2021年南京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院818材料科學(xué)基礎(chǔ)考研核心題庫之綜合分析題精編

1、 3/32021年南京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院818材料科學(xué)基礎(chǔ)考研核心題庫之綜合分析題精編 特別說明 本書根據(jù)歷年考研大綱要求并結(jié)合歷年考研真題對(duì)該題型進(jìn)行了整理編寫，涵蓋了這一考研科目該題型?？荚囶}及重點(diǎn)試題并給出了參考答案，針對(duì)性強(qiáng)，考研復(fù)習(xí)首選資料。 版權(quán)聲明 青島掌心博閱電子書依法對(duì)本書享有專有著作權(quán)，同時(shí)我們尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán)，對(duì)本電子書部分內(nèi)容參考和引用的市面上已出版或發(fā)行圖書及來自互聯(lián)網(wǎng)等資料的文字、圖片、表格數(shù)據(jù)等資料，均要求注明和來源。但由于各種原因，如資料引用時(shí)未能聯(lián)系上或者無法確認(rèn)內(nèi)容來源等，因而有部分未注明或來源，在此對(duì)原或權(quán)利人表示感謝。若使用過程中對(duì)本書有任何異議

2、請(qǐng)直接聯(lián)系我們，我們會(huì)在第一時(shí)間與您溝通處理。 因編撰此電子書屬于首次，加之水平和時(shí)間所限，書中錯(cuò)漏之處在所難免，懇切希望廣大考生讀者批評(píng)指正。 重要提示 本書由本機(jī)構(gòu)編寫組多位高分在讀研究生按照考試大綱、真題、指定參考書等公開信息潛心整理編寫，僅供考研復(fù)習(xí)參考，與目標(biāo)學(xué)校及研究生院官方無關(guān)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系我們立即處理。 一、2021年南京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院818材料科學(xué)基礎(chǔ)考研核心題庫之綜合分析題精編 1如下圖所示，四方形單晶體中有矩形位錯(cuò)環(huán)ABCD,其各段分別平行于x軸或y軸，其柏氏矢量平行于x軸。 分析在切應(yīng)力持續(xù)作用下該位錯(cuò)環(huán)在運(yùn)動(dòng)中的形狀變化及晶體形狀的變化。 圖 【答案

3、】由于BC段受力向下運(yùn)動(dòng)，而B、C點(diǎn)不動(dòng)，故BC段在運(yùn)動(dòng)中發(fā)生彎曲，成為一個(gè)位錯(cuò)增殖源。同時(shí)，由于DA段受力向上運(yùn)動(dòng)，而D、A點(diǎn)不動(dòng)，故DA段在運(yùn)動(dòng)中也發(fā)生彎曲，成為一個(gè)位錯(cuò)增殖源，如圖1所示。 彎曲的BC段和DA段位錯(cuò)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)增殖出位錯(cuò)環(huán)，位錯(cuò)環(huán)不斷擴(kuò)大并運(yùn)動(dòng)出晶體，并使其掃過的區(qū)域兩側(cè)的晶體發(fā)生相對(duì)位移，位移的方向和大小與位錯(cuò)柏氏矢量相同，從而使晶體發(fā)生塑性變形，并在晶體表面形成臺(tái)階，即滑移線，如圖2所示。 圖1 圖2 2某廠采用9Mn2V鋼制造塑料模具,原設(shè)計(jì)要求硬度為HRC53-58。采用790油淬并在200220回火。使用時(shí)經(jīng)常脆斷。后來改用790加熱后在260280的硝鹽槽中等

4、溫4h后空冷,硬度雖然降低到了HRC50,但壽命大為提高,不再發(fā)生脆斷。試分析其原因。 【答案】9Mn2V鋼在淬火低溫回火處理后得到的主要是片狀馬氏體的回火組織。由于片狀馬氏體的亞結(jié)構(gòu)為孿晶，且在形成時(shí)有微裂紋存在，故脆性較大。等溫淬火得到的是貝氏體，其基體鐵素體的亞結(jié)構(gòu)是高密度的位錯(cuò)，且無微裂紋存在，故脆性大為減小。 3有一塊hcp結(jié)構(gòu)(c/a=1.586)高純金屬板，軋成薄板后產(chǎn)生織構(gòu)，沿著軋制方向取樣，屈服強(qiáng)度較低，而當(dāng)金屬中加入一定量的碳后在相同條件下拉伸屈服強(qiáng)度很高，請(qǐng)說明原因。 【答案】c/a=1.5861.633,(0001)面密排程度有所下降，滑移系除以外，尚有 。沿著軋制方向

5、取樣，板狀試樣有織構(gòu)，故力軸方向與面夾角為滑移系處在硬位向不能開動(dòng)，但是其他兩類滑移系， 可以開動(dòng)。塑變可以滑移方式進(jìn)行，故屈服強(qiáng)度較低。 當(dāng)合金中固溶碳原子的時(shí)候，c/a增大，當(dāng)c/a1.633的時(shí)候，最密排面為(0001),滑移只能沿著基面進(jìn)行，此滑移系，處于硬位向，故不能滑移，只能以孿晶方式變形。由于孿晶變形的臨界分切應(yīng)力 比滑移大將近10倍，故塑變以孿晶方式進(jìn)行,變形抗力明顯增髙。 4由Al-Cu合金相圖(參見圖),試分析： (1)什么成分的合金適于壓力加工，什么成分的合金適于鑄造？ (2)用什么方法可提高的鋁合金的強(qiáng)度？ 圖 【答案】(1)壓力加工時(shí)，要求合金有良好的塑性變形能力，組

6、織中不允許有過多的脆性第二相，所以要求鋁合金中合金元素含量較低，一般不超過極限固溶度的成分。對(duì)Al-Cu合金，常選用的合金。該成分合金加熱后可處于完全單相狀態(tài)，塑性好，適于壓力加工。 鑄造合金要求其流動(dòng)性好。合金的結(jié)晶溫度范圍愈寬，其流動(dòng)性愈差。從相圖上看，共晶成分的流動(dòng)性最好，所以一般來說共晶成分的合金具有優(yōu)良的鑄造性能，適于鑄造。但考慮到其他多方面因素，一般選用的Al-Cu合金用于鑄造。 (2)要提高合金的強(qiáng)度，可采用以下方法。 固溶+時(shí)效處理將Al-Cu合金加熱到單相狀態(tài)，然后快速冷卻，獲得過飽和的固溶體，然后采用自然時(shí)效或重新加熱到一定溫度保溫，便會(huì)析出的過渡相，細(xì)小的與母相共格，從而提髙合金的強(qiáng)度。 冷塑性變形，通過冷變形，產(chǎn)生加工硬化效應(yīng)，從而提高合金的強(qiáng)度。 5在圖所示相圖中： (1)寫出各區(qū)域的組織組成物。 (2)分析合金的冷卻過程，寫出室溫時(shí)的組織組成物，并計(jì)算該合金在T3溫度(高溫水平線)時(shí)的平衡分配系數(shù)。 (3)寫出室溫時(shí)合金和合金組織組成物的相對(duì)含量的表達(dá)式。 圖 【答案】(1)各區(qū)域組織組成物見下圖1。 圖1 (2)合金的冷區(qū)曲線過程如圖2所示。 1-2，均勻的液相L。 2-3，勻晶轉(zhuǎn)變，不斷結(jié)晶出相。 3-3，發(fā)生包晶反應(yīng)。 3?4，剩余液相繼續(xù)結(jié)晶為，凝固完成，