2023年湖南大学材料科学基础真题

2023年材料科学根底真题一、名词解释〔30分〕〔称为孪生面〕和晶〔称为孪生方向孪晶。而造成标记面飘移的现象。氏体晶界呈网状分布。小角度晶界：界面两侧的晶粒取向差小于10o的晶界，有对称倾侧晶界和非对称倾侧晶界之分。化与实际温度分布这两个因素共同打算，这种过冷呈为成分过冷。施密特〔Schmid〕因子：拉伸变形时，能够引起晶体滑移的分切应力t的小取决于该滑移面和晶向的空间位置〔。t与拉伸应力σ间的关系为：因子越大，则分切应力越大。二、简答题〔5题，50分〕简述柯垂尔气团和铃木气团的特点溶质原子与层错交互作用形成铃木气团。配位数。〔1〕间隙FCC晶胞：4个八面体间隙，8个四周体间隙；BCC晶胞：6个八面体间隙；12个四周体间隙；HCP晶胞：6个八面体间隙；12个四周体间隙；配位数个12个12个，非抱负状态〔6+6〕个致密度BCC：0.68 FCC：0.74 HCP：0.74简述固溶体和中间相的特点〔1〕固溶体：固溶体保持了溶剂的晶格类型；成分可以在确定范围内性等。固溶体中的结合键主要是金属键。〔氮、碳、氢、硅〕之间中间位置，故也称为中间相。的类型，可能有离子键、共价键，但大多数照旧属于金属键类型。答：有共格、半共格和非共格三种。而晶格畸变能最低；半共格界面介于两者之间。〔1〕有丝织构和板织构时简洁产生制耳。穿插扎制以及相应退火的方法。比较位错滑移与孪生的区分与联系〔1〕平移实现的。都不会转变晶体构造。两者都是晶体中位错运动的结果。〔2〕不同点：滑移不转变晶体位向，孪生则转变晶体位向；孪晶经抛光与侵蚀后仍能重现。滑移时原子的位移是沿滑移方向的原子间距的整数载速率越高〔如冲击载荷，也越简洁发生孪晶。滑移对晶体的塑性变形有位错运动的结果。成分偏析的种类及产生气理长形态的不同可分为：枝晶偏析，胞状偏析，晶界偏析枝晶偏析〔晶内偏析：凝固速度越快，液体的对流集中越不充分，o值越小〔<，则枝晶偏析越严峻。Ko<1象称为胞状偏析。可以通过高温集中退火消退。Ko<1的合金，最晶界偏析。三、论述题〔41560分〕论述位错的运动方式、条件及其对材料变形的影响。答：(1)运动方式：刃型位错：滑移，攀移；螺型位错：滑移和交滑移P-N〔派纳力。攀移运动需要正应力和高温作用。只有螺型位错才能发生交滑移，层错集而发生交滑移。应力作用下才能发生正刃型位错的攀移。论述界面能对析出相的形貌的影响。单相组织：界面平直化与转动。减小界面能；界面平衡的热力学，复相组织：其次相分布在基体晶粒内时，假设相界的界面能无明显各有明显的各向异性，则其次相将形成以低能量晶面为相界的多面体。其次相分布基体两晶粒的晶界上时假设两相间形成非共格界面当其次相位于基体的晶面上时常呈双凸透镜的形貌此时其次相的具体外形与界面能有亲热关系。假设α、β两相间形成共格或半共格界面，则由于界面两侧的α相晶粒有不同的位向，所以β相假设和第一个α相晶粒形成共格或半共格界面，则和其次个α相晶粒就不能共格。 常见的状况是一个α晶粒形成平直的共格或半共格界面，而另一个α晶粒形成光滑的非共格界面。(1)凝固的驱动力是液固两相的自由能差值(3)晶粒长大的驱动力是晶界能4.论述冷变形后材料的组织和性能特点。现孪晶带。晶粒转动，产生形变带，消灭晶粒择优取向〔织构。产生内应力。塑性和韧性下降等。小？〔一2~10%范围内〕时，所产生的储存能正好足够驱动再结晶发生，这一变形量称为临界变形量。塑性变形温度：上升形变温度将削减储存能，从而降低N/G，使再结晶晶粒粗化。率的增大速率几乎一样。但再结晶加热温度上升将使金属的临界变形量减小。部位也愈多，造成形核率增大而使再结晶后晶粒尺寸减小。速率，便可把握晶粒尺寸。合金强化方法有哪些，其机理是什么？答：固溶强化、弥散强化、其次相强化、细晶强化、加工硬化、马氏体强化、有序强化。其机理均是通过阻碍位错的运动来提高材料的强度。不同的强化方法的机理有其特别性。固溶强化：固溶在点阵间隙或结点上的合金元素原子由于其尺寸不同于间隙原子优先分布于BCC金属刃型位错的拉应力区，对位错产生钉扎作用，后者是合金元素优先分布于FCC金属扩展位错的层错区，降低层错能，扩大层错区，使扩展位错滑移更加困难。沉淀强化和弥散强化：合金通过相变过程得到的合金元素与基体元素的〔〕或者绕过〔沉淀强化的大尺寸颗粒〕其次相，因而其次相〔沉淀相和弥散相〕阻碍了位错运动。晶界强化：依据Hall-Petch公式，屈服点σ 同晶粒直径d之间的关系是sσ=σ+kd-1/2，其实质是位错越过晶界需要附加附加的应力。因此低温用钢往往s o承受细晶粒组织。有序强化：有序合金的位错是超位错，要使金属发生塑性变形就需要使强度。集中的机制及影响因素。集中机制：空位机制、间隙机制、换位机制但凡与化学位有关的因素，均对集中有影响。A.温度的影响。温度越高，原子集中系数越大。B.集中组元的影响。a.组元特性：固溶体中组元尺寸相差越大，集中系数越大；组b.组元浓度，通过集中激c.C.a.密堆构造的集中比非密堆构造中慢；b.间隙式集中较置换式集中快；c.各向异性时，沿原D.〔在奥氏体态渗碳〕和增加渗碳源的碳