中南大學(xué)材料科學(xué)基礎(chǔ)真題2006年

1、中南大學(xué)材料科學(xué)根底真題2006年總分：100.00 ,做題時間：90分鐘一、論述題總題數(shù)：10,分?jǐn)?shù)：100.001 .說說你對材料的成分、組織、工藝與性能之間的關(guān)系的理解.分?jǐn)?shù)：10.00 正確答案：略.解析：2 .談?wù)勀闼私獾男虏牧?、新工藝分?jǐn)?shù)：10.00 正確答案：略.解析：3 .試舉例分析材料加工過程對材料使用性能的影響.分?jǐn)?shù)：10.00 正確答案：略.解析：4 .談?wù)勀銓Ω邚姸炔牧系睦斫夥謹(jǐn)?shù)：10.00 正確答案：略.解析：5 .試?yán)L出體心立方晶胞示意圖,在晶胞中畫出體心立方晶體的一個滑移系,標(biāo)出指數(shù)；說明體心立方結(jié)構(gòu) 的單相固溶體合金在冷塑性變形中的特點.分?jǐn)?shù)：10.00 正確

2、答案：體心立方晶胞示意于以下圖,晶胞中的一個滑移系為1111Io體心立方結(jié)構(gòu)的單相固溶體合金在冷塑性變形表現(xiàn)出的特點為加工硬化、屈服現(xiàn)象和應(yīng)變時效.解析：6 .對如以下圖相圖,以富 A的合金為例：1 .指出理論上適合作為鑄造合金、變形合金的成分范圍,可以熱處理強化、不可熱處理強化的合金成分范 圍.2 .分析合金1的平衡結(jié)晶過程,簡述強化合金 1的方法有哪些.分?jǐn)?shù)：10.00 正確答案：1 .對如以下圖相圖,以富 A的合金為例,理論上適合作為鑄造合金的成分范圍為ce范圍的合金,適合作為變形合金的成分范圍為Ag范圍的合金,可以熱處理強化合金的成分范圍為fg范圍的合金,不可熱處理強化的合金成分范圍為

3、 Af范圍的合金.3 .合金1的平衡結(jié)晶過程為：L, L- a , a , a - 0 n.強化合金l的根本方法有：細(xì)化晶粒、彌散第二 相強化、加工硬化.解析：7 .解釋位錯的根本概念,總結(jié)位錯在材料中的作用.分?jǐn)?shù)：10.00 正確答案：位錯是晶體結(jié)構(gòu)中一種排列缺陷,可以分為刃型位錯、螺型位錯和混合位錯.位錯可以極大影響材料性能表現(xiàn),位錯在材料中的作用有多種：1金屬材料的塑性變形是通過位錯運動完成的.2位錯周圍具有畸變應(yīng)力場, 與第二相粒子,通過切過或繞過機(jī)制強化材料,冷加工中位錯密度增加也能強化材料,或通過形成科垂?fàn)枤鈭F(tuán)強化材料,以及位錯運動中相互交截,或形成割階、面角位錯等使材料 強化；可

4、以影響材料的強度.3影響第二相的析出,對再結(jié)晶中的晶核形成機(jī)制等固態(tài)相變有影響.4位錯周圍是優(yōu)先擴(kuò)散通道.解析：8 .如何通過變形與加熱來限制材料的組織和性能分?jǐn)?shù)：10.00 正確答案：變形與加熱可以作為限制材料的組織和性能的有效手段,如冷變形可以帶來加工硬化、纖維組織、內(nèi)應(yīng)力、織構(gòu)及其他物理、化學(xué)性能變化,冷變形金屬加熱后可以通過回復(fù)、再結(jié)晶中引起的組織、 性能變化獲得需要的組織與性能.解析：9 .對如以下圖Fe-Cr-C三元相圖的變溫截面,寫出圖中合金 1Fe-13%Cr-0.2%C的平衡結(jié)晶過程,比較其 室溫組織與Fe-0.2%C合金室溫組織的區(qū)別.分?jǐn)?shù)：10.00 正確答案：在Fe-C

5、r-C三元相圖的變溫截面中,Fe-13%Cr-0.2%C合金的平衡結(jié)晶過程為：L,L- S ,L+S -丫 , S - 丫,丫 fC 2, 丫 C2+ a , a fC 2；室溫組織為珠光體共析產(chǎn)物與碳化物.Fe-0.2%C合金室溫組織為鐵素體和珠光體共析產(chǎn)物,Fe-13%Cr-0.2%C合金出現(xiàn)了 Fe-C在過共析成分才出現(xiàn)的組織. 解析：10 .解釋上坡擴(kuò)散、擴(kuò)散機(jī)制,總結(jié)擴(kuò)散在材料科學(xué)中的應(yīng)用分?jǐn)?shù)：10.00正確答案：上坡擴(kuò)散是擴(kuò)散過程中擴(kuò)散元素從低濃度向高濃度處擴(kuò)散；如各種溶質(zhì)原子氣團(tuán)的形成和共析反響產(chǎn)物的形成均為上坡擴(kuò)散.擴(kuò)散機(jī)制主要為：間隙固溶體中溶質(zhì)原子在間隙中發(fā)生間隙擴(kuò)散,在置換式固溶體中發(fā)生原子與空位交換 實現(xiàn)擴(kuò)散的空位機(jī)制.原子擴(kuò)散在材料中的作用包括：晶體凝固時形核、長大；合金的成分過冷；成分均勻化,包晶