05年材料学金属陶瓷试题及答案.doc

05年硕士入学试题答案及评分标准一、二、（1、9、10章，晶体结构，位错，塑变）（10分）面心立方点阵中有一螺型单位位错，其位错线为直线，且平行于(1-11)面和(1-10)面，试问：1、 在面心立方晶胞中标明该位错的柏氏矢量；（2分）2、 该位错能否自动分解成柏氏矢量为a/6121和a/621-1的两根不全位错，为什么（几何能量条件）？并在晶胞中标明121和21-1晶向（4分）3、 在（1-11）面上由上述两不全位错中间夹一层错带形成扩展位错。若作用在该滑移面上的切应力方向为1-1-2，该扩展位错如何运动（不运动）？若切应力方向为110，该扩展位错又如何运动（在（1-11）面上沿1-1-2方向滑移运动）？（2分）4、 该扩展位错可能交滑移到哪个晶面（-111），并图示之，指出产生交滑移的先决条件是什么？（束集2分）答：1、a/21-10（hu+kv+lw=0）2、能（满足几何能量条件）a/6121+a/621-1= a110 （几何条件） a/61212+a/621-12 a1102 （能量条件）a2/6+ a2/6a2/23、形成束集a/2110螺位错)；在（1-11）面上沿1-1-2方向滑移运动，因为110平行于螺位错a/2110；4、（-111）面；形成束集。三、（1，3，6章）（15分）1、 碳与铁能形成哪些合金相（-Fe（C）bcc铁素体，-Fe（C）fcc奥氏体，-Fe（C）bcc，铁素体，-Fe3C渗碳体复杂间隙相，正交晶系）？2、 指出这些合金相的名称、分类和晶体结构；画出其中具有典型金属晶体结构（如体心立方点阵，面心立方点阵和密排六方点阵）的合金相的单胞,指出其中的间隙位置；碳原子多数情况下在典型金属晶体结构中存在于什么位置？（八面体间隙）。3、 简述影响合金相结构的主要因素。（电化学，电子浓度，原子尺寸）答：1、固溶体-Fe（C），-Fe（C），-Fe（C），-Fe3C2、铁素体；间隙固溶体，bcc，八面体-面心处、棱边处，共6个，四面体-棱边中线1/4处，共12个；奥氏体，间隙固溶体，fcc，八面体-体心处、棱边处，共4个；四面体-对角线1/4处，共8个；铁素体；同铁素体；碳原子多数情况下存在于八面体间隙。渗碳体，复杂间隙相，正交晶系；3、电化学- 组元间负电性差大，易形成中间相，反之形成固溶体；电子浓度-异类原子的价电子数差大，易形成中间相，其相结构与电子浓度有一定关系；原子尺寸- 组元间负电性差较小时，r41%形成间隙固溶体； 五、（4-6相图,8分）组元A和B的熔点分别为700和500，在液态完全互溶，在固态部分互溶形成和固溶体，其最大溶解度分别为为5B和25A（重量），在零度时溶解度则为2B和5A（重量）。两金属形成熔点为750的A2B化合物，A和B的原子量分别为30和50。在450和320分别发生液体成分为22B和60B（重量）的共晶转变。（1）试根据相律绘成平衡相图并标注各相区符号及特征点的温度和成分(6分)；（2）如果希望得到A2B化合物与共晶组织加上5（重量）的b初的合金，求该合金的成分(2分)。答案：（1）相图，x为A原子重量百分比。A2B化合物含B组元约45%(0。9分)(11条线,9个点,10个相区=30点*0.17分/点=5。1分)（2）设