南昌大學(xué)材料科學(xué)基礎(chǔ)2019年期末復(fù)習(xí)題-14精選文檔

1、單項(xiàng)選擇題：第1章原子結(jié)構(gòu)與鍵合1. 高分子材料中的 C-H化學(xué)鍵屬于 。(A)氫鍵(B)離子鍵 (C)共價(jià)鍵2. 屬于物理鍵的是。(A)共價(jià)鍵 (B)范德華力(C)離子鍵3. 化學(xué)鍵中通過(guò)共用電子對(duì)形成的是 (A)共價(jià)鍵 (B)離子鍵 (C)金屬鍵第2章固體結(jié)構(gòu)4.回心立方晶體的致管度為O(C) 74%(A) 100%(B)68%5.體心立方晶體的致密度為O(A) 100%(B)68%(C) 74%6.密排六方晶體的致密度為O(A) 100%(B)68%(C) 74%7 .以下不具有多晶型性的金屬是 。(A)銅(B)鎰(C)鐵8 . fcc、bcc、hcp三種單晶材料中，形變時(shí)各向異性行為最

2、顯著的是 (A) fcc(B) bcc(C) hcp9 .以下元素中一般與過(guò)渡金屬容易形成間隙相的元素是 。(A)氫(B)碳(C)硼10 .與過(guò)渡金屬最容易形成間隙化合物的元素是 。(A)氮(B)碳(C)硼11 . 面心立方晶體的攣晶面是 。(A) 112(B) 110(C) 11112 .以下屬于正常價(jià)化合物的是 。(A) Mg2Pb(B) Cu5Sn(C) Fe3c第3章晶體缺陷13 .在晶體中形成空位的同時(shí)又產(chǎn)生間隙原子，這樣的缺陷稱(chēng)為 。(A)肖特基缺陷(B)弗侖克爾缺陷(C)線缺陷14 .原子遷移到間隙中形成空位 -間隙對(duì)的點(diǎn)缺陷稱(chēng)為 。(A)肖脫基缺陷(B) Frank缺陷 (C)

3、堆垛層錯(cuò)15 .刃型位錯(cuò)的滑移方向與位錯(cuò)線之間的幾何關(guān)系是？(A)垂直(B)平行(C)交叉16 . 的位錯(cuò)線與滑移矢量必然相互平行。(A)刃型位錯(cuò)(B)螺型位錯(cuò)(C)混合位錯(cuò)17 .能進(jìn)行攀移的位錯(cuò)必然是 。(A)刃型位錯(cuò)(B)螺型位錯(cuò)(C)混合位錯(cuò)18 .以下材料中只存在晶界、不存在相界的是(A)攣晶銅(B)中碳鋼19 .在硅、鎘等晶體中可觀察到 (A)交滑移增殖(B)弗蘭克-20 .小角度晶界兩端晶粒的位向差通常小于(A) 2(B) 3(C)亞共晶鋁硅合金這種主要的位錯(cuò)增殖機(jī)制。里德源(C)攀移增殖度。(Q 10第1頁(yè)21 .大角度晶界具有 個(gè)自由度。(A) 3(B) 4(Q 5第4章 固

4、體中原子及分子的運(yùn)動(dòng)22 .菲克第一定律描述了穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散的特征，即濃度不隨 變化。(A)距離(B)時(shí)間(C)溫度23 .在置換型固溶體中，原子擴(kuò)散的方式一般為 。(A)原子互換機(jī)制(B)間隙機(jī)制(C)空位機(jī)制24 .固體中原子和分子遷移運(yùn)動(dòng)的各種機(jī)制中，得到實(shí)驗(yàn)充分驗(yàn)證的是(A)間隙機(jī)制(B)空位機(jī)制(C)交換機(jī)制25 .原子擴(kuò)散的驅(qū)動(dòng)力是。(4.2非授課內(nèi)容)(A)組元的濃度梯度(B)組元的化學(xué)勢(shì)梯度(C)溫度梯度26 . A和A-B合金焊合后發(fā)生柯肯達(dá)爾效應(yīng)，測(cè)得界面向A試樣方向移動(dòng)，則 。(A) A組元的擴(kuò)散速率大于B組元(B) B組元的擴(kuò)散速率大于 A組元(C) A、B兩組元的擴(kuò)散速率相

5、同27 .下述有關(guān)自擴(kuò)散的描述中正確的為 。(A)自擴(kuò)散系數(shù)由濃度梯度引起(B)自擴(kuò)散又稱(chēng)為化學(xué)擴(kuò)散(C)自擴(kuò)散系數(shù)隨溫度升高而增加第5章材料的形變和再結(jié)晶28 .在彈性極限8范圍內(nèi)，應(yīng)變滯后于外加應(yīng)力，并和時(shí)間有關(guān)的現(xiàn)象稱(chēng)為(A)包申格效應(yīng)(B)彈性后效(C)彈性滯后29 .塑性變形產(chǎn)生的滑移面和滑移方向是(A)晶體中原子密度最大的面和原子間距最短方向(B)晶體中原子密度最大的面和原子間距最長(zhǎng)方向(C)晶體中原子密度最小的面和原子間距最短方向30 . bcc、fcc、hcp三種典型晶體結(jié)構(gòu)中， 具有最少的滑移系，因此具有這種晶體結(jié)構(gòu)的材料 塑性最差。(A) bcc(B) fcc(C) hcp

6、31 . ,位錯(cuò)滑移的派-納力越小。(A)位錯(cuò)寬度越大(B)滑移方向上的原子間距越大(C)相鄰位錯(cuò)的距離越大32 . Cottrell 氣團(tuán)理論對(duì)應(yīng)變時(shí)效現(xiàn)象的解釋是：(A)溶質(zhì)原子再擴(kuò)散到位錯(cuò)周?chē)?B)位錯(cuò)增殖的結(jié)果(C)位錯(cuò)密度降低的結(jié)果33 .已知Cu的Tm=1083 C,則Cu的最低再結(jié)晶溫度約為 。(A) 200 C(B) 270 C(C) 350C34 .已知Fe的Tm=1538七，則Fe的最低再結(jié)晶溫度約為 。(A) 350 C(B) 450 七(C) 550口C35 .位錯(cuò)纏結(jié)的多邊化發(fā)生在形變合金加熱的 階段。(A)回復(fù)(B)再結(jié)晶(C)晶粒長(zhǎng)大36 .形變后的材料再升溫時(shí)發(fā)

7、生回復(fù)與再結(jié)晶現(xiàn)象，則點(diǎn)缺陷濃度下降明顯發(fā)生在 。(A)回復(fù)階段(B)再結(jié)晶階段(C)晶粒長(zhǎng)大階段37 .形變后的材料在低溫回復(fù)階段時(shí)其內(nèi)部組織發(fā)生顯著變化的是 。(A)點(diǎn)缺陷的明顯下降(B)形成亞晶界(C)位錯(cuò)重新運(yùn)動(dòng)和分布38 .由于晶核產(chǎn)生于高畸變能區(qū)域，再結(jié)晶在 部位不易形核。（A）大角度晶界和攣晶界（B）相界面（C）外表面39 .純金屬材料的再結(jié)晶過(guò)程中，最有可能在以下位置首先發(fā)生再結(jié)晶形核（A）小角度晶界（B）攣晶界（C）外表面40 .對(duì)于變形程度較小的金屬，其再結(jié)晶形核機(jī)制為 。（A）晶界合并（B）晶界遷移（C）晶界弓出41 .再結(jié)晶晶粒長(zhǎng)大的過(guò)程中，晶粒界面的不同曲率是造成晶界

8、遷移的直接原因，晶界總是向著方向移動(dòng)（A）曲率中心（B）曲率中心相反（C）曲率中心垂直42 .開(kāi)始發(fā)生再結(jié)晶的標(biāo)志是：（A）產(chǎn)生多變化（B）新的無(wú)畸變等軸小晶粒代替變形組織（C）晶粒尺寸顯著增大43 .在純銅基體中添加微細(xì)氧化鋁顆粒屬于 。（A）復(fù)合強(qiáng)化（B）析出強(qiáng)化（C）固溶強(qiáng)化44 .在純銅基體中添加鋁或錫、饃等微量合金元素屬于 。（A）復(fù)合強(qiáng)化（B）析出強(qiáng)化（C）固溶強(qiáng)化45 .在純鋁的凝固過(guò)程中添加Al-Ti-B細(xì)化劑屬于。（A）復(fù)合強(qiáng)化（B）晶粒細(xì)化（C）固溶強(qiáng)化第6章單組元相圖及純晶體的凝固46 .凝固時(shí)在形核階段，只有核胚半徑等于或大于臨界尺寸時(shí)才能成為結(jié)晶的核心，當(dāng)形成的核胚半

9、徑 等于臨界半徑時(shí)，體系的自由能變化 。（A）大于零（B）等于零（C）小于零47 .以下材料中，結(jié)晶過(guò)程中以非小平面方式生長(zhǎng)的是 。（A）金屬錯(cuò)（B）透明環(huán)己烷（C）氧化硅48 .以下材料中，結(jié)晶過(guò)程中以小平面方式生長(zhǎng)的是 。（A）金屬錯(cuò)（B）銅饃合金（C）金屬鉛49 .氧化物晶須通常是以 方式結(jié)晶長(zhǎng)大的。（A）連續(xù)長(zhǎng)大（B）二維形核生長(zhǎng)（C）借螺型位錯(cuò)生長(zhǎng)50 .形成臨界晶核時(shí)體積自由能的減少只能補(bǔ)償表面能的 。（A） 1/3（B） 2/3（C） 1/451 .鑄錠凝固時(shí)如大部分結(jié)晶潛熱可通過(guò)液相散失時(shí)，則固態(tài)顯微組織主要為 。（A）樹(shù)枝晶（B）柱狀晶（C）胞狀晶52 .形成臨界晶核時(shí)體積自

10、由能的減少只能補(bǔ)償表面能的2/3,不足的需要依靠液相的 來(lái)補(bǔ)充。（A）結(jié)構(gòu)起伏（B）能量起伏（C）溫度梯度53 .金屬液凝固時(shí)不能有效降低晶粒尺寸的是以下哪種方法？（A）加入形核劑（B）減小液相過(guò)冷度（C）對(duì)液相實(shí)施攪拌54 .金屬液凝固時(shí)可有效降低晶粒尺寸的是以下哪種方法？（A）加入形核劑（B）減小液相過(guò)冷度（C）增大鑄件壁厚第7章二元系相圖及其合金的凝固55 .對(duì)離異共晶和偽共晶的形成原因，下述說(shuō)法正確的是 。（A）離異共晶只能經(jīng)非平衡凝固獲得（B）偽共晶只能經(jīng)非平衡凝固獲得（C）形成離異共晶的原始液相成分接近共晶成分56 .在二元系合金相圖中，計(jì)算兩相相對(duì)量的杠桿法則用于 。（A）單相區(qū)

11、中（B）兩相區(qū)中（C）三相平衡水平線上57 .二元系合金中兩組元部分互溶時(shí)，不可能發(fā)生 。（A）共晶轉(zhuǎn)變（B）勻晶轉(zhuǎn)變（C）包晶轉(zhuǎn)變58 .以下恒溫轉(zhuǎn)變中屬于共晶式的是 。（A）包析轉(zhuǎn)變（B）偏晶轉(zhuǎn)變（C）合晶轉(zhuǎn)變59 .以下恒溫轉(zhuǎn)變中屬于包晶式的是 。（A）偏晶轉(zhuǎn)變（B）熔晶轉(zhuǎn)變（C）合晶轉(zhuǎn)變60.任一合金的有序結(jié)構(gòu)形成溫度（A）低于（B）高于無(wú)序結(jié)構(gòu)形成溫度。（C）可能低于或高于61.以下同時(shí)具有方向性和飽和性的結(jié)合鍵的是 （A）共價(jià)鍵（B）離子鍵（C）金屬鍵多項(xiàng)選擇題：第1章1 . 以下同時(shí)具有方向性和飽和性的結(jié)合鍵的是 。（A）共價(jià)鍵（B）離子鍵（C）氫鍵（D）金屬鍵 （E）范德華力第

12、2章2 .為了最能反映點(diǎn)陣的對(duì)稱(chēng)性，選取晶胞的原則包括 。（A）選取的平行六面體應(yīng)與宏觀晶體具有同樣的對(duì)稱(chēng)性；（B）平行六面體內(nèi)的邊長(zhǎng)盡可能相等；（C）平行六面體內(nèi)的棱和角相等的數(shù)目應(yīng)最多；（D）當(dāng)平行六面體的棱角存在直角時(shí)，直角的數(shù)目應(yīng)最多；（E）在滿(mǎn)足上條件，晶胞應(yīng)具有最小的體積。A、 C、 D、 E3 .晶體區(qū)別于其它固體結(jié)構(gòu)的基本特征有 。（A）原子呈周期性重復(fù)排列（B）長(zhǎng)程有序（C）具有固定的熔點(diǎn)（D）各向同性（E）各向異性4 . 具有相同配位數(shù)和致密度的晶體結(jié)構(gòu)是 。（A）面心立方（B）體心立方（C）簡(jiǎn)單立方（D）底心立方（E）密排六方5 .以下具有多晶型性的金屬是 。（A）銅（B

13、）鐵（C）鎰（D）鈦（E）鉆6 .以下 等金屬元素在常溫下具有密排六方晶體結(jié)構(gòu)。（A）鎂（B）鋅（C）鎘（D）銘（E）鍍7 .鐵具有多晶型性，在不同溫度下會(huì)形成 等晶體結(jié)構(gòu)。（A）面心立方（B）體心立方（C）簡(jiǎn)單立方（D）底心立方（E）密排六方第3章晶體缺陷8 .晶體中點(diǎn)缺陷的形成原因有 。（A）溫度起伏（B）高溫淬火（C）冷變形加工 （D）高能粒子輻照（E）摻雜9 . 晶體缺陷中屬于面缺陷的有 。（A）層錯(cuò)（B）外表面（C）攣晶界（D）相界（E）空位第4章固體中原子及分子運(yùn)動(dòng)10 .影響擴(kuò)散的主要因素有 。（A）溫度（B）固溶體類(lèi)型（C）晶體結(jié)構(gòu)（D）晶體缺陷 （E）化學(xué)成分第6章11 .關(guān)

14、于均勻形核，以下說(shuō)法正確的是 。（A）體積自由能的變化只能補(bǔ)償形成臨界晶核表面所需能量的三分之二（B）非均勻形核比均勻形核難度更大(C)結(jié)構(gòu)起伏是促成均勻形核的必要因素(D)能量起伏是促成均勻形核的必要因素(E)過(guò)冷度 T越大，則臨界半徑越大12 .以下說(shuō)法中，說(shuō)明了非均勻形核與均勻形核之間的差異。(A)非均勻形核所需過(guò)冷度更小(B)均勻形核比非均勻形核難度更大(C) 一旦滿(mǎn)足形核條件，均勻形核的形核率比非均勻形核更大(D)均勻形核試非均勻形核的一種特例(E)實(shí)際凝固過(guò)程中既有非均勻形核，又有均勻形核13 . 晶體的長(zhǎng)大方式有 。(A)連續(xù)長(zhǎng)大(B)不連續(xù)長(zhǎng)大 (C)平面生長(zhǎng) (D)二維形核生

15、長(zhǎng) (E)螺型位錯(cuò)生長(zhǎng)14 .控制金屬的凝固過(guò)程獲得細(xì)晶組織的手段有 。(A)加入形核劑(B)減小液相過(guò)冷度(C)增大液相過(guò)冷度 (D)增加保溫時(shí)間 (E)施加機(jī)械振動(dòng)第7章15 .二元相圖中，屬于共晶方式的相轉(zhuǎn)變有 。(A)共晶轉(zhuǎn)變(B)共析轉(zhuǎn)變(C)偏晶轉(zhuǎn)變(D)熔晶轉(zhuǎn)變(E)合晶轉(zhuǎn)變16 .二元相圖中，屬于包晶方式的相轉(zhuǎn)變有 。(A)包晶轉(zhuǎn)變(B)包析轉(zhuǎn)變(C)合晶轉(zhuǎn)變(D)偏晶轉(zhuǎn)變(E)熔晶轉(zhuǎn)變17 .二元相圖必須遵循以下幾何規(guī)律： 。(A)相圖中的線條代表發(fā)生相轉(zhuǎn)變的溫度和平衡相的成分(B)兩個(gè)單相區(qū)之間必定有一個(gè)由該兩相組成的兩相區(qū)把它們分開(kāi)，而不能以一條線接界(C)兩個(gè)兩相區(qū)必須

16、以單相區(qū)或三相水平線隔開(kāi)(D)二元相圖中的三相平衡必為一條水平線(E)兩相區(qū)與單相區(qū)的分界線與等溫線相交時(shí)，其延長(zhǎng)線應(yīng)進(jìn)入另一兩相區(qū)內(nèi)18 .構(gòu)成勻晶合金的兩種組元之間必須滿(mǎn)足以下條件： 。(A)具有相同的晶體結(jié)構(gòu)，晶格常數(shù)相近(B)具有相同的熔點(diǎn)(C)具有相同的原子價(jià)(D)具有相似的電負(fù)性(E)原子半徑差小于 15%19.固溶體的平衡凝固包括 等幾個(gè)階段。(A)液相內(nèi)的擴(kuò)散過(guò)程(B)固相內(nèi)的擴(kuò)散過(guò)程(C)液相的長(zhǎng)大(D)固相的繼續(xù)長(zhǎng)大(E)液固界面的運(yùn)動(dòng)(A)(B)(C)(D)(E)判斷題：第一章1. 離子鍵的正負(fù)離子相間排列，具有方向性，無(wú)飽和性。（錯(cuò)）2. 共價(jià)鍵通過(guò)共用電子對(duì)而成，具有

17、方向性和飽和性。（對(duì)）3. 同位素的原子具有相同的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)。（錯(cuò)）第二章4. 復(fù)雜晶胞與簡(jiǎn)單晶胞的區(qū)別是，除在頂角外，在體心、面心或底心上有陣點(diǎn)。（對(duì)）5. 晶體結(jié)構(gòu)的原子呈周期性重復(fù)排列，即存在短程有序。（錯(cuò)）6. 立方晶系中，晶面族111 表示正八面體的面。（對(duì)）7. 立方晶系中，晶面族110 表示正十二面體的面。（對(duì)）8. 晶向指數(shù)<u v w> 和晶面指數(shù)（ h k l ） 中的數(shù)字相同時(shí)，對(duì)應(yīng)的晶向和晶面相互垂直。（對(duì)）9. 晶向所指方向相反，則晶向指數(shù)的數(shù)字相同，但符號(hào)相反。（對(duì)）10. bcc 的間隙不是正多面體，四面體間隙包含于八面體間隙之中。（對(duì)）11. 溶

18、質(zhì)與溶劑晶體結(jié)構(gòu)相同是置換固溶體形成無(wú)限固溶體的必要條件。（對(duì)）12. 非金屬和金屬的原子半徑比值rx/rm>0.59 時(shí)，形成間隙化合物，如氫化物、氮化物。（錯(cuò)）13. 晶體中的原子在空間呈有規(guī)則的周期性重復(fù)排列；而非晶體中的原子則是無(wú)規(guī)則排列的。（對(duì)）14. 選取晶胞時(shí)，所選取的正方體應(yīng)與宏觀晶體具有同樣的對(duì)稱(chēng)性。（錯(cuò)）15. 空間點(diǎn)陣是晶體中質(zhì)點(diǎn)排列的幾何學(xué)抽象，只有14 種類(lèi)型，而實(shí)際存在的晶體結(jié)構(gòu)是無(wú)限的。（對(duì)）16. 形成置換固溶體的元素之間能無(wú)限互溶，形成間隙固溶體的元素之間只能有限互溶。（錯(cuò)）17. 只有置換型固溶體的元素間有可能無(wú)限互溶，形成間隙固溶體的元素之間只能有限

19、互溶。（對(duì)）18. 間隙固溶體的溶解度不僅與溶質(zhì)原子大小有關(guān)，還與晶體結(jié)構(gòu)中間隙的形狀、大小等有關(guān)。（對(duì)）第三章19. 弗蘭克缺陷是原子遷移到間隙中形成的空位-間隙對(duì)。（對(duì)）20. 位錯(cuò)線只能終止在晶體表面或界面上，而不能中止于晶體內(nèi)部。（對(duì)）21. 滑移時(shí)，刃型位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)方向始終平行于位錯(cuò)線，而垂直于柏氏矢量。（錯(cuò)）22. 晶體表面一般為原子密度最大的面，其表面能與曲率有關(guān)：曲率越大，表面能越大。（對(duì)）第四章23. 菲克定律描述了固體中存在濃度梯度時(shí)發(fā)生的擴(kuò)散，即化學(xué)擴(kuò)散。（對(duì)）24. 溫度越高，原子熱激活能越大，擴(kuò)散系數(shù)越大。（對(duì)）25. 置換固溶體中溶質(zhì)原子要高于間隙固溶體中的溶質(zhì)原子的

20、擴(kuò)散速度。（錯(cuò)）26. 由于晶體缺陷處點(diǎn)陣畸變較大，原子處于較高的能量狀態(tài)，易于躍遷，故擴(kuò)散激活能較小。（對(duì)）第五章27. 滑移面和滑移方向總是晶體中原子密度最大的面和方向。（對(duì)）28. 再結(jié)晶過(guò)程中顯微組織重新改組，形成新的晶體結(jié)構(gòu)，因此屬于相變過(guò)程。（錯(cuò)）29. 晶界本身的強(qiáng)度對(duì)多晶體的加工硬化貢獻(xiàn)不大，而多晶體加工硬化的主要原因來(lái)自晶界兩側(cè)晶粒的位向差。（對(duì)）30. 聚合型合金的抗變形能力取決于兩相的體積分?jǐn)?shù)。（錯(cuò)）31. 塑性變形會(huì)使金屬的導(dǎo)電性升高，抗腐蝕性下降。（錯(cuò)）32. 原子密度最小的晶面上面間距最大、點(diǎn)陣阻力最小。（錯(cuò)）33. 孿生臨界切應(yīng)力比滑移的大得多，只有在滑移很難進(jìn)行

21、的條件下才會(huì)發(fā)生。（對(duì)）34. 變形孿晶的生長(zhǎng)過(guò)程分為形核、長(zhǎng)大兩個(gè)階段，一般形核容易，長(zhǎng)大比較難。（錯(cuò)）35. 再結(jié)晶晶粒長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力是來(lái)自晶界移動(dòng)后體系總的自由能的降低。（對(duì)）36. 塑性加工產(chǎn)生硬化與位錯(cuò)間的交互作用及密度增加有關(guān)。（對(duì)）37. 微觀內(nèi)應(yīng)力的作用范圍與晶粒尺寸為同一數(shù)量級(jí)。（對(duì)）第六章38. 由于均勻形核需要的過(guò)冷度很大，所以液態(tài)金屬多為非均勻形核。（對(duì)）39. 形核過(guò)程中，表面自由能是液固相變的驅(qū)動(dòng)力，而體積自由能是其阻力。（錯(cuò)）40. 粗糙界面的材料一般只有較小的結(jié)晶潛熱，所以生長(zhǎng)速率較高。（對(duì)）第七章41. 固溶體非平衡凝固情況下，固相內(nèi)組元擴(kuò)散比液相內(nèi)組元擴(kuò)散慢得

22、多，故偏離固相線的程度大得多。（對(duì)）六、計(jì)算題: 第2章1 .金剛石為碳的一種晶體，為復(fù)雜面心立方結(jié)構(gòu)，晶胞中含有8個(gè)原子，具品格常數(shù)3a=0.357nm,當(dāng)它轉(zhuǎn)換成石墨(P2 =2.25g/cm)結(jié)構(gòu)時(shí)，求其體積改變百分?jǐn)?shù)？解：金剛石為復(fù)雜面心立方結(jié)構(gòu)，每個(gè)晶胞含有8個(gè)碳原子金剛石的密度為：8 1230.357 106.023 10= 3.503(g/cm3)對(duì)于單位質(zhì)量1g碳為金剛石結(jié)構(gòu)時(shí)，體積為：v1=1/P1=0.285(cm3)轉(zhuǎn)變?yōu)槭Y(jié)構(gòu)時(shí)，體積為：v2=1/P2=0.444(cm3)故金剛石轉(zhuǎn)變?yōu)槭Y(jié)構(gòu)時(shí)體積膨脹：v2二vlx100% =55.8%v12 .在Fe中形成1mo

23、l空位需要的能量為104.675kJ,試計(jì)算從20c升溫至850c時(shí)空位數(shù)(-Q目增加多少倍？ 已知空位在溫度T時(shí)的平衡濃度為I即J , r=8.31 J/K。解：系數(shù)A一般在110之間，取A=1 ,則%/ = 1.3449xlQ-j =62?v1qI3故空位增加了7c如2.1349 X10-19(倍)3 .圖解并分析包含刃型位錯(cuò)和螺型位錯(cuò)的混合位錯(cuò)的滑移過(guò)程。P954 . 一塊含0.1%C的碳鋼在930c滲碳，滲到0.05cm的地方碳的濃度達(dá)到 0.45%。在t>0 的全部時(shí)間，滲碳?xì)夥毡３直砻娉煞譃?%,假設(shè)D=2.0M0-5exp(-140000/RT) (m2/s)(a)計(jì)算滲碳

24、時(shí)間(已知 erf(0.61)=0.61);(b)若將滲層加深一倍，則需多長(zhǎng)時(shí)間？(c)若規(guī)定0.3%C作為滲碳層厚度的量度，則在 930c滲碳10小時(shí)的滲層厚度為870c滲碳10小時(shí)的多少倍？解：(a)由Fick第二定律得：t 為 1.0 104(s)( 5 分)(b)由關(guān)系式 x = aJDT,得：x1 =A,/D，X2 = A.DE1_ %兩式相比，得：.1當(dāng)溫度相同時(shí)，Di=D2,于是得：E 普上=12x19x10* =40x10%x； (CW( 5 分)4切_D*京如(c)為如 大口*京支因?yàn)椋簍930=t870, D930=1.67 10 7(cm2/s)D870=0.2 :exp

25、(-140000/8.314 1143) 1=8.0 X0-8(cm2/s)所以：倒。79X10(倍)(5 分)5 .在950c下對(duì)純鐵滲碳，希望在 0.1mm的深度得到w1(c)=0.9%的碳含量。假設(shè)表面碳 濃度保持在w2(c)=1.20%,擴(kuò)散系數(shù)D-/Fe=10-10m2/So計(jì)算為達(dá)到次要求至少要滲碳多少 時(shí)間？6 . 一塊含0.1%C的碳鋼在930C、1%碳濃度的氣氛中進(jìn)行滲碳處理，經(jīng)過(guò)11個(gè)小時(shí)后在0.05cm的地方碳的濃度達(dá)到0.45%,若要在0.08cm的深度達(dá)到同樣的滲碳濃度，則需多長(zhǎng)時(shí)間?已知= 1( :s - ;?0 )erf (2、%)解：由Fick第二定律得:X，、

26、(，。)erf(2、Dt)P ' X 即，”日由題意可知，兩種情況下滲碳前后濃度相同且滲碳溫度相同，即Xi2 vDt1_X2_2、Dt2(5分)22故 t2 =ti x =11/0081=28.16（小時(shí)）（10 分，不準(zhǔn)確扣 1 分）xi0.05要在0.08cm深度達(dá)到同樣的滲碳深度，需 28.16小時(shí)。7 .根據(jù)實(shí)際測(cè)定lgD與1/T的關(guān)系圖，計(jì)算單晶體銀和多晶體銀在低于700c溫度范圍的擴(kuò)散激活能，并說(shuō)明兩者擴(kuò)散激活能差異的原因。解：由 D=D0exp(-Q/RT),lg D = lgD° _Q 1 . ,(因?yàn)?lnD=2.3lgD)2.3R T由于單晶體的擴(kuò)散是體擴(kuò)

27、散，而多晶體存在晶界，晶界的 短路”擴(kuò)散作用，使擴(kuò)散速率增大， 從而擴(kuò)散激活能較小。8 .有兩種激活能分別為Ei=83.7KJ/mol和E2=251KJ/mol的擴(kuò)散反應(yīng)。溫度從25c升高到600c時(shí)，這兩種擴(kuò)散的擴(kuò)散系數(shù)有何變化，并對(duì)結(jié)果作出評(píng)述。已知 R=8.31 J/K。解：由導(dǎo)得:對(duì)于溫度從298K提高至I 873K,擴(kuò)散速率D分別提高4.6 M09和9.5 X028倍，顯示出溫度對(duì) 擴(kuò)散速率的重要影響。激活能越大時(shí)，擴(kuò)散速率對(duì)溫度的敏感性越大。第5章9 .已知H70黃銅（30%Zn ）在400c的恒溫下完成再結(jié)晶需要 1小時(shí)，而在390c完成再 結(jié)晶需要2小時(shí)，試計(jì)算在420。叵溫下

28、完成再結(jié)晶需要多少時(shí)間？A ' Q、v = Aexo解：再結(jié)晶是一熱激活過(guò)程，故再結(jié)晶速率< RTA而再結(jié)晶速率和產(chǎn)生某一體積分?jǐn)?shù)所需的時(shí)間t成反比，即Q-RT兩個(gè)不同的恒定溫度產(chǎn)生同樣程度的再結(jié)晶時(shí), t1Q 11ln 兩邊取對(duì)數(shù) t2R T2 T1t1t2expU" RlT2 T1同理有l(wèi)nJt3Q工R <T31 一i T1已知t1=1小時(shí)，t2=2小時(shí)，代入上式可得t3=0.26 （小時(shí)）10 .鐵的回復(fù)激活能為88.9 kJ/mol,如果經(jīng)冷變形的鐵在400c進(jìn)行回復(fù)處理，使其殘留加 工硬化為60%需160分鐘，問(wèn)在450c回復(fù)處理至同樣效果需要多少時(shí)間？

29、已知 R=8.314 J/（mol K）。解：同上題，有1=ex P-Qf- It2 V R <T2 T1 4第10頁(yè)故t2 =t1expQ/11 K (exp II exp n2 T1一160=59(min)88.911、 8.311723 873刀11 .已知單相黃銅400c恒溫下完成再結(jié)晶需要1小時(shí)，而350c恒溫時(shí)，則需要3小時(shí), 試求該合金的再結(jié)晶激活能。已知R=8.314 J/(molK)。解：再結(jié)晶是一熱激活過(guò)程，故再結(jié)晶速率v = AexoCRTJ,而再結(jié)晶速率和產(chǎn)生某一體積分?jǐn)?shù)所需的時(shí)間t成反比，即1v 二一t ,故expQ、< RT )、o兩個(gè)不同的恒定溫度產(chǎn)生

30、同樣程度的再結(jié)晶時(shí),9仕1；RIT2 T1J,t1 t2lnt1Q = R 1 t21 =76.57 (KJ/mol)T1 一丁212.已知平均晶粒直徑為1mm 和0.0625mm 的ot-Fe的屈服強(qiáng)度分別為112.7MPa和196MPa,問(wèn)平均晶粒直徑為0.0196mm的純鐵的屈服強(qiáng)度為多少？c解：15據(jù)Hall-Petch公式： /112.7 = ffo+i(lxlOj3p1196 = 5 +上(0.0625x10與盧解得% =84 - 935(如咐*=0.87813.已知條件：v=0.3, Gcu=48300MPa , Ga-Fei600MPa,2G 1p_nexp(-1 -v2Gr2

31、 二ae河 (1 -v)b指出Cu與a-Fe兩晶體易滑移的晶面和晶向，并分別求出它們的滑移面間距、滑移方向上 的原子間距以及點(diǎn)陣阻力。解：Cu:滑移面為111,滑移方向<110>1因止匕，d111=-a=, b<110>=-2a .32Fe：滑移面為110,滑移方向<j11>因止匕，d110= -L , b<111>=等第6章14.已知條件：鋁的熔點(diǎn) Tm=933K, 面能6 =93X10-3J/m2,原子體積考慮在一個(gè)大氣壓下液態(tài)鋁的凝固， 計(jì)算：?jiǎn)挝惑w積熔化熱Lm=1.836X109J/m3,固液界面比表V0=1.66X 10-29m3o對(duì)于

32、不同程度的過(guò)冷度，即：AT=1 , 10, 100和200K,第11頁(yè)(a)(b)(c)(d)臨界晶核尺寸；半徑為r*的晶核個(gè)數(shù)；從液態(tài)轉(zhuǎn)變到固態(tài)時(shí)，單位體積的自由能變化 A G* （形核功）；從液態(tài)轉(zhuǎn)變到固態(tài)時(shí)，臨界尺寸r*處的自由能的變化 AGv（形核功）。將不同AT情況下得到的計(jì)算結(jié)果列表。1 C10 c100 c200 cr* /nm94.59.450.9450.472N /個(gè)2.12X10852.12X10一 一一22.12X 1026.5A G*/ (J/m3)-1.97X 106-1.97X 107-1.97X 108-3.93X 108AGv/ J_ _ -153.43X101

33、53.43X 10-17_ _ -19-3.43X 1019_ _-19-0.87X 1019第7章15 . Pb-Sn二元合金的平衡相圖如下圖所示，已知共晶點(diǎn)為 Sn%=61.9。試?yán)酶軛U原理計(jì) 算Pb-40Sn及Pb-70Sn兩種合金共晶反應(yīng)完成后，凝固組織中 口相和P相的成分百分比。解：又寸于Pb-40Sn合金：對(duì)于Pb-70Sn合金：16 .根據(jù)所示Pb-Sn相圖：畫(huà)出成分為w（Sn）=50%合金的冷卻曲線及其相應(yīng)的平衡凝固組織；（2）計(jì)算該合金共晶反應(yīng)后組織組成體的相對(duì)量和組成相的相對(duì)量；（3）計(jì)算共晶組織中的兩相體積相對(duì)量，由此判斷兩相組織為棒狀還是為層片狀形態(tài)。在計(jì)算中忽略Sn

34、在ot相和Pb在P相中的溶解度效應(yīng)，假定區(qū)相的點(diǎn)陣常數(shù)為 Pb的點(diǎn)陣常數(shù) *b=0.390nm,晶體結(jié)構(gòu)為面心立方，每個(gè)晶胞4個(gè)原子；怦目的點(diǎn)陣常數(shù)為P-Sn的點(diǎn)陣常數(shù)aSn=0.583nm, CSn=0.318nm,晶體點(diǎn)陣為體心四方，每個(gè)晶胞4個(gè)原子。Pb的原子量207, Sn的原子量為119。1）合金的冷卻曲線及凝固組織如下圖所示：室溫平衡組織：a初和（a + 0）共+0 口2）合金發(fā)生共晶反應(yīng)后的組織組成體為a初和（a + 0 ）共，各自的含量為61.9-50a 初 %=61.9 -19 X 100%定 28%（a + B ）共%=1-a 初%=72%合金發(fā)生共晶反應(yīng)后的相組成為a相和B相，