金属学练习题及部分答案(4)

（3）在所画晶面上指出一个可滑移的晶面，并标出指数。

（4）若铜晶体表面恰平行于（0 0 1）面，当在[0 0 1]晶向施加应力，使所有滑移面上均发生滑移时，图示在表面上可能看到的滑移线痕迹。 2006年 1.名词解释

晶带 上坡扩散 不连续脱熔 加工硬化 伪共晶 2.T＝0K时，金属中的自由电子有没有热振动？为什么？

3.在立方晶体中画出以下晶面和晶向：【112】，【－210】，（102） （11－2）

4.在面心立方晶体中，同一个（111）面上的两个位错a/2[00-1]和 a/2[-110]在相互靠近时是否稳定？将发生什么变化？写出位错反应。

5.a,b,c三个相相交与一个三叉结点，a相所张的二面角为82°，b相所张的二面角为110°，ab表面能为0.3J/m2,求 ac和 bc表面能。

6.分别列出对纯金属和合金可能采取的强化机制。

7.Al-Mn相图如图所示，写出相图中的全部恒温转变反应式及类型。 （图类似于P245图8－31，会这种类型的题目）

8.850摄氏度渗碳与950摄氏度渗碳相比，优点是热处理后产品晶粒细小。

a)计算上述两个温度下碳在r-Fe中的扩散系数，已知D0=2.0*10-5m2/s Q=140*103J/mol.。

b）850摄氏度渗碳需用多长时间才能获得950摄氏度渗碳5小时的渗层厚度（不同温度下碳在r-Fe 中的溶解度的差别可忽略）

※ 来源：考研论坛 bbs.kaoyan.com

二OO五年招收硕士研究生入学考试试题答案

华中科技大学

考试科目：材料成形原理 适用专业：材料加工工程 A卷

一、名词解释

非均质形核——依靠外来夹杂或型壁界面所提供的异质界面非自发地形核，称为异质形核，或非均质形核。 成分过冷——由固—液界面前方溶质的再分配引起的过冷。

定向凝固——又称定向结晶，是使金属或合金在熔体中定向生长晶体的一种工艺方法。

反应性气孔——金属液和铸型之间或在金属液内部发生化学反应所产生的气孔，称为反应性气孔。 带状偏析——在铸锭或厚壁铸件中出现的和凝固液出界面相平行的偏析，有时是连续出现，有时则是间断的。

二、简述题

影响液态金属界面张力的主要因素是什么？

影响液态金属界面张力的主要因素是：(1)金属的熔点，金属的熔点、沸点越高，则表面张力往往就越大；(2)温度，大多数金属和合金的表面张力随温度升高而降低，但对铸铁、碳钢、铜及其合金则相反。(3)溶质元素，表明活性元素降低界面张力，非表明活性元素增加表面张力、 单相合金平面生长的条件是什么？ 单相合金平面生长的条件是：

防止凝固组织产生缩孔缩松的途径主要有哪几种？

防止凝固组织产生缩孔缩松的途径主要有：(1)定向凝固或同时凝固；(2)调整浇注温度和浇注速度；(3)冒口、补贴和冷铁的应用；(4)加压补缩。

为什么使用碱性焊条比酸性焊条对工件表面铁锈（FeO?nH2O）更敏感？

碱性焊条属低氢型焊条，这类焊条的熔渣不具备氧化性，一旦有氢侵入熔池，将很难脱出，而酸性焊条的熔渣有一定的氧化性，可以起脱氢的作用。因此，碱性焊条比酸性焊条对工件表面铁锈（FeO?nH2O）更敏感

如何消除焊件内部的残余应力？

可采用热处理、锤击和振动等方法消除焊件内部的残余应力 6. 熔焊接头和钎焊接头在连接机理上有何区别？

熔焊接头与钎焊接头均采用热能实现不可拆卸的焊接接头，但钎焊时仅钎科熔化，而母材不熔化，在连接处—般不易形成共同的晶粒，只是依靠液态钎料润湿母材表面，二者相互扩散而形成钎焊接头 7. 焊接工艺参数（有效热功率q和焊接速度v）对低碳钢薄板焊接（平对接焊缝）的温度场有何影响？

当热源的有效热功率q一定时，焊接速度v越大，某一温度的等温线所包围的范围显著缩小；当焊接速度v一定，随q的增大，一定温度的等温线所包围的范围显著增大；当q/v保持一定，即线能量E为常数时，同时增大q和v，此时等温线在热源移动方向会伸长，而在宽度方向变化较小。 8. 低碳钢焊缝的室温组织是什么？（5分）

低碳钢焊缝碳含量较低，高温奥氏体固态相变后得到铁素体加珠光体组织。固态相变时首先沿奥氏体晶界析出共析铁素体，然后发生共析反应

A→P(F+ Fe3C)

式中的A是奥氏体；P是珠光体；F是铁素体；Fe3C是渗碳体。焊缝金属过热时，还会出现魏氏组织，即铁素体在奥氏体晶界呈网状析出，或在奥氏体晶内沿一定方向析出的呈长短不一的针状或片条状脆性组织。

三、何谓一阶张量？何谓二阶张量？

四、何谓塑性指标，它是否具有普遍与绝对的意义？

五、试写出计算摩擦应力的两个常用公式。

六、在金属塑性加工的理论分析中，常将实际的金属材料分成哪几种材料模型？并画出对应的真实应力－应变曲线的示意图。 B卷 焊 接 (分析计算题) 第一题 答题关键点：

设，Cd为合金元素在熔敷金属中的含量：Ce为合金元素的原始含量；Cew为合金元素在焊丝中的含量；Cco为合金元素在药皮中的含量；Kb为焊条药皮的质量系数，即单位长度焊条中药皮质量与焊芯质量之比。过渡系数为：

若考虑合金元素在焊接中的损失，则焊缝金居中某合金元素的实际浓度Cw为

为熔合比, Cb为某元素在母材中的质量分数，Cd为熔敷金属(即真正过渡到熔池中去的那部分焊条金属)中某元素的质量分数。

0.2 X 1.5% + (1-0.2) X Cd≥12% Cd≥14.6%

0.8 X (Ccw + 0.4 X Cco) = Cd

Cco≥23.2%

含Mn量为75%的锰铁合金粉的量≥(23.2％) / (75%)=31% 第二题 答题关键点：

合金化的目的首先是为了补偿在高温下金属由于蒸发或氧化等造成的损失。其次是为了消除缺陷，改善焊缝金属的组织与性能，或为了获得具有特殊性能酌堆焊金属。如用堆焊的方法过渡Cr、Mo、W、Mn等合金元素，使工件表面具有耐磨性、热硬性、耐热和耐蚀等性能。 常用的合金化方式有：

(1)通过合金焊丝或带极，把所需的合金元素加入焊丝或带极内。

(2)通过药芯焊丝或药皮(或焊剂)，把所需合金元素以铁合金或纯金属的形式加入药芯焊丝的药芯内或焊条药皮(或焊剂)内。

(3)通过合金粉末，将合金元素按比例配制成具有一定粒度的合金粉末，把它送人焊接区或直接涂敷在焊件表面。

此外，还可以通过从金属氧化物中还原金属的方式(如锰、硅的还原反应)来合金化，但这种合金化的程度有限，并还会造成焊缝的增氧。 第三题 答题关键点：

16Mn为不易淬火的低合金钢。HAZ分为四个区。

(1) 熔合区，是焊缝与母材相邻的部位，最高温度处于固相线与液相线之间。所以又称为半熔化区。此区虽然较窄、但是，由于晶界与品内局部熔化，成分与组织不均匀分布，过热严重，塑性差，所以是焊接接头的薄弱环节。

(2) 过热区，过热区的温度范围处于固相线到1100℃左右。由于加热温度高，奥氏体过热，晶检严重长大，故又称之为祖晶区。焊后冷却时．奥氏体相变产物也因晶粒粗化使塑性、韧性下降，慢冷时还会出现魏氏组织。过热区也是焊接接头的簿弱环节。

(3) 相变重结晶区(正火区)，该区母材已完全A化，该区处于1100℃—Ac3(约900℃)之间．由于奥氏体晶粒细小，空冷后得到晶粒 …… 此处隐藏：2220字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……