材料科学基础试卷

厦门理工学院2007—2008学年第一学期课程名称材料科学基础样卷试卷样卷材料成型及控制工程专业06级班级A、B卷别考试方式开卷口名姓级班级业专程工制控及型成料材系程工械机名姓级班级业专程工制控及型成料材系程工械机栏息信生考一、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分）请在答题纸上作答，在试卷上作答无效。（正确打“寸'，错误打“X”）TOC\o"1-5"\h\z1、合金液体在凝固形核时需要能量起伏、结构起伏和成分起伏（）2、结品时提高形核率、降低生长率的因素都能使品粒细化（）3、品体结构对扩散有一定的影响，在致密度较大的晶体结构中，原子的扩散系统较大（）4、高碳铭轴承钢GCr13中的铭合金平均含量为13%。（）5、原子扩散不可能从浓度低的区域向浓度高的区域扩散。（）6、回复、再结品及品粒长大三个过程均是形核及核长大过程，其驱动力均为变形储能。（）7、由于陶瓷粉末烧结时难以避免的显微空隙，在随后成型过程中产生微裂纹，导致陶瓷的实际拉伸强度低于理论的屈服强度。（）8、金属中点错陷的存在使其电阻率增大。（，）9、网络型高分子不可能出现黏流态。（）10、A、B二组形成共晶系，具有亚共晶成分的合金铸造性能最好。（）二、选择题：（本题共10小题，每题2分，共20分）（请选择一个你认为最好的答案）1、固态金属中原子扩散的最快路径是。人、品内扩散8、晶界扩散C、位错扩散D、表面扩散2、品体中配位数和致密度之间的关系是。A、配位数越大，致密度越大B、配位数越小，致密度越大C、配位数越大，致密度越小D、两者之间无直接关系3、用于调整低碳钢的硬度和改善其切削加工性能的热处理工艺是。A完全退火B、球化退火C、正火D、回火4、纯金属结品均匀形核，当过冷度AT很小时，形核率低，是因为。A、原子可动性低，相变驱动力低；B、原子可动性高，相变驱动力低；C、原子可动性低，相变驱动力高；D、原子可动性高，相变驱动力高；5、即能提高金属的强度，又能提高其塑性和韧性的手段是。A、加工硬化B、固溶强化C、细品强化。、第二相强化6、位错运动方向处处垂直于位错线，在运动中是可变的，品体做相对滑动的方向A、随位错线运动方向而改变B、始终是柏氏矢量方向C、始终是外力的方向D、垂直于柏氏矢量方向7、影响扩散系数的变化有多种因素，其中。A、溶剂原子的熔点越高，原子键结合力大，扩散系数越小B、溶质原子在元素周期表中离溶剂原子越近，扩系数越大C、相同温度下，厂铁的自扩散系数大于a-铁的自扩散系数D、温度越高，扩散系数越小8、原子序数为20的Ca原子的核外电子排列为。A、1s22s22p63s23d63p2B、1s22s22p63s23p64s2C、1s22s22p63s23p63d2D、1s22s22d63s23d64s29、组成固溶体的两组元完全互溶的必要条件是。A、两组元的电子浓度相同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10、面心立方晶体结构的原子最密排品向族为。A、[111]B、<111>C、[110]D、<110>三、填空题：（本题共30个空格，每个空格0.5分，共15分）1、钢中的常存杂质元素硫、磷等在多数情况下是有害的，引起材料韧性的降低。硫杂质引起现象，磷杂质引起。2、钢淬火后再进行高温回火的热处理方法称为处理。高温回火是指回火温度在500-650°C之间进行回火。含有Cr等元素的合金钢在高温回火时易出现脆性，导致急剧下降。生产上常采用的措施加以避免，但此后应再补充一次较低温度的回火来消除。3、除钻以外，其他的合金元素溶入均增大奥氏体的稳定性，都使碳钢的C曲线向移动了，提高了钢的。但未溶的合金碳化物，因有利于过冷奥氏体分解，使C曲线向移动。4、体心立方结构的晶格常数为a，单位晶胞原子数为、原子半径为a，配位数为。5、金属塑性变形的主要方式是，其次是和。滑移是沿着面和—方向进行的。6、金属材料实际开始凝固的温度低于的现象称为过冷，过冷度随液体冷却速度的提高而。7^固结品的基本过程是形核与晶核长大的过程。形核的热力学驱动力是固相与液相间的，只有在过冷条件下才具有这一驱动力。形核的热力学阻力是。晶坯半径达到临界晶核半径时，自由能达到，晶坯继续长大，系统能，提供了晶核坯长大过程的驱动力。非均匀形核所需的过冷度比均匀形核所需的过冷度。8、下图中的品面指数是，品向指数是。（图略）9、材料牌号20g表示的是钢，其含碳量为，其中g表示。

四、简答、计算题（本题共7题，共40分）1、（6%）名词解释：相变，加工硬化。2、（6%）画出立方晶系中具有下列密勒指数的品面和晶向：（301）、（132）晶面和［201］、［011］晶向，并写出下列各图中所标的品面或晶向指数。3、（6%）试根据某金属实验获得的实验曲线讨论变形量对再结晶晶粒大小的影3、（6%）试根据某金属实验获得的实验曲线讨论变形量对再结晶晶粒大小的影响，并指出790C时的临界变形量。044044121620244、（4%）试写出下图刃型位错的柏氏矢量和位错强度。考业专装5、（6%）试用固态相变动力学知识解释共析钢等温转变曲线呈“C”状的原因。考业专装系6、（6%）试简述铸件品粒尺寸控制的三个主要途径。

7、（6%）碳原子在917OC扩散进入纯铁，在1.0mm深处达到某一浓度需要10小时。问在1000OC同样的扩散气氛下在同样的深度达到相同的浓度需要多长时间？（碳原子在纯铁中的扩散激活能为137520J/mol，R=8.314J/mol.K，扩散方程的解为：Cs-C=erf（-^））。C-C02vDt五、相图题（本题共7题，共15分）1、（3%）试写下列二元相图中三个三相恒温转变的名称和反应式。AB2、（6%）在下面的铁碳相图中按所给的顺序