材料科学基础试卷

自测试卷一、 填空题〔每空1分，共20分〕1〕体心立方结构单个晶胞中的原子数为 ;密排六方结构和面心立方结构堆垛顺TOC\o"1-5"\h\z序分另U为 ， 。2〕固溶体按溶质原子分布有无规律可分为 固溶体和 固溶体。3〕按照缺陷在空间分布的情况，可将晶体结构中存在的缺陷分为 、 、 三类。4〕柏氏矢量物理意义在于表示了位错区域点阵畸变总量的 和 。5〕相邻两晶粒之间位向差为 的晶界称为大角晶界。6〕金属结晶的驱动力是 ;冷变形金属回复和再结晶的驱动力是 ，再结晶后晶粒长大的驱动力是 ;原子扩散的驱动力是 。7〕在液态金属中形成固体晶核时有两种方式，即 与 。8〕通常将在 和 中进行的扩散称为短路扩散〞。9〕扩散系数的一般表达式为 。二、 名词解释〔每题3分，共15分〕1〕金属化合物2〕去应力退火3〕离异共晶4〕 二次再结晶5〕流线三、判断题〔正确的打〔话，错误的打〔为，每题1分，共10分〕1〕一般说来，层错能愈高，出现层错的几率就愈小。2〕 在任何温度下，液态金属中出现的最大结构起伏都是晶坯。3〕 单晶体就是只有一个晶粒构成的晶体。4〕 晶体中的晶粒总是具有自发长大和使界面平直化，以减小晶界的总面积的趋势。5〕非晶态金属是在特殊的冷却条件下，把液态金属的原子排列固定到固态来。6〕 相图上的成分间隔越大，合金的流动性越差。7〕 二元合金系中一旦温度固定以后，三相平衡只能在恒定的压力下存在。〕固溶体合金棒顺序结晶过程中，液/固界面推进速度越快，那么棒中宏观偏析越严重。〕晶界上不存在空位，故以空位机制扩散的原子在晶界上无法进行扩散。〕采用适当的再结晶退火，可以细化金属铸件的晶粒。四、简答题〔每题5分，共30分〕1〕在单位晶胞中画出立方晶系如下晶面和晶向：102〕、〔211〕、〔121〕、〔301〕。2〕试分析纯金属生长形态与温度剃度的关系3〕简单表达控制铸件晶粒大小的措施4〕试说明晶体滑移的临界分切应力定律。5〕再结晶与重结晶主要区别是什么？为什么两者都能细化晶粒？6〕将纯铁置于830C温度下渗碳，由表及里会出现什么相，请定性画出该温度下纯铁外表至心部的碳浓度分布曲线。五、综合题〔共25分〕1.画出完整的Fe—Fe3C相图，答复以下问题：〔15分〕1〕 分析含4%C合金平衡状态下结晶过程〔作图表示〕，计算其室温组织的相含量和组织含量；2〕 试画出45钢平衡冷却状态下的室温组织图；试用位错理论解释细晶强化和加工硬化的原因。〔 10分〕试卷二、单项选择题〔每题1分，共10题〕1、在二元系合金相图中，计算两相相对量的杠杆法那么只能用于 A.单相区中B.两相区中C.三相平衡水平线上TOC\o"1-5"\h\z2、铸铁与碳钢的区别在于有无 。A.莱氏体B.珠光体C.铁素体3、原子扩散的驱动力是 <A.组元的浓度梯度B.组元的化学位梯度 C.温度梯度4、在置换型固溶体中，原子扩散的方式一般为 <A.原子互换机制 B.间隙机制C.空位机制5、在体心立方结构中，柏氏矢量为 a[100]的位错 分解为a/2[111]+a/2[1口]A.不能B.能 C.可能6、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7、在三元系相图中，三相区的等温截面都是一个连接的三角形，其顶点触及。A.单相区B.两相区C.三相区8、面心立方晶体的孪晶面是 A.{112}B.{110}C.{111}9、菲克第一定律描述了稳态扩散的特征，即浓度不随 变化A.距离B.时间C.温度10、氯化铯〔CsCI〕为有序体心立方结构，它属于 。A.体心立方点阵 B.面心立方点阵 C.简单立方点阵&二、简答题〔每题5分，共30分〕1•原子的结合键有哪几种？各有什么特点？2•面心立方晶体和体心立方晶体的晶胞原子数、配位数和致密度各是多少?3•立方晶系中，假设位错线方向为[001],b=a[110]，试说明该位错属于什么类型。4•请说明间隙化合物与间隙固溶体的异同5•试从扩散系数公式 说明影响扩散的因素6•何为过冷度？它对形核率有什么影响?三、作图计算题〔每题10分，共30分〕1•在面心立方晶体中，分别画出〔101〕、［110］和 、匚］,指出哪些是滑移面、滑移方向，并就图中情况分析它们能否构成滑移系？2•Al为面心立方晶体，原子半径为rA。假设在Al晶体的八面体间隙中能溶入最大的小原子半径为rB，请计算rB与rA的比值是多少。铜的临界切分应力为1Mpa，问要使匸面上产生［101］方向的滑移,应在［001］方向上施加多大的力？四、综合分析题〔每题15分，共30分〕1.按以下条件绘出A-B二元相图：〔1〕 A组元〔熔点600C〕与B组元〔熔点500C〕在液态时无限互溶；〔2〕 固态时，A在B中的最大固溶度为wA=0.30，室温时为wA=0.10;而B在固态下不溶于A；〔3〕300C时发生共晶反响 。在A-B二元相图中，分