材料试题

材料科学基础试题

一．选择题

1.面心立方晶体的孪晶面是。

（A）{112} （B）{110} （C）{111}

2.刃型位错的滑移方向与位错线之间的几何关系？

（A）垂直（B）平行（C）交叉

3.能进行攀移的位错必然是。

（A）刃型位错（B）螺型位错（C）混合位错4.，位错滑移的派-纳力越小。

（A）位错宽度越大（B）滑移方向上的原子间距越大（C）相邻位错的距离越大

5.在二元系合金相图中，计算两相相对量的杠杆法则用于

。

（A）单相区中（B）两相区中（C）三相平衡水平线上

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）肖特基缺陷（B）弗仑克尔缺陷（C）线缺陷

7.塑性变形产生的滑移面和滑移方向是

（A）晶体中原子密度最大的面和原子间距最短方向

（B）晶体中原子密度最大的面和原子间距最长方向

（C）晶体中原子密度最小的面和原子间距最短方向

8.属于物理键的是。

（A）共价键（B）范德华力（C）氢键

9.以下不具有多晶型性的金属是。

（A）铜（B）锰（C）铁

10.体心立方晶体的致密度为 B 。

（A）100% （B）68% （C）74%

二．填空题

1.在低温或常温下，位错的攀移运动非常困难，因为这种运动需要原子的高温才能发生，显然，升高温度可以促进这种运动。

2.晶体有别于非晶体的两大特征是有固定熔点和各向异性。

3.产生莱氏体的转变是共晶转变，产生珠光体的转变是共析转变。

4.面心立方体的配位数和致密度分别是12 、0.74。

5.晶粒之间的晶界通常为大角度晶界。

6.铝、镁分别属于面心立方、密排六方结构。

7.晶面指数越小，晶面距越大，其阵点密度越大。

8.有波纹状滑移线是由于交滑移产生。

三、判断题

1.晶体的结构缺陷也包括在结构之中。（对）

2.组成匀晶相图的两组元，在液态应无限互溶，而在固态可以部分互溶。（对）

3.螺位错可以有多个滑移面。（对）

4.肖克莱不全位错可以是刃型、螺型或混合型位错。（对）

5.多晶转变点一定不会是析晶终点，过渡点一定不会是析晶终点。（对）

6.螺位错可以攀移（错）

7.铜和镁都属于典型的面心立方结构。（错）

8.面心立方的孪晶面为（111）。（对）

9.刃型位错的滑移方向与位错线之间的几何关系是垂直。（对）

10.氢键是分子间作用力，介于化学键与物理键之间，具有饱和性。（对）

11.由相律f=c-p+2得最大自由度为3.（对）

12.柏氏矢量b仅和位错周围晶体点阵畸变有关，与回路起点及其具体途径无关。（对）

13.点缺陷的存在会造成点阵畸变，内能升高，热力学稳定性降低。（对）

14.晶体在滑移过程中，滑移面和滑移方向都改变。（对）

15.晶体的滑移必须在一定外力作用下才会发生。（对）

四、名词解释及简答

1.晶体：是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体。

2.相：指合金中化学成分、晶体结构和原子聚集状态都相同，并以界面互相分开的各均匀组成部分。

3.多滑移：滑移过程中沿两个以上滑移系同时或交替进行，这种滑移过程就称为多滑移。

4.空间点阵：是表示晶体结构中各类等同点排列规律的几何图形。

5.试述影响置换型固溶体的固溶度的条件。

解：

(1)、离子尺寸因素

从晶体稳定性考虑，相互替代的离子尺寸愈相近，则固溶体愈稳定。若以r1和r2分别代表半径大和半径小的两种离子的半径。当它们半径差< 15%时，形成连续置换型固溶体。若此值在15～30%时，可以形成有限置换型固溶体。而此值>30%时，不能形成固溶体。

(2)、晶体的结构类型

形成连续固溶体的两个组分必须具有完全相同的晶体结构。结构不同最多只能生成有限固溶体。

(3)、离子的电价因素

只有离子价相同或复合替代离子价总和相同时，才可能形成连续置换型固溶体。

(4)、电负性因素

电负性相近，有利于固溶体的生成。

五、计算题

1.作图表示立方晶体的()()()421

,210

,

123晶面及[][][]346

,

11

2

,

02

1晶向

。

2．试分析在fcc中，下列位错反应能否进行？并指出其中3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？

位错反应几何条件;

12

11211111

()()[111] 266263333

a

b b a b

c a b c +=-++-+=+-=

能量条件：

222 22

|2||2|() 26263 a a a a a

+=+>

因此，

[101][121][111]

263

a a a

+→

位错反应能进行。

对照汤普森四面体，此位错反应相当于

CA + αC → αA

（全位错） （肖克利） （弗兰克） 新位错[111]3a 的位错线为(111)和（111）的交线位于（001）面上，且系纯刃型位错。由于（001）面系fcc 非秘排面，故不能运动，系固定位错。

3.已知平均晶粒直径为1mm 和0.0625mm 的 -Fe 的屈服强度分别为112.7MPa 和196MPa ，问平均晶粒直径为0.0196mm 的纯铁的屈服强度为多少？

解：根据Hall-Petch 公式：

解得

∴ 4.已知条件：v=0.3, GCu=48300MPa ，Ga-Fe=81600MPa ，])1(2exp[12)2exp(12b v a v G b w v G N P ---=--=-ππτ

指出Cu 与a-Fe 两晶体易滑移的晶面和晶向，并分别求出它们的滑移