材料科学基础试卷及答案.pdf

材料科学基础试卷材料科学基础试卷(2009(2009 年年 1 1 月月 1717 日日) ) 一一. 名词解释名词解释（4 分5 题 = 20 分） 1. 位错：(4 分) 已滑移区与未滑移区的分界部分。 2. 马氏体转变：(4 分) 同成分、不变平面切变类型的固态转变。 3. 晶体： (4 分) 质点（原子、分子或离子）以周期性重复方式在三维空间作有规则 的排列的固体。 4. 形变强化：(4 分) 由塑性变形引起的材料强度、硬度升高的现象。 5. 间隙固溶体：(4 分) 将外来组元引入晶体结构，占据主晶相间隙位置的一部分， 仍保持一个晶相，这种固溶体称为间隙固溶体。 二填空二填空（30 分，每空 1 分） 1. 一个体心立方晶胞中占有的原子数目为2。 2典型金属的晶体结构有 体心立方、面心立方 、 密排六方。 3晶界分为小角晶界、 大角晶界 两类，两个晶粒的位向差小于 _ 10 度，它们 之间的晶界称为小角度晶界。 4相界面分为共格、半共格、非共格三大类。 5固态相变按热力学可分为一级相变、二级相变， 按原子迁移方式可分为扩散型、切变型，按相变方式可分为有核相 变、无核相变。 6. 板条马氏体显微组织是由许多成群的板条组成，亚结构为_高密度的位错_。 7. 马氏体是 C 在-Fe 中的过饱和间隙式固溶体。具有体心立方点阵。马氏 体相变属于_位移型无扩散相变_ 相变。 8脱溶沉淀包括 GP 区、相、相、相四个过程。 9晶体材料在力的作用下，主要表现为: 线弹性变形 、 非线弹性变形、均匀 塑性变形、非均匀塑性变形、断裂 五个过程。 10.菲克第一定律描述了稳态扩散的特征，即浓度不随时间变化。 11. 原子扩散的驱动力是浓度梯度。 三三、 是非题是非题 （正确打正确打，错误打错误打 ） （每小题 1 分, 共计 10 分） 1、面心立方金属滑移面通常为110，滑移方向为。 （ ） 2、再结晶是指无畸变的等轴新晶粒逐渐取代变形新晶粒的过程。（ ） 3、从热力学角度看，扩散的真正推动力是由浓度梯度的不同引起的，各组元的原子 总是由高浓度扩散到低浓度。（ ） 4、晶粒细化可以提高材料的强度，同时又可以提高材料的塑性指标。（ ） 5、利用三元相图的垂直截面可分析给定合金在冷却过程中的相变过程，在两相区也 可应用杠杆定律来计算两平衡相的相对量。（ ） 6、实际金属结晶过程中，形核有均匀形核和非均匀形核两种方式，由于非均匀形核 所需形核功较高，所以主要以均匀形核为主。（ ） 7、二元合金中，固溶体结晶时，在正的温度梯度下，晶体只能以平面方式长大，不 能以树枝状和胞状方式长大。（ ） 8、孪生是晶体难以进行滑移时，而进行的另外一种塑性变形方式。（ ） 9、一根位错线不能在晶体内部中断，也不能在晶体表面中断，只能在晶体内部自成 封闭的位错环或者和其它位错线相连接。（ ） 10、所有垂直于同一方向的晶面构成一个晶带。（ ） 四简要回答下列问题四简要回答下列问题（5 分3 题 = 15 分） 1. 什么叫临界晶核半径？它的物理意义？(5 分) 答案: 临界晶核半径是指G 为最大值时的晶核半径。 r0，晶核不能自动形成。 rrc 时， Gv 占优势，故Grc 时， Gv 占优势，故G0，晶核可以自动形成，并可以稳定生长。 2比较刃型位错和螺型位错的异同。为什么只有螺位错可以发生交滑移而刃位错却不能？ (5 分) 答案: （1）相同：线缺陷、应力场、畸变能； 不同：位错线与柏氏矢量的相对位向、应力场的性质、运动方式。 （2）螺位错的柏氏矢量与位错线平行，因此包含位错线的所有晶面都可以是螺位错的滑移 面，因此当螺位错滑移受阻时，他可以在另外一个晶面上进行滑移。 而刃位错的柏氏矢量与位错线垂直，他的滑移面就只有由位错线和柏氏矢量构成的平面， 所 以他只能在这个面上滑移，故不能发生交滑移。 3比较 Fe-Fe3C 合金平衡冷却时 Fe3C 的五种存在形式的异同。(5 分) 答案：比较一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体、共析渗碳体形成的温 度、条件、形态。 五论述题: 论述珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变的相同性和相异性。 （10 分） 答案：从以下几个方面论述：形