06年材料科学基础真题
(清华大学)材料科学基础真题2006年
(清华大学)材料科学基础真题2006年(总分:150.00,做题时间:90分钟)一、论述题(总题数:9,分数:150.00)1.什么是Kirkendall效应?请用扩散理论加以解释。
若Cu-Al组成的互扩散偶发生扩散时,界面标志物会向哪个方向移动?(分数:10.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(Kirkendall效应:在置换式固溶体的扩散过程中,放置在原始界面上的标志物朝着低熔点元素的方向移动,移动速率与时间成抛物线关系。
Kirkendall效应否定了置换式固溶体中扩散的换位机制,而证实了空位机制;系统中不同组元具有不同的分扩散系数;相对而言,低熔点组元扩散快,高熔点组元扩散慢,这种不等量的原子交换造成了Kirkendall 效应。
当Cu-AI组成的互扩散偶发生扩散时,界面标志物会向着Al的方向移动。
)解析:2.标出图a、b(立方晶体)和c、d(六方晶体,用四指数)中所示的各晶面和晶向的指数:1.图a中待求晶面:ACF、AFI(Ⅰ位于棱EH的中点)、BCHE、ADHE。
2.图b中待求晶向:BC、EC、FN(N点位于面心位置)、ME(M点位于棱BC的中点)。
3.图c中待求晶面:ABD′E′、ADE′F′、AFF′A′、BFF′B′。
4.图d中待求晶向:A′F、O′M(M点位于棱AB的中点)、F′O、F′D。
(分数:16.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(1.ACF(111)、AFI、BCHE、ADHE(010)2.BC、EC、FN、ME3.ABD′E′、ADE′F′、AFF′A′、BFF′B′4.A′F′、D′M、F′O、F′D)解析:3.已知金刚石晶胞中最近邻的原子间距为0.1544nm,试求出金刚石的点阵常数a、配位数C.N.和致密度ξ。
材料科学基础2006A卷答案
材料科学基础期终考试试卷(A)标准答案一、选择题(24分)1. a,2.b,3.d,4. c,5. d,6. a,7. c;8. a,9. d, 10. b, 11. c, 12. a. (每题2分) 二、 (9分)1. 置换扩散的扩散系数与间隙扩散的扩散系数不同,主要表现在:(5分) ● 间隙扩散的扩散系数与空位浓度无关,而置换扩散的扩散系数与空位浓度有关,空位浓度越高扩散系数越大,但总体上说,间隙扩散的扩散系数远大于置换扩散的扩散系数; ● 在间隙固溶体中,扩散是指间隙原子的扩散,它的扩散系数与非间隙原子的扩散系数无关,但在置换固溶体中,不同组元(原子(之间的扩散是相互影响的,因此用互扩散系数来表示置换固溶体中的扩散系数, )(~B A A B D X D X D +=。
如果是间隙扩散则不会发生柯肯达尔效应,因为间隙扩散过程中只有间隙原子定向流动,不会产生点阵平面迁移,因此不会伴随柯垦达尔效应。
2.(2分)3. 不会形成两相区。
因为如果出现两相共存区,那么两相平衡的化学势必然相等,即化学势梯度为0,这段区域中就没有扩散驱动力,扩散就不能进行。
(2分) 三、(10分)1. 过冷度越大则形核功和临界半径越小,因为在均匀形核时,形核功和临界半径分别等于:()22323*316)(316T L T G G m m V ∆=∆=∆πσπσ TL T G m m V ∆=∆*σσ22r =由公式可见,过冷度越小,形核功和临界半径就越小。
(3分)2. 界面能对形核功和临界半径的影响和过冷度的影响正相反,从上面所列的公式可见,界面能越大,形核功和临界半径越大。
(2分)3. 如果是非均匀形核,过冷度对形核功和临界半径的影响与均匀形核相同,因为过冷度的大小决定了形核过程中体积自由能∆G v 的变化, 过冷度∆T 越大,∆G v 也越大,形核功就越小,这一点均匀形核和非均匀形核是相同的。
(2分)4. 形成非晶的必要条件是冷却速度R>R C , R C 为临界冷却速度,它的物理意义是系统冷却时能抑制结晶过程而实现非晶化转变的最小冷却速度。
2006西南交通大学材料科学基础真题
西南交通大学材料科学与工程学院 2009 级研究生 梁树力制作 QQ:121695650 欢迎广大考生咨询交流
3、根据 Fe-Fe3C 相图,完成下列工作:(20 分) (1)画出 Fe-Fe3C 相图(可以忽略高温铁素体相变及包晶转变); (2)画出 40#钢(C%wt=0.4%,下同)从高温液态到室温的平衡冷却曲线(不考虑铁素体的溶解度变化), 并示意画出组织转变过程图; (3)说明 40#钢在室温下的平衡组织,给出每一种组织的成分,计算各组织的相对重量。 (4)说明 40#钢在室温下的平衡相,给出每一种相的成分,计算各相的相对重量。 解:(1)如图 a 所示。
附:CL=C0(1-x)k0-1 ; CS=k0C0(1-x)k0-1 x=Z/L 为已凝固的体积分数,CL , CS , C0 分别为液相、固相和合金的成分,k0 为平衡分配系数,k0=CS/CL。
解:(1) k 0
=
CS CL
=
25 56
C0=33% CS=25%
CS = (1 − x)k0 −1 k 0C0
ΔG = VΔGV+ AΔGA
ΔG
=
4 3
πr3ΔGV
+
4πr2ΔGA
(1)
令 dΔG = 0 ,可求得 r* = − 2ΔGA
dr
ΔGV
将 r*代入式(1)可求得
ΔG*
=
16πΔGA3 3(ΔGV )2
5、简述马氏体相变的特征,说明马氏体的回火过程中组织与性能的变化。(12 分) 答:马氏体相变的基本特征表现为(主要为前两点): (1)无扩散性。马氏体相变时无需原子的扩散,没有原子的混合与再混合过程。新相 M 与母相 A 的化学 成分完全相同。 (2)切变性,具体体现为: ①相变的协调一致性:A→M(FCC→BCC)。通过原子的整体协调运动(切变),晶体结构从 FCC 变成 BCC。 原子的移动距离小于原子间距。 ②表面浮凸效应。在经过抛光的表面,若发生马氏体转变,在切变时,将产生表面浮凸效应。这是由于点 阵形变在转变区域中产生形状改变。 ③惯习面。M 总是在母相的特定晶面上析出,伴随着 M 相变的切变,一般与此晶面平行,此晶面为基体 与 M 相所共有,称为惯习面。 ④新相与母相之间存在确定晶体学位向关系。两种著名的取向关系(钢的 M 转变),即 K-S 关系和西山关 系。实际材料的马氏体转变,一般与上述关系存在几度的偏差。
02-06年北京科技大学考研814材料科学基础真题答案
2002答案:一,1,点阵畸变:在局部范围,原子偏离其正常的点阵位置,造成点阵畸变。
2,柏氏矢量:描述位错特征的一个重要矢量,它集中反映了位错区域内畸变总量的大小和方向,也是位错扫过后晶体相对滑动的量。
3,相图:描述各相平衡存在条件或共存关系的图解,也可称为平衡时热力学参量的几何轨迹。
4,过冷度:相变过程中冷却到相变点以下某个温度后发生转变,平衡相变温度与该实际转变温度之差称过冷度。
5,形变织构:多晶形变过程中出现的晶体学取向择优的现象。
6,二次再结晶:再结晶结束后正常长大被抑制而发生的少数晶粒异常长大的现象。
7,滑移系:晶体中一个滑移面及该面上的一个滑移方向的组合称一个滑移系。
8,孪生:晶体受力后,以产生孪晶的方式进行的切变过程。
二,立方晶系中(111)面、(435)面图略。
立方晶系空间点阵特征是点阵参数有如下关系:a=b=c, α=β=γ=90°。
也可用具有哪类对称元素表示,若有四个三次转轴,则对应立方点阵。
三,分为三晶区:激冷区、柱状晶区、中心等轴晶区。
影响铸锭结晶组织的因素:1,液体过冷度,越小越好。
2,凝固温度范围,越大越好,有利于枝晶的破碎。
3,温度梯度,越小越有利于等轴晶。
4,合金熔点低,温度梯度小。
5,搅拌或加孕育剂。
四,frank-read源机制,图略见课本。
滑移面上一个在A,B两点被钉扎的位错AB,在应力作用下弓出(状态2),弓出到3状态时,下方相邻部分反号相吸,并局部合并,完成一次增殖过程放出一位错环(状态4)。
在应力作用下,继续重复前面1-4过程。
五,一维下,J=-D ;J:扩散流量,单位时间通过单位面积扩散的物质量,D:扩散系数,:浓度梯度,:其意义为物质扩散量与该物质的浓度梯度成正比,方向相反。
影响扩散的因素:1,温度,满足D=D0e 的关系,T升高,D增加。
2,界面表面及位错,是扩散的快速通道。
3,第三组元,可对二元扩散有不同影响,如Mo、W降低C在r-Fe 中的扩散系数,Co、Si加速C扩散,Mn影响不大。
(北京科技大学)材料科学基础真题2006年
(北京科技大学)材料科学基础真题2006年(总分:200.00,做题时间:90分钟)一、论述题(总题数:11,分数:200.00)1.晶体结构1.(以面心立方晶胞为例)描述晶体结构(晶胞)特征的常用参数有哪些?2.在体心立方晶胞中画出一个最密排方向并标明晶向指数;再画出过该方向的两个不同的低指数(简单)晶面,写出对应的晶面指数。
这两个面和与其平行的密排方向构成什么关系?(分数:20.00)__________________________________________________________________________________________正确答案:(1.FCC晶胞中的原子个数4,密排面{111}及密排方向<110>,配位数12,原子半径;间隙位置(八面体间隙在体心及等效位置)及个数4,堆垛顺序ABCABC,致密度0.74。
2.如图,构成晶带关系。
)解析:2.合金相1.(以金属为基的)固溶体与中间相的主要差异(如结构、键性、性能)是什么?2.纯金属中溶入另一组元后(假设不会产生新相)会带来哪些微观结构上的变化?这些变化如何引起性能上的变化?(分数:20.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(1.固溶体保持纯金属的晶体结构,中间相的结构一般与两组元的结构都不同;固溶体原子间以金属键为主,中间相以共价键及离子键为主;固溶体塑、韧性好,中间相的强度高,韧性较差。
2.引起点阵畸变,点阵常数会改变;会产生局部偏聚或有序,甚至出现超结构。
因固溶强化使强度提高,塑性降低;电阻一般增大。
)解析:3.晶体缺陷1.点缺陷(如间隙原子或代位原子)和线缺陷(如位错)为何会发生交互作用?这种交互作用如何影响力学性能?2.举例或画图说明什么是小角晶界的位错模型?描述大角晶界有何模型?其含义是什么?(分数:20.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(1.点缺陷产生畸变,使局部能量提高,附近有弹性应变场;位错也是如此,但位错周围不同位置应力场状态不同,有的为压应力,有的为拉应力;点缺陷会聚集到位错上使应变能降低,使系统的能量下降,吸附溶质的位错是一种稳定组态;此时位错被钉扎而难以运动,使强度提高,会产生上下屈服点效应。
2006硕士入学试题
五、如图所示的Cu-Sn二元相图中, 在水平线I、II、VI、V、X上各发生什么三相平衡反应
写出相应的反应式 (5分)
:
四相平衡包共晶反应区应是什么形状? 它的上下方分别与几个三相区相在四相区的上方和下方是否还与两相区或单相区相连? 为什么?
三元相图中的四相平衡共晶反应区和包晶反应区都是三角形, 请说出这两种四相平衡反从液相成分点和相邻相区的情况作比较).
在下图所示的三元相图投影图中会发生什么样的四相平衡反应? 写出反应式
组成这个三元系的三个二元系中分别发生什么样的三相平衡反应?
III点代表的成分在室温下的平衡组织.(15分)
九、假定某面心立方晶体(点阵常数为a)中的活动滑移系为]011)[111(,
、给出引起滑移的单位位错的柏氏矢量,加以说明;
、若引起此滑移的为刃型位错,指明位错线方向及其移动方向;
、若引起此滑移的为螺型位错,指明位错线方向及其移动方向。
(10分)十、铜是工业上常用的一种金属材料,具有导电率高和耐腐蚀性好等优点,但是纯铜的强度较低,经常难以满足要求,根据你所学的知识,提出几种强化铜合金的方法,并说明其强化十一、将经过大量冷塑性变形(例如为70%)的纯铜长棒的一端浸入冰水中,另一端加热至接近熔点的高温(例如0.9T m ),过程持续进行一小时,然后试样完全冷却,试作沿棒长度的硬度分布曲线(示意图),并作简要说明。
(8分)
]101[a 能否与肖克莱不全位错]211[a 相结合形成弗兰克不全位错,若能,写。
中南大学2005-2006材料科学基础试卷
中南大学考试试卷
2005 —— 2006 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 2003 级总分 100 分,占总评成绩 70%
一、名词解释:(本题28分,每小题4分)
1.螺型位错
2.非平衡偏聚
3.小角晶界
4.滑移系
5.变形织构
6.再结晶起始温度
7.动态再结晶
二、简答题
1.(12分)铜的熔点为1083e,在冷变形后的工业纯铜板上取三个试样,第一个试样加热到200e,第二个试样加热到500e,第三个试样加热到800e,各保温一小时,然后空冷。
试画出各试样热处理后的显微组织示意图(3×2分/个=6分),说明它们在强度和塑性方面的区别及原因(6分)。
2.(10分)户外用的架空铜导线(要求一定的强度)和户内电灯用花线,在加工之后可否采用相同的最终热处理工艺?为什么?
3.(10分)说明塑性变形后的组织、性能的变化。
4. (10分)什么是屈服,解释其产生原因。
5. (15分)制定一种测定再结晶温度的方案。
6.(15分)试分析在fcc中,下列位错反应能否进行?并指出其中三个位错的性质类型?反应后生成的新位错能否在滑移面上运动?。
(西安交通大学)材料科学基础真题2006年
(西安交通大学)材料科学基础真题2006年(总分:150.00,做题时间:90分钟)一、论述题(总题数:8,分数:150.00)1.分别写出图所示5种晶体所属的晶体点阵。
(分数:15.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(a)面心立方点阵;b)简单立方点阵;c)简单立方点阵;d)简单六方点阵;e)面心立方点阵。
) 解析:2.在面心立方单晶体金属的[112]晶向上对其进行拉伸。
1.写出晶体中开动的初始滑移系。
2.在立方体中画出该拉伸方向及初始滑移系。
(分数:15.00)__________________________________________________________________________________________正确答案:(1.[011]和[101]。
2.见下图。
)解析:3.判断下列命题正确与否1.晶体滑移的方向就是该滑移面内位错线运动的方向。
2.晶体中可以形成纯刃型位错环。
3.螺型位错线只能进行滑移运动,不能进行攀移运动。
4.就其本质而言,孪晶也是层错。
5.二元合金相图中,液相线与固相线间距离越大,则合金的流动性越差。
6.空位的存在,总是使晶体的自由能升高。
7.位错的存在,总是使晶体的自由能升高。
8.在固相不扩散、液相完全混合的条件下,固溶体凝固中不可能出现成分过冷。
9.再结晶晶核长大的驱动力是形变储藏能的降低,而再结晶晶粒长大的驱动力是总晶界能的降低。
10.在三元相图的垂直截面图中,不能利用重心法则求三个平衡相的质量分数。
(分数:30.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(1.B; 2.A; 3.A; 4.A; 5.A; 6.B; 7.A; 8.A; 9.A; 10.A)解析:4.已知727℃时,平衡态铁碳合金中铁素体的最大碳含量为w C=0.0218%,而奥氏体的碳含量为w C=0.77%。
武汉科技大学_材料科学基础2006答案考研真题
武汉科技大学
2006年硕士研究生入学考试试题标准答案
一一回答下述问题(任选5小题,共30分)
1一什么叫晶体、晶格和晶胞?(6分)
自然界有许许多多物质,他们由原子、分子或它们的集团组成,若这些原子、分子或它们的集团在空间规则排列,则为晶体。
若用几何点代表这些原子、分子或它们的集团,用直线将这些几何点相连接,组成了空间格子,此格子叫晶格。
反映这格子的最基本几何单元叫晶胞。
2一画出体心立方晶体结构的基本单胞,单胞的原子数,单胞中间隙的体积百分比?(图示意之)。
(6分)
单胞的原子数中原子数 = 8×(1/8)+1 =
2,将原子设成等径刚球,单胞间隙的体积百分为32%。
3一画出面心立方金属晶体的单胞,指出其中的任一最密排面和最密排方向,写出其晶面、晶向簇指数。
(6分)
ABC 为最密排面,晶面簇指数{111};BC 为最密
排方向,晶向簇指数〈110〉
4一何谓滑移系,晶体的什么性能与之有关?(6分)
由晶体中一个最密排面和在该面内的一个最密排方向组成滑移系,(如上题中ABC 面和BC 方向),晶体的滑移系愈多,晶体变形愈容易,这样晶体的范性好。
5一何谓α-Fe 和铁素体(α)?结构和性能有何差别?(6分)
1。
(清华大学)材料科学基础真题2006年
(清华大学)材料科学基础真题2006年(总分:150.00,做题时间:90分钟)一、论述题(总题数:9,分数:150.00)1.什么是Kirkendall效应?请用扩散理论加以解释。
若Cu-Al组成的互扩散偶发生扩散时,界面标志物会向哪个方向移动?(分数:10.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(Kirkendall效应:在置换式固溶体的扩散过程中,放置在原始界面上的标志物朝着低熔点元素的方向移动,移动速率与时间成抛物线关系。
Kirkendall效应否定了置换式固溶体中扩散的换位机制,而证实了空位机制;系统中不同组元具有不同的分扩散系数;相对而言,低熔点组元扩散快,高熔点组元扩散慢,这种不等量的原子交换造成了Kirkendall 效应。
当Cu-AI组成的互扩散偶发生扩散时,界面标志物会向着Al的方向移动。
)解析:2.标出图a、b(立方晶体)和c、d(六方晶体,用四指数)中所示的各晶面和晶向的指数:1.图a中待求晶面:ACF、AFI(Ⅰ位于棱EH的中点)、BCHE、ADHE。
2.图b中待求晶向:BC、EC、FN(N点位于面心位置)、ME(M点位于棱BC的中点)。
3.图c中待求晶面:ABD′E′、ADE′F′、AFF′A′、BFF′B′。
4.图d中待求晶向:A′F、O′M(M点位于棱AB的中点)、F′O、F′D。
(分数:16.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(1.ACF(111)、AFI、BCHE、ADHE(010)2.BC、EC、FN、ME3.ABD′E′、ADE′F′、AFF′A′、BFF′B′4.A′F′、D′M、F′O、F′D)解析:3.已知金刚石晶胞中最近邻的原子间距为0.1544nm,试求出金刚石的点阵常数a、配位数C.N.和致密度ξ。
材料科学基础2006标准答案和评分标准
m2/s = 1.67*10-11m2/s = 1.67*10-7cm2/s(2分)
故t10000 (s)(1分)
4.铝的熔点Tm=933K,单位体积熔化热ΔHf=1.836×109J/m3,固液界面自由能γsc=0.093J/m2,原子体积V0=1.66×10-29m3。在一个大气压下液态铝的凝固,过冷度ΔT=1℃,计算:
二、问答与计算题(下列8小题中任选7题,每题10分,共70分)
1. Mn的同素异构体有一为立方结构,其晶格常数a为0.632nm,密度为7.26g/cm3,原子半径r为0.112nm。问Mn的单位晶胞中有几个原子?其致密度为多少?(已知Mn的原子量为54.94)
解:= nAr/ a3NA
n =a3NA/ Ar= 7.26(6.32610-8)36.0231023/ 54.94 = 20.09120
5.一块含0.1%C的碳钢在930℃渗碳,渗到0.05cm的地方碳的浓度达到0.45%。在t>0的全部时间,渗碳气氛保持表面成分为1%,假设
Dc7=2.0×10-5exp(-140000/RT)(m2/s),
(1)若渗层厚0.05cm,t=1.04×104s,将渗层加深一倍,则需多长时间;
(2)若规定0.3% C作为渗碳层厚度的量度,则在930℃渗碳10小时的渗层厚度为870℃渗碳10小时的多少倍;
(A) 4;2;6 (B) 6;2;4 (C) 4;4;6
13关于间隙固溶体与间隙化合物说法正确的是:A。
(A)二者在结构方面不同(B)二者力学性能相近(C)二者结合键相同
14下列对液-固粗糙界面描述正确的是:A。
(A)微观粗糙,宏观平整(B)微观粗糙,宏观粗糙(C)微观平整,宏观粗糙
山东理工大学材料科学基础考研真题2006—2008年
山东理工大学2006年硕士研究生入学考试试题(A卷)注意事项:本试题的答案必须写在规定的答题纸上,写在试题上不给分。
考试科目:材料科学基础(A)山东理工大学2008年硕士研究生入学考试试题(A卷)注意事项:本试题的答案必须写在规定的答题纸上,写在试题上不给分。
考试科目:材料科学基础A一、选择(每题2分,20分)1、1 下列对金属键描述正确的是:()A 无方向性和饱和性B有方向性和饱和性C有方向性无饱和性D无方向性有饱和性2 下列对晶体与非晶体描述正确的是:()A晶体有熔点和性能的各向异性;非晶体有熔点和性能的各向同性B晶体有熔点和性能的各向异性;非晶体没有熔点,性能为各向同性C晶体没有熔点和性能的各向异性;非晶体有熔点,性能为各向同性D晶体有熔点和性能的各向异性;非晶体也有熔点和性能的各向异性3 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;6B 6;2;4C 4;4;6D 2;4;64 关于间隙固溶体与间隙化合物说法正确的是:()A 二者在结构方面不同B 二者力学性能相近C 二者结合键相同D 二者物理性能相近5柏氏矢量是表示位错特征的矢量,但它不能用于:()A 判断位错性质B 表示位错的能量C 判断位错反应D 表示位错密度6γ-F e的晶体结构是()A 体心立方;B 密排六方;C 面心立方;D 正交结构7根据相律,在给定压力下二元系合金中,最多()相共存。
A 2B 3C 4D 58 下列不属于Fe-Fe3C相图中的组织是:()A 铁素体;B 奥氏体;C 珠光体;D 石墨9 随含碳量的提高,热轧钢力学性能的变化规律是:()A 强度、硬度升高,塑性、韧性降低B强度、硬度升高,塑性、韧性升高C 强度先升后降D 强度先降后升山东理工大学2006年硕士研究生入学考试试题(A 卷) 注意事项:本试题的答案必须写在规定的答题纸上,写在试题上不给分。
考试科目:材料科学基础B一、判断题(20分,每题2分,以√或×表示,答案应写在答题纸上,在本试卷上回答无效)1、离子极化的结果,往往使配位数下降。
(西安理工大学)材料科学基础真题2006年
(西安理工大学)材料科学基础真题2006年(总分:150.00,做题时间:90分钟)一、填空(总题数:6,分数:15.00)1.置换固溶体的溶解度与原子尺寸因素、 1、电子浓度因素和 2有关。
(分数:2.00)填空项1:__________________ (正确答案:电负性因素)填空项1:__________________ (正确答案:晶体结构因素)解析:2.当过冷液体中出现一个半径为r的晶胚时,所得的临界晶核半径大小为 1。
r*变小意味着形核数目 2,晶核均匀形核依靠 3提供r>r*的原子小集团充当晶核,依靠 4提供相当于界面能 5的形核功。
(分数:5.00)填空项1:__________________ (正确答案:[*])填空项1:__________________ (正确答案:增多)填空项1:__________________ (正确答案:结构起伏)填空项1:__________________ (正确答案:能量起伏)填空项1:__________________ (正确答案:1/3)解析:3.固溶体合金结晶过程中遵循形核和核长大规律,但它不同于纯金属的是形核时还额外需要 1起伏,它也是在 2过程中进行的,同时在结晶过程中还始终伴随着 3的扩散。
(分数:3.00)填空项1:__________________ (正确答案:成分)填空项1:__________________ (正确答案:变温)填空项1:__________________ (正确答案:异类原子)解析:4.金属塑性变形过程中发生孪生后,孪晶面两边的晶体位向呈现 1,并且晶体是 2切变的。
(分数:2.00)填空项1:__________________ (正确答案:对称关系)填空项1:__________________ (正确答案:均匀)解析:5.冷塑变金属低温回复时,主要是 1,高温回复时,主要是发生 2。
(分数:2.00)填空项1:__________________ (正确答案:点缺陷的消失)填空项1:__________________ (正确答案:多边形化)解析:6.动态回复与动态再结晶是指在变形过程中 1同时进行。
2006-2007学年第一学期材料科学基础1试题及答案
2006-2007学年第一学期材料科学基础1试题及答案课程 材料科学基础1学 院 材料科学与工程 ______________ 考 试日期 2007 年01 月仃日 专业班号材料 41、42、43、材料(硕)41姓 名 __________________________ 号3 期中期末一、填空题(每空1分,共20分)1. 对金刚石、金属铜和橡胶而言,金刚石为 (1) 键,结合键 (2) 故其 弹性模量(3):金属铜为(4) 键, 结合键 (5)故其弹性模量(6);橡胶中分子链上是(7) 键,分子链之间是_⑻_键,故其弹性模量 —⑼—。
2. 液态金属结晶的驱动力是—(10) ___ ;多晶体金属中晶粒长大的驱动力是 (11X .;合金中原子扩散的驱动力是(12)。
西安交通大学考试题 成绩3.对于刃型位错线,其柏氏矢量(13)相中的化学位相等。
8.一个二元合金相图中,液相线与固相线距离越大的合金,其结晶时的流动性越差。
9. 在三元相图的垂直截面图中,不能利用重心法则求三个平衡相的质量分数10.在固相不扩散、液相完全混合的条件下,固溶体凝固中不可能出现成分过冷。
三、识图题(共18分)1.(4 分)写出所示立方晶胞中ABCDA晶面及AC晶向的密勒指数。
2.(5 分)写出所示六方晶胞中MNPQI晶面、MN晶向、NP晶向、PQ晶向、QM晶向的密X D3. (9分)Fe-C-Mn三元合金的液相面投影图如下图所示。
(1)(3分)写出图中0合金的成分、熔点及结晶时的初生晶;(2) (6分)写出图中a 点、b 点和c点成分TOcyj3&{CJIWC 忙I400X BOOr? I200T alwuesuesnJSOJvJ;x Mi c密的液相参与的四 90事式。
130代 IJ30T \Weighi PcrcmCitbon西安交通大学考试题四、证明题(8 分)假设纯金属熔液按均匀形核方式形核, 晶核形状为立方体。
2006年东北大学材料科学基础考研真题(回忆版)【圣才出品】
2006年东北大学材料科学基础考研真题(回忆版)
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.。
b)850摄氏度渗碳需用多长时间才能获得950摄氏度渗碳5小时的渗层厚度(不同温度下碳在r-Fe中的溶解度的差别可忽略)。
上海交通大学硕士材料科学基础真题2006年
上海交通大学硕士材料科学基础真题2006年(总分:150.00,做题时间:90分钟)一、选择题(总题数:20,分数:80.00)1.四元合金在常压下,其恒温转变时应为______平衡。
(分数:4.00)A.4相B.5相C.3相2.在面心立方晶体中原子层沿[111]堆垛时,______的堆垛成为孪晶。
(分数:4.00)A.ABCACBAB.ABCBCABC.ABABCAB3.当液体的混合程度为______,该合金不会出现成分过冷。
(分数:4.00)A.k e=1B.k e=k0C.k0<k e<14.高分子中能产生结晶的结构类型是______。
(分数:4.00)A.线型B.支化型C.交联型5.在合金非平衡凝固中将会产生各种成分偏析,其中最难消除的偏析是______。
(分数:4.00)A.正常偏析B.枝晶偏析C.胞状偏析6.在金属一金属型共晶合金中,当某一相的体积分数小于27.65%时,______形成棒状共晶。
(分数:4.00)A.一定能B.可能7.体型高分子不可能出现______。
(分数:4.00)A.玻璃态B.高弹态C.黏流态8.铁碳合金中莱氏体在冷却过程中,该组织中的奥氏体______后称为变态莱氏体。
(分数:4.00)A.转变为珠光体B.析出铁素体C.析出二次渗碳体9.高分子的熔点随其晶片厚度的增加而______。
(分数:4.00)A.降低B.升高C.不变10.非均匀形核所需的过冷度是合金结晶温度T m的______倍。
(分数:4.00)A.2B.0.2C.0.0211.不易产生交滑移的晶体结构为______。
(分数:4.00)A.密排六方B.体心立方C.面心立方12.在纯铁的温度-压力相图中,斜率为负的相界线是______的相界线。
(分数:4.00)A.α-Fe和γ-FeB.γ-Fe和δ-FeC.δ-Fe和液相13.从高分子的重复结构单元的对称性可知,最易结晶的是______。
(分数:4.00)A.聚丙烯C.聚苯乙烯14.冷变形金属的回复温度______再结晶温度。
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武汉理工大学2006年研究生入学考试试题
课程材料科学基础
(共3页,共十题,答题时不必抄题,标明题目序号,相图不必重画,直接做在试卷上)
一、填空题(1.5×20=30分)
1. 结晶学晶胞是()。
2. 扩散的基本推动力是(),一般情况下以()形式表现出来,扩散常伴随着物质的()。
3. 晶面族是指()的一组晶面,同一晶面族中,不同晶面的()。
4. 向MgO、沸石、TiO2、萤石中,加入同样的外来杂质原子,可以预料形成间隙型固溶体的固溶度大小的顺序将是()。
5. 根据烧结时有无液相出现,烧结可分为(),在烧结的中后期,与烧结同时进行的过程是()。
6. 依据硅酸盐晶体化学式中()不同,硅酸盐晶体结构类型主要有()。
7. 液体表面能和表面张力数值相等、量纲相同,而固体则不同,这种说法是()的,因为()。
8. 二级相变是指(),发生二级相变时,体系的()发生突变。
9. 驰豫表面是指(),NaCl单晶的表面属于是()。
10. 固态反应包括(),化学动力学范围是指()。
11.从熔体结构角度,估计a长石、b辉石(MgO·SiO2)、c镁橄榄石三种矿物的高温熔体表面张力大小顺序()。
二、CaTiO3结构中,已知钛离子、钙离子和氧离子半径分别为0.068nm,
0.099nm,0.132nm。
(15分)
1. 晶胞中心的钛离子是否会在八面体空隙中“晃动”;
2. 计算TiCaO3的晶格常数;
3. 钛酸钙晶体是否存在自发极化现象,为什么?
三、在还原气氛中烧结含有TiO2的陶瓷时,会得到灰黑色的TiO2-x:(15分)
1.写出产生TiO2-x的反应式;
2.随还原气氛分压的变化,该陶瓷材料的电导率和密度如何变化?
3.从化学的观点解释该陶瓷材料为什么是一种n型半导体。
四、选择题:下列2题任选1题(12分)
1. 简述金属材料、无机非金属材料以及高分析材料腐蚀的特点。
2. 试述材料疲劳失效的含义及特点。
在烧结过程中希望材料获得预期的显微结构以使材料最佳性能充分发挥,在控制显微结构因素和工艺条件上应主要考虑哪些相关因素?
六、熔体结晶时:(1)图示核化速率-温度、晶化速率-温度关系及其对总结晶速率的的影响;
(2)核化速率与晶化速率的不同对新相的显微结构有何影响,为什么?
(3)指出在哪一温度范围内对形成玻璃有利,为什么?(12分)七、X射线给出立方MgO的晶胞参数是0.4211nm,它的密度是3.6g/cm3。
(Mg2+和O2-、Al3+摩尔质量分别是24.3和16、27)(12分)
1.求单位晶胞中有多少Mg2+和O2-;
2.若有0.05molAl2O3溶解于晶格中,计算密度改变百分数是多少?
八、当反应物通过产物层的扩散控制速率时,由NiO和Cr2O3的球形颗粒形成NiCr2O4晶体,假定NiO颗粒包围着Cr2O3颗粒,反应符合杨德动力学规律。
(15分)
1. 请绘出反应初期的反应模型,并推导反应初期的形成速率关系;
2. 在1300度,NiCr2O4中D Cr3+>D Ni2+>D O2-,试问哪一个离子控制着NiCr2O4的形成速率?为什么?
3. 如将细铂丝涂在两种氧化物NiO和Cr2O3的分界线上,然后将这些压制成型的样
品进行扩散退火(标记物铂丝非常细,不影响离子在不同氧化物之间的扩散)。
在保持电中性的前提下,判断铂丝将向哪一方向移动?
九、下图是A-B-C三元系统相图,根据相图回答下列问题:(24分)
1. 判断化合物S1、S2、S3的性质;
2. 用箭头表示相区界线温度变化方向及界线性质;
3. 划分副三角形,并写出各三元无变量点的平衡过程及性质;
4. 用规范化写法写出M点对应组分的平衡结晶过程;
5. N点对应的三元组成点加热时在那一点温度下开始出现液相?哪一点温度下完全熔化?
第9题图。