材料科学基础习题库.ppt

《材料科学基础习题库.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《材料科学基础习题库.ppt（316页珍藏版）》请在沃文网上搜索。

1、第一章第一章第二章第二章第三章第三章第四章第四章第五章第五章第六章第六章第七章第七章第八章第八章第九章第九章综合题一综合题一综合题二综合题二综合题三综合题三综合题四综合题四综合题五综合题五综合题六综合题六综合题七综合题七综合题八综合题八材料科学基础习题及参考答案第一章工程材料中的原子排列工程材料中的原子排列返回返回一、名词解释v1.空间点阵v2.原子配位数v3.晶体缺陷v4.晶界v5.螺位错返回返回答案答案答案答案答案二、简答题v1.空间点阵与晶体点阵有何区别？v2.金属的3种常见晶体结构中，不能作为一种空间点阵的是哪种结构？v3.原子半径与晶体结构有关。当晶体结构的配位数降低时原子半径如何变

2、化？v4.在晶体中插入柱状半原子面时能否形成位错环？v5.计算位错运动受力的表达式为，其中是指什么？返回返回答案答案答案答案答案v6.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？v7.位错线上的割阶一般如何形成？v8.界面能最低的界面是什么界面？v9.“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？返回返回答案答案答案答案三、综合题v1.作图表示立方晶体的（123）（0-1-2）（421）晶面及-102-211346晶向。v2.写出立方晶体中晶向族，等所包括的等价晶向。v3.写出立方晶体中晶面族100，110，111，112等所包括的等价

3、晶面。v4.总结3种典型的晶体结构的晶体学特征。v5.在立方晶系中画出以001为晶带轴的所有晶面。返回返回答案答案答案答案答案v6.面心立方晶体的(100),(110),(111)等晶面的面间距和面密度，并指出面间距最大的面。v7.Ni的晶体结构为面心立方结构，其原子半径为r=0.1243求Ni的晶格常数和密度。v8.Mo的晶体结构为体心立方结构，其晶格常数a=0.3147nm，试求Mo的原子半径r。v9.在Fe中形成1mol空位的能量为104.67kJ，试计算从20升温至850时空位数目增加多少倍?返回返回答案答案答案答案v10.判断下列位错反应能否进行。1)a/210-1+a/6-121a

4、/311-12)a100a/2101+a/210-13)a/3112+a/2111a/611-14)a100a/2111+a/21-1-1返回返回答案v11.若面心立方晶体中有b=a/2-101的单位位错及b=a/612-1的不全位错，此二位错相遇产生位错反应。1)问此反应能否进行？为什么？2)写出合成位错的柏氏矢量，并说明合成位错的类型。v12.已知柏氏矢量b=0.25nm，如果对称倾侧晶界的取向差=1及10，求晶界上位错之间的距离。从计算结果可得到什么结论？返回返回答案答案第二章固体中的相结构固体中的相结构返回返回一、名词解释1.金属间化合物2.固溶体3.同素异构体4.间隙固溶体5.重合位

5、置点阵答案答案答案答案答案返回返回二、简答题1.为什么外界温度的急剧变化可以使许多陶瓷器件开裂或破碎？2.为什么只有置换固熔体的两个组元之间才能无限互溶，而间隙固熔体则不能？3.陶瓷材料中主要结合键是什么？从结合键的角度解释陶瓷材料所具有的特殊性能。返回返回答案答案答案三、综合题v1.计算fcc和bcc晶体中四面体间隙及八面体间隙的大小(用原子半径尺表示)，并注明间隙中心坐标。指出溶解在-Fe中C原子所处的位置，若此位置全部被C原子占据，那么，间在此情况下，-Fe能溶解C的质量分数为多少?实际上碳在铁中的最大溶解质量分数是多少?二者在数值上有差异的原因是什么?v2.试从晶体结构的角度，说明间隙

6、固溶体、间隙相及间隙化合物之间的区别。返回返回答案答案v3.何谓玻璃？从内部原子排列和性能上看，非晶态和晶态物质主要区别何在?v4.有序合金的原子排列有何特点？这种排列和结合键有什么关系？为什么许多有序合金在高温下变成无序？v5.试分析H、N、C、B在Fe和Fe中形成固熔体的类型、存在位置和固溶度（摩尔分数）。各元素的原子半径如下：H为0.046nm，N为0.071nm，C为0.077nm，B为0.091nm，Fe为0.124nm，Fe为0.126nm。返回返回答案答案答案v6.已知Cd,Zn,Sn,Sb等元素在Ag中的固熔度（摩尔分数）极限分别为它们的原子直径分别为0.3042nm，0.31

7、4nm，0.316nm，0.3228nm，Ag为0.2883nm。试分析其固熔度（摩尔分数）极限差别的原因，并计算它们在固熔度（摩尔分数）极限时的电子浓度。返回返回答案第三章凝固凝固返回返回一、名词解释v1.过冷度v2.成分过冷v3.微观偏析v4.偏析v5.能量起伏v6.动态过冷v7.均匀形核返回返回答案答案答案答案答案答案答案二、简答题v1.试述结晶相变的热力学条件、动力学条件、能量及结构条件。v2.什么叫临界晶核？它的物理意义及与过冷度的定量关系如何？v3.试分析单晶体形成的基本条件。返回返回答案答案答案三、综合题v1.铸件组织有何特点？v2.液体金属凝固时都需要过冷，那么固态金属熔化时是

8、否会出现过热，为什么？v3.欲获得金属玻璃，为什么一般选用液相线很陡，从而有较低共晶温度的二元系？v4.比较说明过冷度、临界过冷度、动态过冷度等概念的区别。v5.分析纯金属生长形态与温度梯度的关系。返回返回答案答案答案答案答案v6.简述纯金属晶体长大的机制。v7.指出下列概念的错误之处，并改正。(1)所谓过冷度，是指结晶时，在冷却曲线上出现平台的温度与熔点之差；而动态过冷度是指结晶过程中，实际液相的温度与熔点之差。(2)金属结晶时，原子从液相无序排列到固相有序排列，使体系熵值减少，因此是一个自发过程。(3)在任何温度下，液体金属中出现的最大结构起伏都是晶胚。(4)在任何温度下，液相中出现的最大

9、结构起伏都是核。返回返回答案答案答案答案答案(5)所谓临界晶核，就是体系自由能的减少完全补偿表面自由能的增加时的晶胚的大小。(6)在液态金属中，凡是涌现出小于临界晶核半径的晶胚都不能成核，但是只要有足够的能量起伏提供形核功，还是可以成核的。(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T=0.2Tm计算值基本一致。(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。返回返回答案答案答案答案(9)若在过冷液体中，外加10000颗形核剂，则结晶后就可以形成10000颗晶粒。(10)从非均匀形核功的计算公式A非A均中可以看出，当润

10、湿角00时，非均匀形核的形核功最大。(11)为了生产一批厚薄悬殊的砂型铸件，且要求均匀的晶粒度，则只要在工艺上采取加形核剂就可以满足。(12)非均匀形核总是比均匀形核容易，因为前者是以外加质点为结晶核心，不象后者那样形成界面，而引起自由能的增加。返回返回答案答案答案答案(13)在研究某金属细化晶粒工艺时，主要寻找那些熔点低、且与该金属晶格常数相近的形核剂，其形核的催化效能最高。(14)纯金属生长时，无论液固界面呈粗糙型或者是光滑型，其液相原子都是一个一个地沿着固相面的垂直方向连接上去。(15)无论温度如何分布，常用纯金属生长都是呈树枝状界面。(16)氮化铵和水溶液与纯金属结晶终了时的组织形态一

11、样，前者呈树枝晶，后者也呈树枝晶。返回返回答案答案答案答案(17)人们是无法观察到极纯金属的树枝状生长过程，所以关于树枝状的生长形态仅仅是一种推理。(18)液体纯金属中加入形核剂，其生长形态总是呈树枝状。(19)纯金属结晶时若呈垂直方式长大，其界面时而光滑，时而粗糙，交替生长。(20)从宏观上观察，若液固界面是平直的称为光滑界面结构，若是金属锯齿形的称为粗糙界面结构。(21)纯金属结晶时以树枝状形态生长，或以平面状形态生长，与该金属的熔化熵无关。返回返回答案答案答案答案(22)金属结晶时，晶体长大所需要的动态过冷度有时还比形核所需要的临界过冷度大。返回返回答案第四章相图相图返回返回一、名词解释

12、v1.相变v2.相v3.组织v4.组织组成物v5.相图v6.离异共晶v7.伪共晶v8.杠杆定理返回返回答案答案答案答案答案答案答案答案二、综合题v1.在图430所示相图中，请指出：(1)水平线上反应的性质；(2)各区域的组织组成物；(3)分析合金I，II的冷却过程；(4)合金工，II室温时组织组成物的相对量表达式。返回返回答案2.固溶体合金的相图如下图所示，试根据相图确定：v成分为(B)=40%的合金首先凝固出来的固体成分;v若首先凝固出来的固体成分含(B)=60%，合金的成分为多少?v成分为(B)=70%写的合金最后凝固的液体成分;v合金成分为(B)=50%，凝固到某温度时液相含有(B)=4

13、0%，固体含有(B)=80%，此时液体和固体各占多少?返回返回答案v3.证明固溶体合金凝固时，因成分过冷而产生的最大过冷度为：最大过冷度离液固界面的距离为：式中m液相线斜率；CoCu合金成分；K平衡分配系数；G温度梯度；D扩散系数；R凝固速率。说明：液体中熔质分布曲线可表示为：返回返回答案v4.指出下列相图中的错误，并加以改正。返回返回答案v5.根据图7-8所示的Fe-Fe3C相图，分别求(C)=2.11%，(C)=30%的二次渗碳体的析出量。画出(C)=4.3%的冷却曲线。返回返回答案v6.A1-Cu合金相图如图7-13所示，设分配系数K和液相线斜率均为常数，试求:(Cu)=1%固溶体进行缓

14、慢的正常凝固，当凝固分数为50%时所凝固出的固体成分;经过一次区域熔化后在x-5处的固体成分，取熔区宽度L=0.5;测得铸件的凝固速率R=310-4cm/s，温度梯度G=30/cm，扩散系数D=310-5cm/s时，合金凝固时能保持平面界面的最大含铜量。返回返回答案v7.根据图7-9所示的A1-Si共晶相图，试分析图中(a)，(b)，(c)3个金相组织属什么成分并说明理由。指出细化此合金铸态组织的途径。返回返回答案8.青铜(Cu-Sn)和黄铜CCu-fin)相图如图7-15(a)，(b)所示:v叙述Cu-10%Sn合金的不平衡冷却过程，并指出室温时的金相组织。v比较Cu-10%Sn合金铸件和C

15、u-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。(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?答案返回返回v9.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。试计算A%，(A-+-B)%和(A+B+C)%的相对量。写出图中I和P合金的室温平衡组织。返回返回答案v1

16、0.根据下图所示，Al-Mg-Mn系富Al一角的投影图，写出图中两个四相反应。写出图中合金和的凝固过程。答案返回返回第五章材料中的扩散材料中的扩散返回返回一、名词解释v1.上坡扩散v2.柯肯达尔效应v3.菲克第一定律v4.自扩散v5.反应扩散返回返回答案答案答案答案答案二、简答题v1.为什么钢铁零件渗碳温度一般要选择相区中进行？若不在相区进行会有什么结果？v2.三元系发生扩散时，扩散层内能否出现两相共存区域，三相共存区？为什么？返回返回答案答案三、综合题v1.以空位机制进行扩散时，原子每次跳动一次相当于空位反向跳动一次，并未形成新的空位，而扩散激活能中却包含着空位形成能，此说法是否正确？请给出

17、正确解释。v2.指出以下概念中的错误。（1）如果固溶体中不存在扩散流，则说明原子没有扩散（2）因固体原子每次跳动方向是随机的，所以在没有任何扩散情况下扩散通量为零。（3）晶界上原子排列混乱，不存在空位，所以空位机制扩散的原子在晶界处无法扩散。（4）间隙固溶体中溶质浓度越高，则溶质所占的间隙越多，供扩散的空余间隙越少，即z值越小，导致扩散系数下降。（5）体心立方比面心立方的配位数要小，故由关系式可见，Fe中原子扩散系数要小于Fe中的扩散系数。返回返回答案答案v3.一块(C)=0.1%的碳钢在930渗碳，渗到0.05cm的地方，碳的浓度达到0.45%。在t0的全部时间，渗碳气氛保持表面成分为1%，

18、假设DC=2.010-5exp(-14000/RT)(m2/s)，计算渗碳时间。若将渗层加深1倍，则需多长时间?若规定(C)=0.3%作为渗碳层厚度的量度，则在930时渗碳10h的渗层厚度为870时渗碳10h的多少倍?4.在950下对纯铁进行渗碳，并希望在0.1mm的深度得到(C)=0.9%的碳含量。假设表面碳含量保持在(C)2=1.20%，扩散系数D-Fe=10-10m2/s。计算为达到此要求至少要渗碳多少时间。返回返回答案答案v5.有两种激活能分别为Q1=83.7kJ/mol和Q2=251kJ/mol的扩散反应。观察在温度从25高到60对这两种扩散的影响，并对结果做出评述。v6.如下图所示

19、，利用Fe-O相图分析纯铁在1000氧化时氧化层内的不同组织与氧的浓度分布规律，画出示意图。返回返回答案答案v7.已知A1在Al2O3中扩散系数D0(Al)=2.810-3m2/s，激活能477kJ/mol，而氧在Al2O3中的D0(O)=0.19m2/s，Q=636kJ/mol。分别计算二者在2000K温度下的扩散系数D。说明它们扩散系数不同的原因。返回返回答案第六章塑性变形塑性变形返回返回一、名词解释v1.多滑移v2.位错的交滑移v3.攀移v4.形变织构v5.孪生返回返回答案答案答案答案答案二、简答题v1.什么是单滑移、多滑移、交滑移?三者滑移线的形貌各有何特征?v2.用金相分析如何区分“

20、滑移带”、“机械孪晶”、“退火孪晶”。v3.银纹与裂纹有什么区别?返回返回答案答案答案三、综合题v1.试用位错理论解释低碳钢的屈服。举例说明吕德斯带对工业生产的影响及防止办法。v2.纤维组织及织构是怎样形成的?它们有何不同?对金属的性能有什么影响?v3.简要分析加工硬化、细晶强化、固熔强化及弥散强化在本质上有何异同。v4.有一70MPa应力作用在fcc晶体的001方向上，求作用在(111)10-1和(111)-110滑移系上的分切应力。返回返回答案答案答案答案v5.Al单晶在室温时的临界分切应力c=7.9105Pa。若在室温下将铝单晶试样做拉伸试验时，拉伸轴为123方向，试计算引起该样品屈服所

21、需施加的应力。v6.MgO为NaCl型结构，其滑移面为110,滑移方向为，试问沿哪一方向拉伸(或压缩)不会引起滑移?v7.证明:bcc及fcc金属产生孪晶时，孪晶面沿孪生方向的切变均为0.707。v8.简述陶瓷材料(晶态)塑性变形的特点。返回返回答案答案答案答案第七章回复与再结晶回复与再结晶返回返回一、名词解释v1.再结晶v2.再结晶织构v3.多边化v4.储存能v5.回复v6.热加工v7.二次再结晶返回返回答案答案答案答案答案答案答案二、简答题v1.固态下无相变的金属及合金，如不重熔，能否改变其晶粒大小?用什么方法可以改变?v2.冷拉铜导线在用作架空导线时(要求一定的强度)和电灯花导线(要求韧

22、性好)时，应分别采用什么样的最终热处理工艺才合适?v3.某低碳钢零件要求各向同性，但在热加工后形成比较明显的带状组织。请提出几种具体方法来减轻或消除在热加工中形成带状组织的因素。返回返回答案答案答案三、综合题v1.判断下列看法是否正确。判断下列看法是否正确。v(1)采用适当的再结晶退火，可以细化金属铸件的晶粒。采用适当的再结晶退火，可以细化金属铸件的晶粒。v(2)动态再结晶仅发生在热变形状态，因此，室温下变形的金属不会发生动态再结晶动态再结晶仅发生在热变形状态，因此，室温下变形的金属不会发生动态再结晶。v(3)多边化使分散分布的位错集中在一起形成位错墙，因位错应力场的叠加，使点阵多边化使分散分

23、布的位错集中在一起形成位错墙，因位错应力场的叠加，使点阵畸变增大。畸变增大。v(4)凡是经过冷变形后再结晶退火的金属，晶粒都可得到细化。凡是经过冷变形后再结晶退火的金属，晶粒都可得到细化。v(5)某铝合金的再结晶温度为某铝合金的再结晶温度为320，说明此合金在，说明此合金在320以下只能发生回复，而在以下只能发生回复，而在320以上一定发生再结晶。以上一定发生再结晶。v(6)20#钢的熔点比纯铁的低，故其再结晶温度也比纯铁的低。钢的熔点比纯铁的低，故其再结晶温度也比纯铁的低。v(7)回复、再结晶及晶粒长大三个过程均是形核及核长大过程，其驱动力均为储存回复、再结晶及晶粒长大三个过程均是形核及核长

24、大过程，其驱动力均为储存能。能。v(8)金属的变形量越大，越容易出现晶界弓出形核机制的再结晶方式。金属的变形量越大，越容易出现晶界弓出形核机制的再结晶方式。v(9)晶粒正常长大是大晶粒吞食小晶粒，反常长大是小晶粒吞食大晶粒。晶粒正常长大是大晶粒吞食小晶粒，反常长大是小晶粒吞食大晶粒。v(10)合金中的第二相粒子一般可阻碍再结晶，但促进晶粒长大。合金中的第二相粒子一般可阻碍再结晶，但促进晶粒长大。v(11)再结晶织构是再结晶过程中被保留下来的变形织构。再结晶织构是再结晶过程中被保留下来的变形织构。v(12)当变形量较大、变形较均匀时，再结晶后晶粒易发生正常长大，反之易发生反当变形量较大、变形较均

25、匀时，再结晶后晶粒易发生正常长大，反之易发生反常长大。常长大。v(13)再结晶是形核再结晶是形核长大过程，所以也是一个相变过程。长大过程，所以也是一个相变过程。返回返回答案v2.说明金属在冷变形、回复、再结晶及晶粒长大各阶段晶体缺陷的行为与表现，并说明各阶段促使这些晶体缺陷运动的驱动力是什么。v3.试比较去应力退火过程与动态回复过程位错运动有何不同。从显微组织上如何区分动、静态回复和动、静态再结晶?v4.为何金属材料经热加工后机械性能较铸造状态为佳?v5.灯泡中的钨丝在非常高的温度下工作，故会发生显著的晶粒长大。当形成横跨灯丝的大晶粒时，灯丝在某些情况下就变得很脆，并会在因加热与冷却时的热膨胀

26、所造成的应力下发生破断。试找出一种能延长钨丝寿命的方法。v6.简述一次再结晶与二次再结晶的驱动力，并如何区分冷、热加工?动态再结晶与静态再结晶后的组织结构的主要区别是什么?答案答案答案答案答案返回返回v7.某工厂用一冷拉钢丝绳将一大型钢件吊入热处理炉内，由于一时疏忽，未将钢丝绳取出，而是同工件一起加热到860，打开炉门，要吊出工件时，钢丝绳发生断裂，试分析原因。答案返回返回第八章固态相变固态相变返回返回一、名词解释v1.马氏体v2.贝氏体转变v3.惯习面v4.调幅分解v5.连续脱溶返回返回答案答案答案答案答案二、简答题v1.试述无扩散型相变有何特点。v2.简述马氏体相变的基本特征。返回返回答案

27、答案三、综合题v1.分析固态相变的阻力。v2.分析位错促进形核的主要原因。v3.连续脱熔和不连续脱熔有何区别?试述不连续脱熔的主要特征?v4.试述Al-Cu合金的脱熔系列及可能出现的脱熔相的基本特征。为什么脱溶过程会出现过渡相?时效的实质是什么?v5.指出调幅分解的特征，它与形核、长大脱溶方式有何不同?返回返回答案答案答案答案答案v6.含碳质量分数c0.003及c0.012的甲5mm碳钢试样，都经过860加热淬火，试说明淬火后所得到的组织形态、精细结构及成分。若将两种钢在860加热淬火后，将试样进行回火，则回火过程中组织结构会如何变化?v7.某厂采用9Mn2V钢制造塑料模具，要求硬度为5863

28、HRC。采用790油淬后200220回火，使用时经常发生脆断。后来改用790加热后在260280的硝盐槽中等温4h后空冷，硬度虽然降低至50HRC，但寿命大大提高，试分析其原因。答案答案返回返回第九章复合效应与界面复合效应与界面返回返回一、名词解释v1.复合界面v2.复合材料v3.复合效应v4.复合强化返回返回答案答案答案答案二、综合题v1.增强体、基体和界面在复合材料中各起什么作用?v2.比较弥散增强、粒子(颗粒)增强和纤维增强的作用和机理。v3.简述复合材料中的尺寸效应。v4.对复合有何要求，是否任意两种材料复合后都能制成复合材料?答案答案答案答案返回返回综合题一返回返回一、名词解释v1.

29、空间点阵v2.金属间化合物v3.过冷度v4.相v5.上坡扩散返回返回答案答案答案答案答案二、简答题v1.请解释：在一定温度下，晶体中为何存在一定热力学平衡数量的点缺陷。v2.组元的晶体结构如何影响置换固溶体的浓度的？v3.能否说明过冷度越大，相变的形核率就越大，为什么？v4.铸锭中常见的缺陷有哪些？v5.影响原子扩散的因素有哪些？答案答案答案答案返回返回答案三、综合题v1.在面心立方晶体中，分别画出(101)、110和（-1-1-1）、1-10，指出哪些是滑移面、滑移方向，并就图中情况分析它们能否构成滑移系？v2.已知Al为面心立方晶体，原子半径为rA。若在Al晶体的八面体间隙中能溶入最大的小

30、原子半径为rB，请计算rB与rA的比值是多少。v3.已知铜的临界切分应力为1Mpa，问要使面上产生101方向的滑移，应在001方向上施加多大的力？答案答案答案返回返回v4.已知碳在Fe中扩散时，D02.0105m2/s，Q1.4105J/mol。当温度由927上升到1027时，扩散系数变化了多少倍？（R8.314J/(mol.K)）v5.试从晶界的结构特征和能量特征分析晶界的特点。v6.试分析冷塑性变形对合金组织结构、力学性能、物理化学性能、体系能量的影响。答案答案答案答案返回返回7.如附图所示，请分析：如附图所示，请分析：1)两水平线的反应类型，并写出反应式；两水平线的反应类型，并写出反应式

31、；2)分析分析Ab、bg、gd、d、dh、he、eB七个区域室温下七个区域室温下的组织组成物（的组织组成物（j点成分小于点成分小于g点成分）；点成分）；3)分析分析I、II合金的平衡冷却过程，并注明主要的相变反应；合金的平衡冷却过程，并注明主要的相变反应；4)写出合金写出合金I平衡冷却到室温后平衡冷却到室温后相组成物相组成物相组成物相组成物相对含量的表达式及相对含量的表达式及合金合金II平衡冷却到室温后平衡冷却到室温后组织组成物组织组成物组织组成物组织组成物相相对含量的表达式。对含量的表达式。答案返回返回v8.请对比分析回复、再结晶、正常长大、异常长大的驱动力及力学性能变化。答案返回返回综合题

32、二返回返回一、名词解释v1.原子配位数v2.固溶体v3.成分过冷v4.相v5.柯肯达尔效应返回返回答案答案答案答案答案二、简答题v1.面心立方晶体和体心立方晶体的晶胞原子数、配位数和致密度各是多少？v2.立方晶系中，若位错线方向为001，b=a110，试说明该位错属于什么类型。v3.请说明间隙化合物与间隙固溶体的异同。v4.试从扩散系数公式说明影响扩散的因素。v5.何为过冷度？它对形核率有什么影响？返回返回答案答案答案答案答案答案三、综合题v1.原子的结合键有哪几种？各有什么特点？v2.01-1和11-2均位于fcc铝的（111）晶面上，因此理论上（111）01-1和（111）11-2的滑移均

33、是可能的。v3.请判定在fcc中下列位错反应能否进行：v4.已知某晶体在500时，每1010个原子中可以形成有1个空位，请问该晶体的空位形成能是多少？（已知该晶体的常数A0.0539，波耳滋曼常数K1.38110-23J/K）答案答案答案答案返回返回v5.已知H70黄铜在400时完成再结晶需要1小时，而在390下完成再结晶需2小时，请计算在420下完成再结晶需要多长时间？v6.一个fcc晶体在-123方向在2MPa正应力下屈服，已测得开动的滑移系是(111)-101，请确定使该滑移系开动的分切应力。v7.请根据Fe-Fe3C相图分析回答下列问题：1)请分析2.0wt.%C合金平衡状态下的结晶过

34、程，并说明室温下的相组成和组织组成。2)请分析2.0wt.%C合金在较快冷却，即不平衡状态下可能发生的结晶过程，并说明室温下组织会发生什么变化。3)假设将一无限长纯铁棒置于930渗碳气氛下长期保温，碳原子仅由棒顶端渗入（如图所示），试分析并标出930和缓冷至室温时的组织分布情况。答案答案答案返回返回8.图示Cu-Cd二元相图全图及其400600范围的局部放大：返回返回答案1）请根据相图写出549、547、544、397和314五条水平线的三相平衡反应类型及其反应式；2）已知相成分为cd=46.5，400时相的成分为cd=57，请计算400时Cd50合金的相组成。综合题三返回返回一、名词解释v1

35、.晶体缺陷v2.多滑移v3.再结晶v4.马氏体v5.复合界面返回返回答案答案答案答案答案二、简答题v1.固态下，无相变的金属，如果不重熔，能否细化晶粒？如何实现？v2.固体中有哪些常见的相结构？v3.何谓平衡结晶？何谓非平衡结晶？v4.扩散第一定律的应用条件是什么？对于浓度梯度随时间变化的情况，能否应用扩散第一定律？v5.何为织构？包括哪几类？返回返回答案答案答案答案答案三、综合题v1.请分别写出FCC、BCC和HCP晶体的密排面、密排方向，并计算密排面间距和密排方向上原子间距。v2.试从晶体结构的角度，说明间隙固溶体、间隙相及间隙化合物之间的区别。v3.铸件组织有何特点？返回返回答案答案答案

36、4.在图430所示相图中，请指出：(1)水平线上反应的性质；(2)各区域的组织组成物；(3)分析合金I，II的冷却过程；(4)合金工，II室温时组织组成物的相对量表达式。答案返回返回v5.有两种激活能分别为Q1=83.7kJ/mol和Q2=251kJ/mol的扩散反应。观察在温度从25高到60对这两种扩散的影响，并对结果做出评述。v6.有一70MPa应力作用在fcc晶体的001方向上，求作用在(111)10-1和(111)-110滑移系上的分切应力。v7.简述一次再结晶与二次再结晶的驱动力，并如何区分冷、热加工?动态再结晶与静态再结晶后的组织结构的主要区别是什么?v8.分析位错促进形核的主要原

37、因。答案答案答案答案返回返回综合题四返回返回一、名词解释v1.同素异构体v2.微观偏析v3.组织v4.菲克第一定律v5.攀移返回返回答案答案答案答案答案二、简答题v1.试从结合键的角度，分析工程材料的分类及其特点。v2.位错密度有哪几种表征方式？v3.陶瓷晶体相可分为哪两大类？有何共同特点？v4.冷轧纯铜板，如果要求保持较高强度，应进行何种热处理？若需要继续冷轧变薄时，又应进行何种热处理？vv5.扩散激活能的物理意义为何？试比较置换扩散和间隙扩散的激活能的大小。答案答案返回返回答案答案答案三、综合题v1.试画出面心立方晶体中的(213)晶面和346晶向。v2.一个fcc晶体在方向在2MPa正应

38、力下屈服，已测得开动的滑移系是(111)-101，请确定使该滑移系开动的分切应力。v3.简述铸锭组织及其形成机理。v4.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，提出集中强化铜合金的方法，并说明其强化机理。答案答案答案答案返回返回v5.液体金属凝固时都需要过冷，那么固态金属熔化时是否会出现过热，为什么？v6.纤维组织及织构是怎样形成的?它们有何不同?对金属的性能有什么影响?答案答案返回返回7.根据图所示的根据图所示的Pb-Sn相图相图:画出成分为画出成分为(Sn)=50%合金的冷却曲线及其相应的平衡凝合金的冷却曲线及其

39、相应的平衡凝固组织。固组织。计算该合金共晶反应后组织组成体的相对量和组成相的相计算该合金共晶反应后组织组成体的相对量和组成相的相对量。对量。计算共晶组织中的两相体积相对量，由此判断两相组织为计算共晶组织中的两相体积相对量，由此判断两相组织为棒状还是为层片状形态。在计算中忽略棒状还是为层片状形态。在计算中忽略Sn在在相和相和Pb在在相中的溶解度效应，假定相中的溶解度效应，假定相的点相的点阵常数为阵常数为Pb的点阵常数的点阵常数:aPb=0.390nm，晶体结构为面心，晶体结构为面心立方，每个晶胞立方，每个晶胞4个原子；个原子；相的相的点阵常数为点阵常数为-Sn的点阵常数的点阵常数:aSn=0.5

40、83nm,cSn=0.318nm.晶晶体点阵为体心立方，每个晶胞体点阵为体心立方，每个晶胞4个个原子。原子。Pb的原子量的原子量207，Sn的原的原子量为子量为119。答案返回返回v8.一块(C)=0.1%的碳钢在930渗碳，渗到0.05cm的地方，碳的浓度达到0.45%。在t0的全部时间，渗碳气氛保持表面成分为1%，假设DC=2.010-5exp(-14000/RT)(m2/s)，计算渗碳时间。若将渗层加深1倍，则需多长时间?若规定(C)=0.3%作为渗碳层厚度的量度，则在930时渗碳10h的渗层厚度为870时渗碳10h的多少倍?答案返回返回综合题五返回返回一、名词解释v1.间隙固溶体v2.

41、能量起伏v3.动态过冷v4.离异共晶v5.反应扩散返回返回答案答案答案答案答案二、简答题v1.固态下，无相变的金属，如果不重熔，能否细化晶粒？如何实现？v2.固体中有哪些常见的相结构？v3.何谓平衡结晶？何谓非平衡结晶？v4.扩散第一定律的应用条件是什么？对于浓度梯度随时间变化的情况，能否应用扩散第一定律？v5.何为织构？包括哪几类？答案返回返回答案答案答案答案三、综合题v1.由图计算出单晶体银和多晶体银在低于700时的扩散激活能，并说明两者扩散激活能差异的原因。答案返回返回v2.在如下左图所示的二元合金系中，写出在整个成分范围内反应扩散在T1温度下进行时可能出现的相，并画出浓度（B%）随扩散

42、距离x的变化曲线。答案返回返回v3.面心立方金属单晶体沿001拉伸可有几个等效滑移系？沿111拉伸可有几个等效滑移系？并具体写出各滑移系的指数。v4.已知Cu-30%Zn合金的再结晶激活能为250kJ/mol，此合金在400的恒温下完成再结晶需要1小时，试求此合金在390的恒温下完成再结晶需要多少小时?答案答案返回返回5.根据根据Ag-Cu二元相图二元相图(如图所示如图所示)，(1)写出图中的液相、固相线写出图中的液相、固相线和和相的溶解度曲线及三相恒温转变线；相的溶解度曲线及三相恒温转变线；(2)计算计算Ag-60Cu(weight%)合金在合金在M点对应温度下液相和点对应温度下液相和相的相

43、对量；相的相对量；(3)画出上述合金的冷却曲线及室温组织示意图。画出上述合金的冷却曲线及室温组织示意图。答案返回返回v6.再结晶后的晶粒大小如何计算？与哪些因素有关？为什么多数金属材料再结晶后晶粒尺寸随预先变形量的关系会在10%变形量出现一个峰值？v7.金属中的晶界有什么特点？影响晶界偏聚的因素有哪些？怎样的元素易在晶界处偏聚？v8.连续脱熔和不连续脱熔有何区别?试述不连续脱熔的主要特征?答案答案答案返回返回综合题六返回返回一、名词解释v1.晶带v2.柏氏矢量v3.临界分切应力v4.蠕变v5.回复返回返回答案答案答案答案答案二、简答题v1.冷拉铜导线在用作架空导线时(要求一定的强度)和电灯花导

44、线(要求韧性好)时，应分别采用什么样的最终热处理工艺才合适?v2.简述马氏体相变的基本特征。v3.试分析单晶体形成的基本条件。v4.为什么外界温度的急剧变化可以使许多陶瓷器件开裂或破碎？v5.空间点阵与晶体点阵有何区别？答案返回返回答案答案答案答案三、综合题v1.写出立方晶体中晶向族，等所包括的等价晶向。v2.假定将一块钢进行热处理时，加热到850后，快速冷到室温，铁中空位形成能是104.6kJ/mol，试计算从200到850以后，空位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？v3.单相金属经冷变形后位错密度也会大量增加，请具体讨论这种现象产生的原因。答案

45、答案答案返回返回v4.金属中的晶界有什么特点？影响晶界偏聚的因素有那些？什么元素偏聚在晶界处？v5.(1)如果不考虑畸变能，第二相粒子在晶粒内析出是何形态？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？(3)为何过饱和固溶体在高温通常析出的是平衡相，且多在晶界形成？而在低温通常析出的是亚平衡相，且在晶内大量形成。答案答案返回返回v6.试论述为什么细化晶粒既可以提高金属的强度，又可以提高金属的塑性。答案答案7.根据图7-8所示的Fe-Fe3C相图，分别求(C)=2.11%，(C)=30%的二次渗碳体的析出量。画出(C)=4.3%的冷却曲线。返回返回v8.如下图所示

46、，利用Fe-O相图分析纯铁在1000氧化时氧化层内的不同组织与氧的浓度分布规律，画出示意图。答案返回返回综合题七返回返回一、名词解释v1.晶体结构v2.中间相v3.枝晶偏析v4.莱氏体v5.调幅分解返回返回答案答案答案答案答案二、简答题v1.试指出三种以上提高金属材料强度的方法及原理。v2.简述固态相变与液态相变的相同点与不同点。v3.分析再结晶过程中形核和长大与凝固过程中的形核和长大有什么不同？v4.简述刃型位错和螺型位错模型。v5.简要说明加工硬化现象带来的利与弊。如何消除加工硬化现象？答案答案答案答案答案返回返回三、综合题v1.解释冷变形金属加热时回复、再结晶及晶粒长大的过程及特点。v2

47、.何谓柯肯达耳效应，柯肯达耳实验结果给人们哪些启示？v3.Al合金时效处理时往往先析出亚稳定相，在热力学和动力学理论基础上讨论未析出平衡相的原因。不少沉淀相与母相基体之间存在特定的位向关系，试分析这种位向关系产生的原因。答案答案答案返回返回v4.简述晶界和晶粒大小对多晶体范性变形的作用于影响。v5.什么是固溶体？影响固溶体溶度的原因有哪些？固溶体与其纯溶剂组元相比，其结构、力学性能和物理性能发生了哪些变化？v6.叙述钢锭中常见的宏观组织缺陷，消除或改善方法。v7.叙述常见的金属晶体中的内外界面。答案答案答案答案返回返回8.根据下图所示，Al-Mg-Mn系富Al一角的投影图，写出图中两个四相反应

48、。写出图中合金和的凝固过程。答案返回返回综合题八返回返回一、名词解释v1.螺位错v2.重合位置点阵v3.动态过冷v4.杠杆定理v5.热加工返回返回答案答案答案答案答案二、简答题v1.何为上坡扩散？简述其产生的原因？v2.试比较单晶铝和多晶铝的加工硬化特性。v3.铸锭的一般组织可分为那几个区域？写出其名称。并简述影响铸锭结晶组织的因素。v4.简述变形金属在退火过程中显微组织、储存能及其力学性能和物理性能的变化。v5.试分析单晶体形成的基本条件。答案返回返回答案答案答案答案三、综合题v1.试用位错理论解释低碳钢的应变时效现象？v2.在液固相面前沿液体处于正温度梯度条件下，纯金属凝固时界面形貌如何？而在同样条件下，单相固溶体合金凝固时界面形貌又如何？试分析原因。v3.阐明单相固溶体合金塑性变形的强化机制。v4.简述陶瓷晶体的塑性变形特性。v5.简述小角度晶界与大角度晶界的结构。v6.为什么说面角位错是稳定性最大的固定位错？答案答案答案答案答案答案答案返回返回v7.试述孪生与滑移的异同，比较它们在塑性变形过程中的作用。v8.就你所学的知识讨论：在某一基体金属材料中引入弥散分布硬颗粒后，其塑性变形、再结晶过程以及强度所发生的变化。答案答案返回返回