烟台大学《材料科学基础》试题

烟台大学材料科学基础试题

《材料科学基础》 试卷

一、选择题（每题2分，共20分）

1．能进行攀移的位错可能是

A．弗兰克位错 B. 肖克莱位错 C. 螺型全位错

2. 对Fe-Cr-C三元合金进行渗碳的反应扩散，则该合金中不能出现

A. 单相区 B. 两相区 C. 三相区

3. 如下说法哪个是正确的，A. 形成点缺陷所引起的熵的变化使晶体能量增加

B. 晶体总是倾向于降低点缺陷的浓度

C. 当点缺陷浓度达到平衡值时，晶体自由能最低

4. 位错线上的割阶一般通过形成。

A．位错的交割 B.交滑移 C. 孪生

5. 金属镁的单晶体处于软取向时塑变量可达100%-200%，但其多晶体的塑性很差，其主要原因是：

A. 镁多晶体的晶粒通常较粗大 B. 镁多晶体通常存在裂纹

C. 镁滑移系通常较少 D. 因为镁是BCC结构，所以脆性大

6. 层错和不完全位错之间的关系是：A. 层错和不完全位错交替出现 B. 层错和不完全位错能量相同

C. 层错能越高，不完全位错伯氏矢量的模越小

D. 不完全位错总是出现在层错和完整晶体的交界处

7. 原子扩散过程的驱动力是：A. 组员的浓度梯度 B. 组元的化学势梯度

C. 扩散的温度 D. 扩散的时间

8. 纯金属均匀形核时，A. 当过冷度很小时，原子可动性低，相变驱动力低，因此，形核率低；

B. 当过冷度很小时，原子可动性高，相变驱动力高，因此，形核率低；

C. 当过冷度很小时，原子可动性低，相变驱动力高，因此，形核率低；

D. 当过冷度很小时，原子可动性高，相变驱动力低，因此，形核率低；

9．位错塞积的一个重要效应是在它的前端引起 。

A. 应力偏转 B. 应力松弛 C. 应力集中

10. 欲通过形变和再结晶方法获得细晶粒组织，应避免

A．在临界形变量进行塑性变形加工 B. 大变形量

C. 较长的退火时间 D. 较高的退火温度

二、判断题（正确的打“√”错误的打“×”，每题1分，共12分）

1. 体心立方结构是原子的次密排结构，其致密度为0.74。 （ ）

2. 同一种空间点阵可以有无限种晶体结构，而不同的晶体结构可以归属于同一种空间点阵。 （ ）

3. 结晶时凡能提高形核率、降低生长率的因素，都能使晶粒细化。 （ ）

4. 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。 （ ）

5. 小角度晶界的晶界能比大角度晶界的晶界能高。 （ ）

6. 非均匀形核时晶核与基底之间的接触角越大，其促进非均匀形核的作用越大。 （ ）

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7. 固溶体合金液体在完全混合条件下凝固后产生的宏观偏析较小。 （ ）

8. 冷形变金属在再结晶时可以亚晶合并、亚晶长大和原晶界弓出三种方式形核。

（ ）

9. 动态再结晶是金属材料在较高温度进行形变加工同时发生的再结晶、其形变硬化与再结晶软化交替进行。 （ ）

10. 金属-非金属型共晶具有粗糙-光滑型界面，所以它们多为树枝状、针状或螺旋状形态。 （ ）

11. 孪生变形的速度很快是因为金属以孪生方式变形时需要的临界分切应力小。

（ ）

12. 相图的相区接触法则是相邻相区相数差1。 （ ）

三、简答题（28分）

1. 试述孪生和滑移的异同，比较它们在塑性过程中的作用。（10分）

2. 请简述扩散的微观机制有哪些？影响扩散的因素又有哪些？ （8分）

3. 简述材料强化的主要方法、原理及工艺实现途径。(10分)

四、作图与计算题（40分，每题10分）

1、氧化镁（MgO）具有NaCl型结构，即具有O2-离子的面心立方结构。问：

（1）若其离子半径

（2）如果rMg2 =0.066nm，rO2 ＝0.140nm，则其原子堆积密度为多少？ rMg2 r2 /O＝0.41，则原子堆积密度是否改变？

[10]。 2、某面心立方晶体的可动滑移系为(11)、

（1）请指出引起滑移的单位位错的柏氏矢量；

（2）若滑移由刃位错引起，试指出位错线的方向；

（3）请指出在（2）的情况下，位错线的运动方向；

（4） 假设在该滑移系上作用一大小为0.7MPa的切应力，试计算单位刃位错线受力的大小和方向（取点阵常数为a＝0.2nm）。

3. 画出Fe-Fe3C相图，并根据Fe-Fe3C相图，(1)分别求ω（C)=2.11%，ω（C)=4.30%

的二次渗碳体的析出量。(2)画出ω（C)=4.30%的冷却曲线。

4. 图(a)为固态互不溶解的三元共晶相图的浓度三角形，其中三元共晶点E的成分为ω(A)=20%，ω(B)=30%，ω(C)=50%。图(b)为某一温度(高于TE)的水平截面图。问：

(1)A，B和C三组元的熔点谁最低？

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(2)若有一液态成分为ω(A)=60%，ω(B)=15%，ω(C)=25%的合金(其B/C成分比三元共晶合金相同)平衡凝固到室温，试分析室温平衡组织并画出平衡冷却曲线。

(3)计算该合金中共晶组织在铸锭中的质量分数。

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《材料科学基础》 试卷答案

一、选择题（每题2分，共20分）

1．能进行攀移的位错可能是

A．弗兰克位错 B. 肖克莱位错 C. 螺型全位错

2. 对Fe-Cr-C三元合金进行渗碳的反应扩散，则该合金中不能出现

A. 单相区 B. 两相区 C. 三相区

3. 如下说法哪个是正确的，A. 形成点缺陷所引起的熵的变化使晶体能量增加

B. 晶体总是倾向于降低点缺陷的浓度

C. 当点缺陷浓度达到平衡值时，晶体自由能最低

4. 位错线上的割阶一般通过 形成。

A．位错的交割 B.交滑移 C. 孪生

5. 金属镁的单晶体处于软取向时塑变量可达100%-200%，但其多晶体的塑性很差，其主要原因是： C

A. 镁多晶体的晶粒通常较粗大 B. 镁多晶体通常存在裂纹

C. 镁滑移系通常较少 D. 因为镁是BCC结构，所以脆性大

6. 层错和不完全位错之间的关系是：A. 层错和不完全位错交替出现 B. 层错和不完全位错能量相同

C. 层错能越高，不完全位错伯氏矢量的模越小

D. 不完全位错总是出现在层错和完整晶体的交界处

7. 原子扩散过程的驱动力是：A. 组员的浓度梯度 B. 组元的化学势梯度

C. 扩散的温度 D. 扩散的时间

8. 纯金属均匀形核时，A. 当过冷度很小时，原子可动性低，相变驱动力低，因此，形核率低；

B. 当过冷度很小时，原子可动性高，相变驱动力高，因此，形核率低；

C. 当过冷度很小时，原子可动性低，相变驱动力高，因此，形核率低；

D. 当过冷度很小时，原子可动性高，相变驱动力低，因此，形核率低；

9．位错塞积的一个重要效应是在它的前端引起 。

A. 应力偏转 B. 应力松弛 C. 应力集中

10. 欲通过形变和再结晶方法获得细晶粒组织 …… 此处隐藏：4535字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……