《 材料科学基础I》A卷

上海应用技术学院2009—2010 学年第二学期 《 材料科学基础I》期（中、末）（A、B、C、D）试卷

课程代码: B301372 学分: 2.5 考试时间: 100 分钟 班级： 学号： 姓名:

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课程序号: 2069

试卷共 4 页，请先查看试卷有无缺页，然后答题。

一、名词解释：（每题2分，共10分）

凝固 铁素体 反应扩散 间隙固溶体 密排方向

二.选择题：（每空1分，共10分）

1、扩散物质沿（ ）扩散时，扩散系数最大。 A 晶体内部 B 晶界 C 自由表面 2、离子晶体的扩散机制是 （ ）。 A 空位 B 间隙 C 交换

3、均匀形核时，过冷度越大，临界形核功（ ）。 A 越大 B 越小 C 不变

4、由液相同时结晶出两种不同固溶体的过程称为 （ ）。 A 包晶转变 B 匀晶转变 C 共晶转变 5、共析反应的表达式为 （ ）。

A L B Fe3C C L 6、体心立方结构的密排方向是（ ），面心立方结构的密排面是（ ）。

A (001) B [001] C (111) D [111] E (011) F [011]

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7、主量子数为n的壳层中最多容纳（ ）个电子。

A n-1 B 2n-1 C 2n2 D n

8、键合方式具有方向性的是( )，NaCl化合物中的键合方式是（ ）。 A金属键 B离子键 C共价键 D范德华力 E氢键 三、问答题：（每题

5分，共35分）

1、写出菲克第二定律的表达式，并说明方程中各量及符号的名称和意义。 2、简述影响扩散的因素有哪些？

3、写出恒压条件下的相率公式，并且计算纯金属，二元合金和三元合金可能存在的最多平衡相数。

4、影响固溶体溶解度的主要因素有哪些？ 5、空间点阵与晶体点阵有何区别？

6、说明间隙化合物与间隙固溶体有何异同？

7、在立方晶体中，绘出以下晶面和晶向。(010), (210), (112), [110], [311], [212]。 四、相图分析题：（共24分） 1、A-B二元合金相图如下图，试求：

（1）在图中标出液相线、固溶度曲线和共晶线。（3分） （2）分析含B40%的合金的冷却过程中组织的变化。（6分）

（3）写出该合金冷却到C点时的相及其各相的成份，并运用杠杆定律计算此时各相的相对含量；（7分）

（4）该合金的室温组织为下图中的哪个？（3分）

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① ② ③

2、根据下图所示的Fe-Fe3C合金相图： （5分）

（1）将图中虚线①,②,③,④,⑤,⑥,⑦所在位置的成份与对应的铁碳合金类型

连线。

① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦

（2）将GS、ES和PQ线与其表示的意义连线。

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① ②

③ ④

⑤

⑥

⑦

五、计算题（21分）

1. 碳质量分数为0.1%的低碳钢，置于碳质量分数为1.2%的渗碳气氛中，在920℃进行渗碳，如果要求距表面0.002mm处的碳浓度为0.45%，求所需的时间。已知，碳在γ-Fe中920℃时的扩散系数D=2×10-11m2/s，erf(0.71)≈0.68。（7分） 2. 分别计算体心立方晶体结构和面心立方晶体结构的单胞内原子数及致密度。（7分）

3. 计算面心立方单胞内八面体间隙的间隙半径，并确定单胞内间隙个数。（7分）

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