江科大金属学试卷

1、 学院 专业 班级 学号 姓名 密封线内不要答题 密封线内不要答题 江苏科技大学20122013学年 一学期 课程试题( A )卷题号一二三四五六七八总分得分一、是非题(5分)1过冷度越大，晶体生长速度越快，晶粒长得越粗大。 ( )2Fe3C、Fe3C、Fe3C的形态和晶格结构均不相同。（ ）3只有置换固溶体的两个组元之间才能无限互溶，间隙固溶体则不能。（ ）4金属结晶时，原子从液相无序排列到固相有序排列，使体系熵值减小，因此是一个自发过程。（ ）5一个相中可以包含几种物质，即几种物质可以形成一个相。（ ）6. 无论温度分布如何，常用纯金属都是以树枝状方式生长。（ ）7. 对于固溶强化，溶质原

2、子与溶剂原子的价电子数相差越大，则强化作用越大。（ ）8. 铁碳合金平衡结晶时，奥氏体含量不在0.77%时不可能发生共析转变。（ ）9. 合金的基本相包括固溶体、金属间化合物和这二者的机械混合物三大类。（ ）10. 金属多晶体是由许多结晶方向相同的单晶体组成的。（ ）二、单项选择题（10分）1、组成合金的最基本的、独立的物质叫做：A、组元B、组织C、相D、固溶体2、对固液界面的微观结构描述不正确的是：A、光滑界面，从原子尺度看，界面是光滑平整的。B、在光学显微镜下，光滑界面是由若干小平面组成的，又称为小平面界面C、粗糙界面又称为非小平面界面。D、粗糙界面，在光学显微镜下，界面是高低不平的。3、

3、两组元不但在液相无限互溶，而且在固态也无限互溶的二元合金系所形成的相图称为：A、匀晶相图B、包晶相图C、共晶相图D、偏晶相图。4、设面心立方晶胞的点阵常数为a，则面心立方晶胞中的原子半径r为：A、；B、；C、；D、。5、在滑移带内，每条滑移线间的距离约为：A、10个原子间距B、100个原子间距C、1000个原子间距D、10000个原子间距。6、具有正的电阻温度系数的物质是：A、金属B、塑料C、陶瓷D、高分子7、以下关于金属键的介绍正确的是：A、形成正离子和负离子，二者靠静电作用结合起来B、原子之间以共价键方式结合。C、原子贡献出价电子，变为正离子，依靠运动于其间公有化的自由电子的作用结合起来。

4、D、金刚石原子之间以金属键结合。8、以下哪种物质是不是晶体：A、雪花B、食盐C、玻璃D、金属9、下面不属于面心立方结构的金属是：A、CuB、AlC、AuD、Mg10、下面对刃型位错描述错误的是：A、位错既有切应变，又有正应变B、位错线与晶体的滑移方向相平行C、位错线运动方向与位错线垂直D、位错线是一个具有一定宽度的细长晶格畸变管道。11、一般来说，影响置换固溶体固溶度的最重要因素是：A、原子尺寸因素B、电负性因素C、电子浓度因素D、晶体结构因素12、铁碳合金中，钢和铁的分界碳含量为：A、0.0218%B、0.77%C、2.11%D、4.3%13、下面哪种碳化物的熔点最高？A、VCB、Cr23C

5、6C、Fe3CD、Cr7C314、当接触角为 ，杂质不起作用，为均匀形核。A、0°B、90°C、180°D、以上都不对15、面心立方结构的致密度约为：A、0.54B、0.68C、0.74D、1.6816、液态材料中出现的短程有序原子集团的时隐时现现象可称为：A、相起伏B、成分起伏C、能量起伏D、浓度起伏17、在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子，这样的缺陷称为 ：A、肖脱基缺陷 B、弗兰克尔缺陷C、线缺陷D、面缺陷18、形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的：A、1/3 B、2/3 C、3/4D、面缺陷19、金属结晶过程中：A、临界晶核半径越大，形核越易B

6、、临界晶核形核功越大，形核越易C、过冷度越大，形核越易D、均质形核比非均质形核容易20奥氏体在温度727时将转变为铁素体，这种转变称为A、A1B、A2 B、A3D、A4三、多项选择（在每小题的五个备选答案中，选出一个或一个以上正确的答案，将其标号填入括号内。正确的答案没有选全或选错的，该题无分。）(5分)1、对于杰克逊因子描述正确的是：A、取决于材料的种类和晶体在液相中生长系统的热力学性质B、纯金属和合金的杰克逊因子小于等于2C、杰克逊因子小于2，固液界面为粗糙界面D、当大于5时，界面上固相原子所占比例为0.5处，界面能最小E、当=2-5时，固液界面的类型与界面的取向有关2、根据金属结晶的热力

7、学，下列描述正确的是：A、结晶过程能否发生，取决于固相的自由能是否低于液相的自由能B、相变驱动力加大，结晶速度可能降低C、实际结晶温度低于理论结晶温度，这样才能满足结晶的热力学条件D、液态金属结晶必须在一定的过冷条件下才能进行。E、熵值增加，系统的自由能也随着温度的升高而降低。3、液态金属结晶过程中，在其它条件不变的情况下，提高过冷度，下面哪个现象不会发生：A、可能出现的最大晶坯尺寸变大。B、临界晶核半径变大C、形核功减小D、形核率增加E、原子的扩散能力降低4、与固溶体相比，金属化合物的性能特点是：A、熔点高、硬度低； B、硬度高、塑性高；C、熔点高、硬度高；D、熔点高、塑性低； E、硬度低、

8、塑性高5、若体心立方晶胞的晶格常数为a, 则其八面体间隙：A、是不对称的；B、是对称的；C、位于面心和棱边中点；D、位于体心和棱边中点；E、半径为6渗碳体是一种A、间隙相；B、金属化合物；C、正常价化合物；D、电子化合物；E、间隙化合物7、在室温平衡状态下，碳钢的含碳量超过1.0%后，随着含碳量增加，其：A、强度、塑性均下降；B、硬度升高、塑性下降；C、硬度、塑性均下降；D、强度、塑性均不变；E、强度、塑性均不确定8、铸铁与碳钢的区别在于有无A、渗碳体；B、珠光体；C、铁素体；D、莱氏体；E、奥氏体9、实际金属一般表现出各向同性，这是因为实际金属为A、固溶体； B、单晶体； C、理想晶体；&#

9、160;D、多晶体；E、金属化合物10、合金元素碳溶入铁素体，将引起铁素体A、晶格畸变； B、固溶强化； C、韧性提高； D、硬度提高； E、塑性下降四、填空题（10分）1、两个平行晶面之间的垂直距离为晶面间距。通常，低指数的晶面间距_，而高指数晶面间距_。晶面间距越大，则该晶面上原子排列越_。2、金属是具有_电阻温度系数的物质, 通常具有良好的导电性、导热性、延展性、高的密度和高的光泽。3、结晶是指从原子_排列的液态转变为原子规则排列的晶体状态的过程。4、影响金属结晶过冷度的因素：（1）_（2）_（3）_5、当固液界面为光滑界面(杰克逊因子>5)时，晶体的长大机制主要有：_、_。6、液

10、态金属中，时聚时散，起伏不定，不断变化着的近程规则排列的原子集团为_。7、细化晶粒的方法：_、_、_。8、相律f = c p + 1中，f 为 _，c为 _，p为 _。9、在不平衡结晶条件下，成分在共晶点附近的亚共晶或过共晶合金也可能得到全部共晶组织，这种共晶组织称为_。10、奥氏体与铁素体都是铁与碳形成的间隙固溶体；强度硬度低，塑性韧性高。铁素体为体心结构，奥氏体面心结构；铁素体最高含碳量为_， 奥氏体最高含碳量为_五、简答题（答出要点即可）（共计40分）1、口杯采用低碳钢板冷冲而成，如果钢板的晶粒大小很不均匀，那么冲击后常常发现口杯底部出现裂纹，这是为什么？（4分）2、除相外，在铁碳相图中

11、存在着三种重要的固相，请说明它们的本质和晶体结构(如，相是碳在-Fe中的固溶体，具有体心立方结构)。（4分）3、有两个形状、尺寸相同的Cu-Ni合金铸件，其中一个铸件的Ni=90%，另一个铸件的Ni=50%，铸后自然冷却，问凝固后拿一个铸件的偏析严重？为什么？找出消除偏析的措施（举两个）。（4分）4、在正的温度梯度下，为什么纯金属凝固时不能呈树枝状生长，而固溶体合金却能呈树枝状生长？（6分）5、何为合金平衡相图，相图能给出任一条件下合金的显微组织吗？（4分）6、为了区分两种弄混的碳钢，工作人员分别截取了A、B两块试块，加热至850保温后以极慢的冷区速度冷却至室温，观察金相组织，结果如下：A试样

12、的先共析铁素体面积为41.6%，珠光体的面积为58.4%；B试样的二次渗碳体的面积为7.3%，珠光体面积为92.7%设铁素体和渗碳体的密度相同，忽略先共析铁素体的含碳量，试求A、B两种碳钢的含碳量。（3分）7、描述晶体结构（晶胞）特征的常用的两个参数是什么？（4分）8什么是成分过冷？画出示意图说明成分过冷对晶体长大方式及铸锭组织的影响。（4分）9 简述共晶系合金伪共晶和离异共晶的冷却组织及其形成条件。（4分）10简述位错与塑性、强度之间的关系。（3分）六、综合分析题（共计30分）1、结合面心立方的孪生变形示意图，回答下面有关孪生的问题（15分） （1）解释孪生、孪晶、孪晶面、孪生面、孪生方向（2分）（2）与滑移相比孪生有何特点（5分）（3）比较滑移和孪生在塑性变形中作用（4分）（4）指出面心立方的及孪生面和孪生方向，在图a和b中分别标出。（2分）（5）孪晶变形部分位向发生了变化,与未变形部分的晶体呈镜面对称形式，从图b中任意选取几个晶格，用剖面线指出以孪晶界为分界面构成镜面对称位向关系的两部分晶格。（2分）孪生区域图1 面心立方晶体晶面的孪生变形过程示意图2、图1是尚未完成的铁碳合金平衡相图，请按要求绘图并回答问题（15分）（1）填入铁碳合金相图的14个特性点（3.5分）图2