编辑: LinDa_学友 2017-10-06
《材料科学基础》试卷 第1页共3页

1、名词解释: (每小题

4 分,共20 分) (1)成分过冷;

(2)平衡分配系数;

(3)非均匀形核;

(4)柏氏矢量;

(5)形变织构.

2、判断下列说法是否正确,并说明理由: (每小题

4 分,共20 分) (1)HF 中存在的氢键主要是指 H+ 离子与 F- 离子之间的结合键. (2) 由于体心立方晶体的间隙比面心立方晶体的间隙数量多, 所以尺寸较小的原子在 体心立方晶体结构中的固溶极限相对要大. (3)位错密越高,相应的柏氏矢量也越大. (4)物质的扩散总是从高浓度区域向低浓度区域扩散. (5)固态相变时,母相中的晶体缺陷会阻碍新相的形成.

3、简答题: (每小题

5 分,共30 分) (1)要形成三维网状的高分子,其单体至少需要几个官能度,为什么? (2)影响间隙固溶体固溶度的因素有哪些? (3)刃型位错和螺型位错之间有什么异同? (4)在正的温度梯度下,为什么纯金属以平面状方式生长,而固溶体合金却通常以树 枝晶方式长大? (5)何为加工硬化?其本质是什么?如何解决加工硬化给后继加工带来的困难? (6)结晶、重结晶和再结晶三者之间有什么区别?

4、画出下列晶向指数与晶面指数: (共10 分) (1)在立方晶系的某个晶胞中同时绘出晶向指数:[120]、 ]

1 2

3 [ 、 ]

2 1

2 [ ;

(2)在立方晶系的某个晶胞中同时绘出晶面指数: (122) 、 )

3 2

2 ( . 《材料科学基础》试卷 第2页共3页

5、简要回答问题并根据要求绘图: (共14 分) (1)画出体心立方晶胞中(111)与(110)晶面上的原子排布示意图. (6 分) (2)请说明形成无限固溶体的基本条件;

如A和B组元可以形成无限固溶体或只能 形成有限固溶体,其相图有何不同,画出示意图. (8 分)

6、计算: (每小题

6 分,共18 分) (1)Cr 的一个晶体结构为立方晶系,其晶格常数 a=0.2884,密度为 7.19g/cm3 ,试确 定此时 Cr 的晶体结构是体心、 面心还是简单立方. (Cr 的原子量 52, NA=6.023*1023 ) . (2)根据下列数据计算出 A-B 二元包晶相图上的包晶点成分:WB=20%的合金在 1000℃结晶完毕时,由三分之二的初生相 α 和三分之一的包晶相 β 组成;

WB=50%的 合金在 1000℃即将开始发生包晶转变时, 其相组成由 20%的初生相 α 与80%的液相构 成;

当WB=50%的合金在 1000℃包晶转变完成后,其相组成由 50%的包晶相 β 与50% 的液相构成. (3)欲将一批齿轮渗碳,每炉装件

800 件;

在900℃渗碳

10 小时可以达到要求.假 设在 900℃渗碳时每炉每小时的生产成本为

200 元,而在 1000℃渗碳时每炉每小时的 生产成本为

300 元.问在上述哪个温度下渗碳的成本相对比较低?已知 Q=32900 cal/mol,R=1.987 cal.

7、下图所示的晶体中,ABCD 滑移面上有一个位错环,其柏氏矢量 b 平行于 AC;

E 为位错环与 AC 的交点,F 为位错环与 BD 的交点. (12 分) (1)指出位错环上 E 点、F 点的位错类型. (4 分) (2)在图中标出使位错环向外运动所需要施加的切应力方向. (2 分) (3)该位错环运动时,E 点与 F 点分别朝哪个方向运动?(2 分) (4)该位错环运动出晶体后,绘出晶体发生变形后的简图(4 分) b A B C D E F 《材料科学基础》试卷 第3页共3页

8、将经过 70%拉伸冷变形的长铜棒一端浸入冰水中,另一端加热到 850℃的高温并保 持1小时, 已知铜的熔点为 1083℃, 请画出该铜棒经过上述处理后, 在室温下沿着 (低 温到高温处理后的)长度方向上,其金相组织的连续变化示意图,并解释其形成原因;

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