2000硕士金属学试题

东南大学二年攻读硕士学位研究生入学考试试题试题编号527试题科目金属学一、选择题（单项选择，每题2分，共36分）1与113、112同属一个晶带的有ABC110D211212配位数与致密度及间隙半径之间的关系是A配位数越高，致密度越低；B配位数越高，致密度越高；C配位数越高，间隙半径越大；D配位数越高，间隙半径越小。314种布拉菲点阵A按其对称性，可归结为七大晶系；B按其点阵常数，可归纳为七大晶系；C按阵点所在位置，可归纳为七大晶系；D按其几何形状，可归结为七大晶系。4组成固溶体的两组元完全互溶的条件是A两组元的电了浓度相同；B两组元的晶体结构相同；C两组元的原子半径相同；D两组元电负性相同。5同指数晶面和晶向，如111面和111晶向，互相垂直的原则适用于AABC的所有晶系；B立方晶系；C90的所有晶系；D立方和正方晶系。6密排六方和面心立方均属密排结构，它们的不同点是A晶胞选取方式不同；B原子配位数不同；C密排面上，原子排列方式不同；D原子密排面的堆垛方式不同。7晶体结构和空间点阵的相互关系是A空间点阵中每一个阵点代表晶体中的一个原子；B每一种空间点阵代表唯一的一种晶体结构；C晶体结构一定，它所属的空间点阵也唯一地被确定；D每一种晶体结构可以用不同的空间点阵表示。8非均匀形核的形核功G非、接触角和NW晶核和杂质之间的界面能之间的关系为ANW越小，Q越大，G非越大；BNW越大，Q越大，G非越小；CNW越小，Q越小，G非越大；DNW越小，Q越小，G非越小。9用热分析曲线测定相图的原理是A每种成分的合金在不同温度下自由焓不同；B每种成分的合金在冷却过程中熵减小；C每种成分的合金在不同温度热焓不同；D每种成分的合金在平衡冷却过程中，通过不同相区时，冷却速度不同。10对金属金属型共晶，决定共晶组织形貌的一个重要因素是单位界面能的大小，若A单位面积的界面能越小，形成片状共晶的倾向越大；B单位面积的界面能越大，形成片状共晶的倾向越大；C单位面积的界面能越小，形成棒状共晶的倾向越大；D单位面积的界面能越小，形成针状共晶的倾向越大。11纯金属中间隙原子通常比空位数量小得多，是因为A金属晶体中原子密堆积，不存在间隙。B纯金属没有杂质，不存在间隙原子。C间隙原子形成能较空位形成能大得多。D间隙原子形成能较空位形成能小得多。12A、B两组元组成的置换合金中，若DADB,热力学因子FA与FB之间的关系是AFAFBBFAFBDDAFADBFB。13面心立方晶体滑移系为111，共12个，每个滑移系的临界分切应力CA相等；B不相等；C随取向因子增大而增大；D随取向因子增大而减小。14通常金属材料都具有形变硬化现象，但有些情况下却无硬化现象，譬如说，A单晶体处于软取向时；B单晶体处于硬取向时；C试样发生颈缩时；D形变在高温下进行时。15金属在高温形变发生动态再结晶，激冷后其晶粒大小与形变前比较，通常规律为A形变温度越高，应变速率越低，晶粒越细B形变温度越低，应变速率越低，晶粒越细C形变温度越高，应变速率越高，晶粒越细D形变温度越低，应变速率越高，晶粒越细E晶粒粗细与应变速率关系不大，形变温度越低，晶粒越细F晶粒粗细与应变速率关系不大，形变温度越高，晶粒越细16金属在冷形变时要消耗较多的能量，这个能量中A全部转化为热。B大部分转化为热，小部分以储存能形式保留在金属中。C大部分以储存能形式保留在金属中，小部分转为热。D全部以储存能形式保留在金属中。17对冷形变金属而言A形变量越大再结晶温度越高；B形变量越大再结晶温度越低；C再结晶温度与形变量无关；D杂质含量越低，再结晶温度越高18有关金属材料的超塑性形变，下面那一个叙述是正确的A超塑性是大量位错滑移的结果。B超塑性形变后，材料将形成纤维状组织。C通常应变速率敏感因子越大，越容易实现超塑性。D由于超塑性形变是在高温下进行的，故晶粒会显著长大。CE温度越高，超塑性变形量可以越大。二、问答题（共64分）1作图1画出立方晶胞中晶面指数为和的晶面2102画出六方晶胞中晶面指数为的晶面。（6分）2在描述单相固溶体凝固过程时引入了平衡分配系数K0和有效分配系数KE，问1这两个参数的定义是什么2若K01,当KEK0和K0KE1时，用图说明凝固过程中液固界面两侧溶质呈现怎样的分布并作简要解释。（6分）3在如图所示的ALNI相图中，1当温度为6400C、8550C、11350C、13870C、13970C时各发生了什么样的三相平衡反应写出平衡反应式；2成分为AL50NI重量百分数的合金在从液态到室温的平衡冷却过程中发生了几个三相平衡反应写出平衡反应式和室温组织，并画出室温组织示意图。（8分）41画出铁碳平衡相图FEFE3C相图，并标出各临界点的成分和三相平衡反应的温度；2画出含碳量为04和10的FEC合金在800和700的平衡组织的示意图；3分别计算计算含碳量为04的合金中珠光体和含碳量为10合金中的二次渗碳体的百分数。8分5如图所示的是某三元相图的综合投影图。1写出该三元系中可能发生的三相和四相平衡反应的反应式；2分别写出图中点O1、O2、和O3代表的合金的室温下的平衡组织；3用热分析曲线表示合金O1从液态到室温平衡冷却过程中发生的平衡反应，写出相应的反应式。8分6CU的点阵常数A0361NM，设晶体中开动的滑移系为111，且作用在此滑移10系上的分切应力为500MPA，如果这个力作用在柏氏向量B的刃型位错上和柏氏向量A2B的螺型位错上，分别求出这两个位错的单位长度上所受力的大小和方向（6分）A2107合金折出的少量第二相可能出现在母相的晶粒内部、晶界上；从降低系统能量的角度分析，通常更倾向析出在晶界上，其原因何在假如合金中第二相颗粒分布在基体晶界的三叉结点处，分别画出两相接触角为180，120，60，0时的第二相的形状。（5分）8何为交滑移面心立方晶体中，位错交滑移的难易程度与层错能间有何关系简述原因5分9钢在高温下转变时奥氏体，在随后的淬火冷却过程中得到过饱和的固溶体，C原子在钢中是均匀分布的。但在一定的温度条件下，C原子会逐渐聚集形成渗碳体，这是什么扩散现象说明什么问题能否用扩散方程描述（6分）10合金产生析出强化的必要条件是什么以铝合金为例说明（6分）题4图题5图答案一、选择题11C，12A，13A，14D，15D，16B，17B，18C二、问答题6FBA500070361109126109MN/M0126N/M2刃型位错受力方向，螺型位错受力方向01217第二相析出在晶界上，有利于减少晶界能，从而降低整个系统的自由能。8交滑移是指位错从一个滑移面通过滑移转移到另一个交叉的滑移面的过程。面心立方晶体中，层错能小者交滑移难，因为分位错距离大，不易形成束集。9反应扩散或相变扩散。说明原子扩散的驱动力不是浓度梯度，而是化学位梯度。过饱和的固溶体中的碳原子与铁原子结合形成新相，可使系统的自由能降低。能用扩散方程描述，但扩散系数D是负值，且受到化学反应速度和原子扩散速度两个因素影响。10许多合金元素在铝中的溶解度随着温度下降而减小（脱溶）。通过淬火可获得过饱和固溶体。随后，如果脱溶出来的相的某些中间状态具有特殊的晶体结构，起着硬化作用，那么，就能产生时效硬化。以ALCU合金为例，ALCU合金的淬火时效工艺过程及在此过程中其内部结构的变化导致强化的原理如下A将合金加热，约530，使强化相C