体中,同一个(111)面上的两个位错a/2[00-1]和a/2[-110]在相互靠近时是否稳定?将发生什么变化?写出位错反应。

5.a,b,c三个相相交与一个三叉结点,a相所张的二面角为82°,b相所张的二面角为110°,ab表面能为0.3J/m2,求ac和bc表面能。

6.分别列出对纯金属和合金可能采取的强化机制。

7.Al-Mn相图如图所示,写出相图中的全部恒温转变反应式及类型。

(图类似于P245图8-31,会这种类型的题目)8.850摄氏度渗碳与950摄氏度渗碳相比,优点是热处理后产品晶粒细小。

a)计算上述两个温度下碳在r-Fe中的扩散系数,已知D0=2.0*10-5m2/s Q=140*103J/mol.。

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