山东建筑大学材料科学基础试卷.ppt

山东建筑大学试卷答案及评分标准,2007 至 2008 学年 第 1 学期 课程名称 材 料 科 学 基 础 （本科） 试卷 B 专业：材料成型及控制工程,材料科学与工程(金属材料)；考试形式：闭卷；,一、填空题（每空1分，共20分）,1.小角度晶界指位向差小于 10的晶界，对称倾侧晶界模型认为晶界由一列 刃形位错 组成。 2. 金属间化合物主要有 正常价合物 、 电子化合物 、 间隙化合物 三类。 3. 液-固界面结构有两种： 光滑界面 、 粗糙界面 ；横向长大方式主要是针对 光滑 界面结构提出来的，而晶体的长大形态除与界面结构有关外，还与界面前沿液相的 温度分布 有关。 4. 共晶转变是 由一定成分的液相同时结晶出两个一定成分固相 的转变。,山东建筑大学试卷答案及评分标准,2007 至 2008 学年 第 1 学期 课程名称 材 料 科 学 基 础 （本科） 试卷 B 专业：材料成型及控制工程,材料科学与工程(金属材料)；考试形式：闭卷；,一、填空题（每空1分，共20分）,5面心立方金属滑移面为 （1 1 1） ，滑移方向为 1 1 0 。 6冷变形后材料经重新加热进行退火之后，其组织和性能会发生变化。根据在不同加热温度下变化的特点可将退火过程分为 回复 、 再结晶 和 晶粒长大 三个阶段。 7固态相变时，新相往往在母相的一定 晶面族 上形成，这组晶面称为惯习面。,山东建筑大学试卷答案及评分标准,2007 至 2008 学年 第 1 学期 课程名称 材 料 科 学 基 础 （本科） 试卷 B 专业：材料成型及控制工程,材料科学与工程(金属材料)；考试形式：闭卷；,一、填空题（每空1分，共20分）,8 过冷度 和 过饱和度 较小时，脱溶物优先在晶界、滑移带、非共格孪晶界和位错等处，即发生局部脱溶。 9复合效应分为 线性效应 、 非线性效应 、界面效应、尺寸效应和各向异性效应。,山东建筑大学试卷答案及评分标准,2007 至 2008 学年 第 1 学期 课程名称 材 料 科 学 基 础 （本科） 试卷 B 专业：材料成型及控制工程,材料科学与工程(金属材料)；考试形式：闭卷；,二、单项选择题（每题2分，共20分，答案填在下表中）,题号12345678910 答案BCCCBDCBCC,1单位铁素体晶胞中包含的四面体间隙数是： A. 6 ； B. 12 ； C. 8 ； D. 4 2对于螺型位错，下列说法错误的是： A. 位错线与柏氏矢量平行； B. 作用在位错上的力垂直于位错线；C. 运动方式有滑移和攀移两种； D. 滑移面不是单一的,山东建筑大学试卷答案及评分标准,2007 至 2008 学年 第 1 学期 课程名称 材 料 科 学 基 础 （本科） 试卷 B 专业：材料成型及控制工程,材料科学与工程(金属材料)；考试形式：闭卷；,二、单项选择题（每题2分，共20分，答案填在下表中）,题号12345678910 答案BCCCBDCBCC,3A、B两晶体，下列说法正确的是： A. 若空间点阵相同，则此两晶体的结构相同； B. 若晶体结构相同，则它们所属的空间点阵可能不同； C. 若晶体结构相同，则它们所属的空间点阵必然相同； D. 若所属空间点阵不同，两晶体的结构也可能相同； 4. 有两根同向的右螺位错线，各自的能量都为E，当它们无限靠近时，总能量为： A. 2E ； B. 0 ； C. 4E ； D. E,山东建筑大学试卷答案及评分标准,二、单项选择题（每题2分，共20分，答案填在下表中）,题号12345678910 答案BCCCBDCBCC,5属于间隙固溶体的是： A. 莱氏体； B. 奥氏体； C. 渗碳体； D. 珠光体 6液态金属开始凝固时，一旦晶胚形成，则： A. 系统自由焓一直下降； B. 系统自由焓先下降后上升；C. 系统自由焓一直上升； D. 系统自由焓先上升后下降 7在铁碳平衡相图中，不存在哪一种类型的相变： A共晶转变； B共析转变； C包析转变； D匀晶转变,山东建筑大学试卷答案及评分标准,二、单项选择题（每题2分，共20分，答案填在下表中）,题号12345678910 答案BCCCBDCBCC,8对金属冷冲压成型时，有时会产生“制耳”，其形成原因是： A. 残余应力 B. 变形织构 C. 加工硬化 D. 晶格畸变 9.下面关于马氏体转变说法不正确的是: A. 马氏体转变以切变机制进行。B. 马氏体转变存在一个不变的平面。C. 马氏体转变时，原子进行短距离扩散。D. 马氏体转变时，金属材料的体积发生变化。,山东建筑大学试卷答案及评分标准,二、单项选择题（每题2分，共20分，答案填在下表中）,题号12345678910 答案BCCCBDCBCC,10.关于复合材料的界面的说法正确的是： 复合材料的界面是指基体的晶界。 B. 复合材料的界面化学成分没有显著变化，但彼此结合、能传递载荷作用。 C. 复合材料的界面是一个过渡区域，其结构与性能不同于组分材料中的任一个。 D. 复合材料的界面是描述组元接触部位的假象界面。,山东建筑大学试卷答案及评分标准,三、判断题（正确 ， 错误 ，每小题1分，共10分）,题号 题号12345678910答案,1. 一个不含空位的完整晶体在热力学上是不稳定的。2. 氢键和共价键都具有方向性。 3. 有序固溶体、正常价化合物、电子化合物都可以用化学式表示，所以具有确定的成分。 4. 负温度梯度条件下，常用纯金属生长形态为树枝状界面。 5. 所谓临界晶核，就是体系自由能的减少能完全补偿表面自由能增加时的晶胚大小。,山东建筑大学试卷答案及评分标准,三、判断题（正确 ， 错误 ，每小题1分，共10分）,题号 题号12345678910答案,6. 根据铁碳平衡相图，对于亚共析钢，随着含碳量的增加，组织中的铁素体相对量减少，而珠光体相对量增加。 7. 根据铁碳平衡相图，碳钢具有共析转变；而铸铁则只有共晶转变，没有共析转变。 8. 在纯铁进行渗碳时，随着渗碳的进行，在奥氏体区与铁素体之间存在一个铁素体与奥氏体二相共存区。9. 调幅分解过程中，溶质原子进行上坡扩散。 10. 复合思想包括仿生思想、绿色材料思想、充分利用协同效应思想和智能材料思想。,山东建筑大学试卷答案及评分标准,四、名词解释（每题2分，共10分）,配位数： 晶体中每个原子周围最近邻且等距离的原子数目。 2.共析转变：是由一定成分的固相同时析出另外两个一定成分固相的转变。 3.密度偏析：在合金凝固时由于先凝固相的密度比液相的较大或较小而引进上浮或下沉，导致凝固后上、下区域之间存在的成分的差别称为密度偏析。,山东建筑大学试卷答案及评分标准,四、名词解释（每题2分，共10分）,4. 加工硬化： 金属材料经冷加工变形后，强度（硬度）显著提高，而塑性则很快下降的现象称为加工硬化。 5. 再结晶： 再结晶是冷变形的金属在足够高的温度下加热时，通过新晶粒的形核及长大，以无畸变的等轴晶粒取代变形晶粒的过程。,山东建筑大学试卷答案及评分标准,五、 简答题 （5小题，共20分）,1. 标出图中晶向指数或晶面指数。,晶向：,， 晶面：,晶向指数：,山东建筑大学试卷答案及评分标准,五、 简答题 （5小题，共20分）,晶向：,， 晶面：,晶向指数：,2. 说明成分过冷的含义？（4分） 答：固溶体结晶时，尽管实际温度分布不变，但是液/固界面前沿液相中溶质分布发生了变化，液相的熔点也随着变化，这种由于液相成分改变而形成的过冷，称为成分过冷。 3.试用位错理论解释细晶强化和加工硬化的原因。（4分）答：1）晶粒细化减小晶粒尺寸,增加界面面积,而晶界阻碍位错运动, 滑移变形就难以由一个晶粒传递到相邻晶粒中，提高强度； 2）随着加工变形的进行，位错交互作用形成交割和缠结阻碍位错运动，使硬度、强度增加。,山东建筑大学试卷答案及评分标准,五、 简答题 （5小题，共20分）,晶向：,， 晶面：,晶向指数：,4. 试说明热塑性变形引起金属组织、性能的变化（4分） 1)改善铸造状态的组织缺陷。（2分） 2)热变形形成流线，出现各向异性。(2分) 在热变形中，某些枝晶偏析、夹杂物、第二相等随组织变形而伸长，沿变形方向分布，晶粒发生再结晶，而夹杂物等沿变形方向呈纤维状分布，称为流线。组织中的枝晶、偏析、夹杂物沿变形方向呈纤维状分布，性能表现为各向异性。沿流线方向塑性和韧性提高明显。,山东建筑大学试卷答案及评分标准,五、 简答题 （5小题，共20分）,晶向：,， 晶面：,晶向指数：,5. 把含0.2%C的碳钢，置于0.9%C的渗碳气氛中，在927下进行渗碳，如要求离表面0.5mm处的碳含量为0.4%C，问需多少渗碳时间？(注：1.碳在927时的扩散系数为D=1.2810-11m2/s; 2.下表为部分误差函数表)（5分） 答：1.列出扩散方程(3分)： 2.计算(2分)： 查表，并用内插法，可以求出：即： t = 8567s 143min,山东建筑大学试卷答案及评分标准,五、 简答题 （5小题，共20分）,晶向：,， 晶面：,晶向指数：,六、综合题 （2小题，共20分） 1根据铁碳平衡相图，问：(1) 含碳量为1.0%的铁碳合金，从液态冷却到室温会发生哪些组织变化，能否发生包晶转变？（8分） (2) 计算含碳量为0.80%的铁碳合金在727下的渗碳体相的相对量(百分数)。（4分） （计算过程正确得2分，结果正确得2分,山东建筑大学试卷答案及评分标准,晶向：,， 晶面：,晶向指数：,六、综合题 （2小题，