材料科學(xué)基本試題目整合(內(nèi)附部分自己整編答案解析)

_《材料科學(xué)基礎(chǔ)》試題庫一、選擇1、在柯肯達(dá)爾效應(yīng)中，標(biāo)記漂移主要原因是擴(kuò)散偶中__C___。謝謝閱讀A、兩組元的原子尺寸不同 B、僅一組元的擴(kuò)散 C、兩組元的擴(kuò)散速率不同謝謝閱讀2、在二元系合金相圖中，計(jì)算兩相相對(duì)量的杠桿法則只能用于__B___。感謝閱讀A、單相區(qū)中 B、兩相區(qū)中 C、三相平衡水平線上3、鑄鐵與碳鋼的區(qū)別在于有無_A____。A、萊氏體 B、珠光體 C、鐵素體4、原子擴(kuò)散的驅(qū)動(dòng)力是_B____。A、組元的濃度梯度 B、組元的化學(xué)勢(shì)梯度 C、溫度梯度感謝閱讀5、在置換型固溶體中，原子擴(kuò)散的方式一般為__C___。感謝閱讀A、原子互換機(jī)制 B、間隙機(jī)制 C、空位機(jī)制6、在晶體中形成空位的同時(shí)又產(chǎn)生間隙原子，這樣的缺陷稱為_B____。精品文檔放心下載A、肖脫基缺陷 B、弗蘭克爾缺陷 C、線缺陷7、理想密排六方結(jié)構(gòu)金屬的c/a為__A___。感謝閱讀A、1.6 B、2×√(2/3) C、√(2/3)8、在三元系相圖中，三相區(qū)的等溫截面都是一個(gè)連接的三角形，其頂點(diǎn)觸及__A___。感謝閱讀A、單相區(qū) B、兩相區(qū) C、三相區(qū)9、有效分配系數(shù)Ke表示液相的混合程度，其值范圍是_____。（其中Ko是平衡分配系數(shù)）感謝閱讀A、1<Ke<K0 B、Ko<Ke<1 C、Ke<K0<1精品文檔放心下載10、面心立方晶體的孿晶面是_____。A、{112} B、{110} C、{111}_11、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___B__。感謝閱讀A、1/3 B、2/3 C、3/412、金屬結(jié)晶過程中（ C ）：a、臨界晶核半徑越大，形核越易；b、臨界晶核形成功越大，形核越易；感謝閱讀c、過冷度越大，形核越易； d、均質(zhì)形核比非均質(zhì)形核容易。精品文檔放心下載13、三元相圖中（ ）：a、垂直截面圖上可應(yīng)用杠桿定律；b、垂直截面圖上三相區(qū)域?yàn)橹边吶切危桓兄x閱讀c、四相共晶反應(yīng)平面在成份投影圖上為曲邊四邊形；d、四相反應(yīng)為等溫反應(yīng)。精品文檔放心下載14、三、判斷正誤(每小題1分，共10分)正確的在括號(hào)內(nèi)畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”1. 金屬中典型的空間點(diǎn)陣有體心立方、面心立方和密排六方三種。 ( x)謝謝閱讀作用在位錯(cuò)線上的力F的方向永遠(yuǎn)垂直于位錯(cuò)線并指向滑移面上的未滑移區(qū)。精品文檔放心下載(0)只有置換固溶體的兩個(gè)組元之間才能無限互溶，間隙固溶體則不能。謝謝閱讀(0)金屬結(jié)晶時(shí)，原子從液相無序排列到固相有序排列，使體系熵值減小，因此是一個(gè)自發(fā)精品文檔放心下載過程。 (x)5. 固溶體凝固形核的必要條件同樣是 GB＜0、結(jié)構(gòu)起伏和能量起伏。感謝閱讀(x )6. 三元相圖垂直截面的兩相區(qū)內(nèi)不適用杠桿定律。 (0)感謝閱讀_7. 物質(zhì)的擴(kuò)散方向總是與濃度梯度的方向相反。 (x)謝謝閱讀塑性變形時(shí)，滑移面總是晶體的密排面，滑移方向也總是密排方向。精品文檔放心下載(0)和液固轉(zhuǎn)變一樣，固態(tài)相變也有驅(qū)動(dòng)力并要克服阻力，因此兩種轉(zhuǎn)變的難易程度相似。(x)謝謝閱讀除Co以外，幾乎所有溶入奧氏體中的合金元素都能使C曲線左移，從而增加鋼的淬透感謝閱讀性。 (x)四、簡答1、簡述工程結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)韌化方法。（20分）2、簡述Al-Cu二元合金的沉淀強(qiáng)化機(jī)制（20分）謝謝閱讀強(qiáng)化機(jī)制是AL與CU行成置換固熔體增大其位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力，達(dá)到提高其強(qiáng)度和硬度的作用謝謝閱讀所以其強(qiáng)化機(jī)制叫：固溶強(qiáng)化3、為什么奧氏體不銹鋼（18-8型不銹鋼）在450℃～850℃保溫時(shí)會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕？如何精品文檔放心下載防止或減輕奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕？室溫下碳元素在奧氏體的溶解度很小，約0．02-0．03％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，而一般奧氏體鋼中感謝閱讀含碳量均超過0．02-0．03％，因此只能在淬火狀態(tài)下使碳固溶在奧氏體中，以保證鋼材精品文檔放心下載具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性。但是這種淬火狀態(tài)的奧氏體鋼當(dāng)加熱到450～850~(2或在該溫度謝謝閱讀下長期使用時(shí)，碳在奧氏體中的擴(kuò)散速度大于鉻在奧氏體中的擴(kuò)散速度。當(dāng)奧氏體中含碳量謝謝閱讀超過它在窀溫的溶解度(0．02-0．03％)后。碳就不斷地向奧氏體晶粒邊界擴(kuò)散，并精品文檔放心下載和鉻化合，析出碳化鉻Gr23C6。但是鉻的原子半徑較大，擴(kuò)散速度較小，來不及向邊界謝謝閱讀擴(kuò)散，品界附近大量的鉻和碳化合形成碳化鉻，所以在晶間所形成的碳化鉻所需的鉻主要不感謝閱讀_是來自奧氏體晶粒內(nèi)部，而是來自品界附近。結(jié)果就使晶界附近的鉻含量大為減少，當(dāng)品謝謝閱讀界含鉻量小于l2％(質(zhì)量分式)時(shí)，就形成“貧鉻區(qū)”。造成奧氏體邊界貧鉻，當(dāng)晶界附近感謝閱讀的金屬含量鉻量低于l2％時(shí)就失去了抗腐蝕的能力，在腐蝕介質(zhì)作用下，就在晶粒之『自】感謝閱讀產(chǎn)生腐蝕即產(chǎn)生晶問腐蝕。從上可知，晶間腐蝕產(chǎn)卡的根本原因是由于晶粒邊界形成貧鉻層謝謝閱讀造成的。 (1)控制含碳量(2)添加穩(wěn)定劑(3)進(jìn)行固溶處理(4)采用雙相組織(5)加快冷卻速謝謝閱讀度4、為什么大多數(shù)鑄造合金的成分都選擇在共晶合金附近？感謝閱讀因?yàn)檫x在共晶合金附近結(jié)晶溫度區(qū)間小，所以液體流動(dòng)性好啊，流動(dòng)性好，充型能力好，充精品文檔放心下載型能力好，鑄件獲得完整的結(jié)構(gòu)，精度也較高.液固相線距離大→枝晶偏析傾向愈大，合金流動(dòng)性也愈差，形成分散縮孔的傾向也愈大，使精品文檔放心下載鑄造性能惡化。所以鑄造合金的成分常取共晶成分和接近共晶成分或選擇感謝閱讀5、什么是交滑移?為什么只有螺位錯(cuò)可以發(fā)生交滑移而刃位錯(cuò)卻不能？感謝閱讀交滑移：晶體在兩個(gè)或多個(gè)不同滑移面上沿同一滑移方向進(jìn)行的滑移。螺位錯(cuò)的交滑移：謝謝閱讀螺位錯(cuò)從一個(gè)滑移面轉(zhuǎn)移到與之相交的另一滑移面的過程；謝謝閱讀螺位錯(cuò)的柏氏矢量與位錯(cuò)線平行，因此包含位錯(cuò)線的所有晶面都可以是螺位錯(cuò)的滑移面，因謝謝閱讀此當(dāng)螺位錯(cuò)滑移受阻時(shí)，他可以在另外一個(gè)晶面上進(jìn)行滑移。但是刃位錯(cuò)的柏氏矢量與位錯(cuò)感謝閱讀線垂直，他的滑移面就只有由位錯(cuò)線和柏氏矢量構(gòu)成的平面，所以他只能在這個(gè)面上滑移，謝謝閱讀故不能發(fā)生交滑移6、根據(jù)溶質(zhì)原子在點(diǎn)陣中的位置，舉例說明固溶體相可分為幾類？固溶體在材料中有何意謝謝閱讀義？1、置換固溶體 溶質(zhì)原子占據(jù)溶劑晶格中的結(jié)點(diǎn)位置而形成的固溶體稱置換固溶體。當(dāng)感謝閱讀溶劑和溶質(zhì)原子直徑相差不大，一般在15％以內(nèi)時(shí)，易于形成置換固溶體。銅鎳二元合金感謝閱讀_即形成置換固溶體，鎳原子可在銅晶格的任意位置替代銅原子。精品文檔放心下載2、間隙固溶體 溶質(zhì)原子分布于溶劑晶格間隙而形成的固溶體稱間隙固溶體。間隙固溶精品文檔放心下載體的溶劑是直徑較大的過渡族金屬，而溶質(zhì)是直徑很小的碳、氫等非金屬元素。其形成條件感謝閱讀是溶質(zhì)原子與溶劑原子直徑之比必須小于0.59。如鐵碳合金中，鐵和碳所形成的固溶體――謝謝閱讀鐵素體和奧氏體，皆為間隙固溶體。7、固溶體合金非平衡凝固時(shí)，有時(shí)會(huì)形成微觀偏析，有時(shí)會(huì)形成宏觀偏析，原因何在？感謝閱讀8、應(yīng)變硬化在生產(chǎn)中有何意義？作為一種強(qiáng)化方法，它有什么局限性？感謝閱讀9、一種合金能夠產(chǎn)生析出硬化的必要條件是什么？10、比較說明不平衡共晶和離異共晶的特點(diǎn)。11、枝晶偏析是怎么產(chǎn)生的？如何消除？結(jié)晶溫度間隔寬的固溶體合金，當(dāng)冷卻速度快時(shí)，發(fā)生不平衡結(jié)晶，先結(jié)晶的成分來不及充謝謝閱讀分?jǐn)U散，使先結(jié)晶的主干與后結(jié)晶的支干及支干間的成分產(chǎn)生差異，形成枝晶偏析。偏析程感謝閱讀度取決于合金液凝固時(shí)的冷卻速度、偏析元素?cái)U(kuò)散速度及受液固相線溫度間隔支配的溶質(zhì)平謝謝閱讀衡分配系數(shù)。液固相線溫度間隔大的固溶體類合金，當(dāng)凝固冷卻速度較快時(shí)，易發(fā)生不平衡謝謝閱讀結(jié)晶，使先結(jié)晶成分來不及充分?jǐn)U散而形成枝晶偏析.1.適當(dāng)提高熔煉溫度，加強(qiáng)對(duì)合金液的脫氣、除渣、精煉、變質(zhì)和孕育處理，加強(qiáng)攪拌，使謝謝閱讀合金液均勻、凈化2.易產(chǎn)生枝晶偏析的合金，可加入適量晶粒細(xì)化劑或微冷鐵謝謝閱讀3.易產(chǎn)生枝晶偏析的合金，可通過調(diào)整澆注溫度和澆注速度、控制型溫來控制鑄件的凝固冷感謝閱讀卻速度，使之與溶質(zhì)的分配和擴(kuò)散相匹配4.均勻化退火可消除枝晶偏析12、請(qǐng)簡述影響擴(kuò)散的主要因素有哪些.(1)溫度；（2）晶體結(jié)構(gòu)與類型；（3）晶體缺陷；（4）謝謝閱讀_化學(xué)成分。13、請(qǐng)簡述間隙固溶體、間隙相、間隙化合物的異同點(diǎn)？謝謝閱讀相同點(diǎn)：小原子溶入。不同點(diǎn)：間隙固溶體保持溶劑（大原子）點(diǎn)陣；間隙相、間隙化合物改變了大原子點(diǎn)陣，形成新點(diǎn)陣。間隙相結(jié)構(gòu)簡單；間隙化合物結(jié)構(gòu)復(fù)精品文檔放心下載雜14、臨界晶核的物理意義是什么？形成臨界晶核的充分條件是什么？謝謝閱讀臨界晶核的物理意義：可以自發(fā)長大的最小晶胚（或，半徑等于rk的晶核）感謝閱讀形成臨界晶核的充分條件：（1）形成r≥rk的晶胚；精品文檔放心下載（2）獲得A≥A*（臨界形核功）的形核功。15、請(qǐng)簡述二元合金結(jié)晶的基本條件有哪些。熱力學(xué)條件ΔG<0；結(jié)構(gòu)條件：r>r*；謝謝閱讀能量條件：A>ΔGmax；成分條件。16、為什么鋼的滲碳溫度一般要選擇在γ-Fe相區(qū)中進(jìn)行？若不在γ-Fe相區(qū)進(jìn)行會(huì)有什么結(jié)感謝閱讀果？γ相是原始生長相，固溶度高，滲碳可以均勻分布在組織結(jié)構(gòu)中。精品文檔放心下載溫度過低的其他相，比如馬氏體，或珠光體的，不能均勻擴(kuò)散到組織結(jié)構(gòu)中，偏析嚴(yán)重，導(dǎo)感謝閱讀致強(qiáng)度降低。溫度過高，組織會(huì)重新生核成長，會(huì)破壞原來的組織結(jié)構(gòu)19、位錯(cuò)密度有哪幾種表征方式？體密度：即單位體積內(nèi)的位錯(cuò)線長度；面密度：即垂直穿過單位面積的位錯(cuò)線根數(shù)。感謝閱讀20、淬透性與淬硬性的差別。淬透性是指鋼在淬火時(shí)獲得淬硬層深度的能力；淬硬性是指在一定條件下淬火后獲得馬氏體精品文檔放心下載組織所能達(dá)到的最高硬度。_22、馬氏體相變的基本特征？（12分）1.無擴(kuò)散性2.切變性，即由母相變?yōu)樾孪嗟木Ц窀慕M過程是以切變方式進(jìn)行的謝謝閱讀3.具有一定的晶體學(xué)位相關(guān)系的慣習(xí)面，即共格切變4.轉(zhuǎn)變?cè)谝欢ǖ臏囟确秶鷥?nèi)進(jìn)行5.快速轉(zhuǎn)變，一般不需要孕育期6.轉(zhuǎn)變不完全，會(huì)留有相當(dāng)數(shù)量的殘余奧氏體23、加工硬化的原因？（6分）產(chǎn)生加工硬化的主要原因是金屬在塑性變形時(shí)晶粒產(chǎn)生滑移，滑移面和其附近的晶格扭曲，謝謝閱讀使晶粒伸長和破碎，金屬內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力等，因而繼續(xù)塑性變形就變得困難，從而引起加謝謝閱讀工硬化。24、柏氏矢量的意義？（6分）它描述了位錯(cuò)線上原子畸變特征、方向、大?。晃诲e(cuò)的畸變能和柏氏矢量的平方成正比.感謝閱讀26、已知916℃時(shí)，γ-Fe的點(diǎn)陣常數(shù)0.365nm，（011）晶面間距是多少？（5分）感謝閱讀面心立方的-Fe，a＝b＝c＝0.365nm，對(duì)立方晶系，謝謝閱讀da0212120.36521.03nm精品文檔放心下載27、畫示意圖說明包晶反應(yīng)種類，寫出轉(zhuǎn)變反應(yīng)式？（4分）謝謝閱讀28、影響成分過冷的因素是什么？（9分）溫度梯度（平緩有利）；凝固速度（越快越有利）；凝固范圍（越大越有利）。感謝閱讀29、單滑移、多滑移和交滑移的意義是什么？（9分）精品文檔放心下載只有一個(gè)滑移系統(tǒng)上的分切應(yīng)力最大并達(dá)到臨界分切應(yīng)力，形成單滑移，這種情況下，加工精品文檔放心下載_硬化最弱；當(dāng)拉力軸在晶體的特定取向上可能使幾個(gè)滑移系的分切應(yīng)力相等，在同時(shí)達(dá)到了感謝閱讀臨界分切應(yīng)力時(shí)發(fā)生多滑移，這種情況下會(huì)發(fā)生加工硬化現(xiàn)象；交滑移是螺旋位錯(cuò)在兩個(gè)相謝謝閱讀交的滑移面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)螺型位錯(cuò)在一個(gè)滑移面上運(yùn)動(dòng)遇到障礙會(huì)轉(zhuǎn)到另一個(gè)滑移面上繼續(xù)滑謝謝閱讀移，滑移方向不變。交滑移影響材料的塑性。30、簡要說明純金屬中晶粒細(xì)度和材料強(qiáng)度的關(guān)系，并解釋原因。（6分）感謝閱讀1kd2ys 0 yHall-Petch霍爾-佩奇公式，細(xì)度減小，屈服強(qiáng)度增加，用晶界位錯(cuò)塞積模型解釋。對(duì)粗晶謝謝閱讀粒，晶界塞積的位錯(cuò)多，產(chǎn)生應(yīng)力集中大，在變形傳遞中容易使位錯(cuò)源開動(dòng)，因此屈服強(qiáng)度精品文檔放心下載低。31、某晶體的原子位于四方點(diǎn)陣的節(jié)點(diǎn)上，點(diǎn)陣的a=b，c=a/2，有一晶面在x，y，z軸感謝閱讀的截距分別為6個(gè)原子間距、2個(gè)原子間距和4個(gè)原子間距，求該晶面的密勒指數(shù)。謝謝閱讀32、證明理想密排六方結(jié)構(gòu)的軸比c/a=1.633。(a,廠3/3a)謝謝閱讀33、立方晶系的(111)，(110)，(123)晶面族各包含多少晶面，寫出它們的密勒指數(shù)。精品文檔放心下載34、說明柏氏矢量的確定方法，如何利用柏氏矢量和位錯(cuò)線來判斷位錯(cuò)的類型？謝謝閱讀答：首先在位錯(cuò)線周圍作一逆時(shí)針回路,然后在無位錯(cuò)的晶格內(nèi)作同樣的回路,該回路必不閉精品文檔放心下載合,連接終點(diǎn)與起點(diǎn)即為柏氏矢量.位錯(cuò)線與柏氏矢量垂直的是刃型位錯(cuò),平行的是螺型位錯(cuò).感謝閱讀35、簡要說明成分過冷的形成及其對(duì)固溶體組織形態(tài)的影響。感謝閱讀答:固溶體凝固時(shí),由于溶質(zhì)原子在界面前沿液相中的分布發(fā)生變化而形成的過冷.精品文檔放心下載36、為什么晶粒細(xì)化既能提高強(qiáng)度，也能改善塑性和韌性？精品文檔放心下載答:晶粒細(xì)化減小晶粒尺寸,增加界面面積,而晶界阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),提高強(qiáng)度;晶粒數(shù)量增加,塑精品文檔放心下載性變形分布更為均勻,塑性提高;晶界多阻礙裂紋擴(kuò)展,改善韌性.謝謝閱讀37、共析鋼的奧氏體化有幾個(gè)主要過程？合金元素對(duì)奧氏體化過程有什么影響？精品文檔放心下載_答:共析鋼奧氏體化有4個(gè)主要過程:奧氏體形成、滲碳體溶解、奧氏體均勻化、晶粒長大。謝謝閱讀合金元素的主要影響通過碳的擴(kuò)散體現(xiàn)，碳化物形成元素阻礙碳的擴(kuò)散，降低奧氏體形成、感謝閱讀滲碳體溶解、奧氏體均勻化速度。38、提高鋼材耐蝕性的主要方法有哪些？為什么說Cr是不銹鋼中最重要的合金元素？謝謝閱讀答：提高鋼材耐蝕性的主要方法有：在表面形成致密氧化膜、提高基體電極電位、形成單相感謝閱讀組織。Cr可形成表面致密氧化膜Cr2O3,可提高電極電位，可形成單相鐵素體.謝謝閱讀39、何為位錯(cuò)反應(yīng)？如何判斷一個(gè)位錯(cuò)反應(yīng)能否進(jìn)行？40、根據(jù)凝固理論，試述細(xì)化晶粒的基本途徑。由凝固理論可知，結(jié)晶時(shí)單位體積中的晶粒數(shù)目z取決于形核率N和晶體長大速率Vg感謝閱讀兩個(gè)因素，即z∝N/Vg?；就緩剑涸龃筮^冷度△T。△T增加，N和Vg都隨之增加，即z增多。謝謝閱讀加入形核劑。加入形核劑后，可以促使過冷液體發(fā)生非均勻形核。即不但使非均勻形核所需要的基底增多，而且使臨界晶核半徑減小，這都將使晶核數(shù)目增加，從而細(xì)化晶粒。感謝閱讀振動(dòng)結(jié)晶。振動(dòng)結(jié)晶，一方面提供了形核所需要的能量，另一方面可以使正在生長的晶體破斷，以提高更多的潔凈核心，從而使晶粒細(xì)化。謝謝閱讀41、分析金屬冷變形度的大小對(duì)再結(jié)晶晶粒尺寸的影響，說明原因。謝謝閱讀42、簡述成分過冷的形成以及成分過冷對(duì)固溶體生長形態(tài)的影響。感謝閱讀43、位錯(cuò)增值機(jī)理五、計(jì)算、作圖1、已知碳在r—Fe中的擴(kuò)散常數(shù)D0＝2.0×10-5m2/s，擴(kuò)散激活能Q＝1.4X105J/mol（R感謝閱讀＝8.31J/(molK))。碳勢(shì)均為CP＝1.1％C的條件下對(duì)20#鋼在880℃進(jìn)行滲碳，為達(dá)到927℃謝謝閱讀_滲碳5h同樣的效果，滲碳時(shí)間應(yīng)為多少？(12分)感謝閱讀2、對(duì)fcc結(jié)構(gòu)的晶體(點(diǎn)陣常數(shù)為a)(1)分別計(jì)算原子在[100]，[110]和[111]晶向上的原子密度，并說明哪個(gè)晶向是密排方向：感謝閱讀(2)計(jì)算原子在(100)，(110)和(111)晶面上的原子密度和三個(gè)面的面間距，并指出面間距最感謝閱讀大的晶面。3、寫出附圖1.1所示立方晶格中晶面ABCD和晶向CE的指數(shù)；在右圖單胞中畫出晶面(111)謝謝閱讀和該面上屬于<112>三個(gè)晶向，并標(biāo)出具體指數(shù)。(12分)謝謝閱讀4、已知碳在γ-Fe中擴(kuò)散時(shí)，D0=2.0×10-5m2/s，Q=1.4×105J/mol。當(dāng)溫度在927℃時(shí)，謝謝閱讀求其擴(kuò)散系數(shù)為多少？（已知摩爾氣體常數(shù)R=8.314J/mol?K）精品文檔放心下載5、作圖表示立方晶體的011、231、321晶面和、112、102晶向。（每題2分，10分）6、已知A（熔點(diǎn)600℃）與B（熔點(diǎn)500℃）在液態(tài)無限互溶，固態(tài)時(shí)A在B中的最大固謝謝閱讀溶度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為ωA＝0.30，室溫時(shí)為ωA＝0.10；但B在固態(tài)和室溫時(shí)均不溶于A。在300℃時(shí)，含ωB=0.40的液態(tài)合金發(fā)生共晶反應(yīng)。試?yán)L出A-B合金相圖；并分析ωA=0.20、ωA=0.80的合金在室溫下的組織組成物和相組成物的相對(duì)量。謝謝閱讀A-B二元相圖中，分析wB=0.6的合金平衡凝固后，在室溫下的相組成物及組織組成物，并計(jì)算各相組成物的相對(duì)含量。謝謝閱讀_相組成：A＋β組織組成：A＋β＋AII9060A% 100%33.3%%133.3%66.7%解：按已知條件，A-B合金相圖如圖4-13所示(各相區(qū)均用組織成物標(biāo)注)。精品文檔放心下載Ⅰ合金(A-0.80B):室溫下由A與B兩相組成，其相對(duì)量為Wβ=(0.8-0)/(0.9-0)=89%.謝謝閱讀WA=1-β=11%.室溫下的組織為β+AⅡ，其組織組成物的相對(duì)量與組成物相同，即 Wβ謝謝閱讀=89%, WAⅡ=11%._Ⅱ合金(A-0.55B):室溫下由Ａ與Ｂ兩相組成，其相對(duì)量為謝謝閱讀'0.550.40100%50%感謝閱讀0.700.40初W

1 '50%(A)共晶

初室溫下的組織為β初+(A+β)共晶+AⅡ。在共晶反應(yīng)剛完成時(shí)。則有β初+(A+β)共晶.冷至室感謝閱讀溫時(shí)，將由β初‘與共晶β中析出AⅡ，但由于共晶β中析出的AⅡ與共晶A連接在一起。感謝閱讀0.900.70不W可分辨，故略去不計(jì)50%。由β初11%‘中析出ＡⅡ的相對(duì)量為謝謝閱讀AII 0.90所以，室溫下β初的相對(duì)量為Wβ初=Wβ初‘-WAⅡ=50%-11%=39%精品文檔放心下載該合金室溫下組織成物的相對(duì)量為 Wβ初 =39%.W(A+β)共晶=50%.WAⅡ感謝閱讀=11%7、繪出Fe-Fe3C相圖，標(biāo)出鐵碳相圖上的C、E、F、G、K、P、S點(diǎn)，說明ECF、PSK水謝謝閱讀平線和ES、GS曲線的意義，其上發(fā)生的轉(zhuǎn)變及生成的組織組成物。精品文檔放心下載A15380純鐵的熔點(diǎn)C11484.3共晶點(diǎn)，LC→ldD12276.69滲碳體的熔點(diǎn)（計(jì)算值）E11482.11碳在γ-Fe中的最大溶解度G9120純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)，α-Fe→γ-FeP7270.0218碳在α-Fe中的最大溶解度_S7270.77共析點(diǎn)，As→PQ6000.0057600℃時(shí)碳在α-Fe中的溶解度發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變，生成萊氏體（Ld）。共晶反應(yīng)式為：Lc—→ECF共晶線LdACD液相線此線以上為液相（L），緩冷至液相線時(shí)，開始結(jié)晶AECF固相線此線以下為固相共析發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，生成珠光體（P）.共析反應(yīng)式為：AS—→PSK線A1PESAcm碳在γ-Fe中的溶解度曲線PQ碳在α-Fe中的溶解度曲線GSA3奧氏體—→鐵素體轉(zhuǎn)變線8、已知某低碳鋼σ0=64KPa，K=393.7，若晶粒直徑為50μm，該低碳鋼的屈服強(qiáng)謝謝閱讀1度是多少？ys0kyd2謝謝閱讀9、試計(jì)算BCC晶體最密排面的堆積密度BCC密排面為｛110｝面，其面積為： .｛110｝面上被原子占據(jù)感謝閱讀的面積為（兩個(gè)原子）： .堆積密度：。_10、面心立方結(jié)構(gòu)和密排六方結(jié)構(gòu)金屬中的原子堆垛方式和致密度是否有差異?請(qǐng)加以說感謝閱讀明。FCC和HCP均按ABCABC方式堆垛；致密度也都是0.74。謝謝閱讀11、計(jì)算wc＝3.3％的鐵碳合金常溫下萊氏體的相對(duì)含量，組織中珠光體的相對(duì)含量和共謝謝閱讀析滲碳體的含量。（9分）12、已知Cu的原子量為63.5，原子半徑是0.1278nm。(20分)精品文檔放心下載（1）計(jì)算銅的密度、點(diǎn)陣常數(shù)和最大面間距。（2）在立方晶胞（圖1.）中標(biāo)出下列晶面和晶向（要求用字母標(biāo)出，如oa:[001]，等等）：精品文檔放心下載（011）、（11 ）、( 221)、[102]、[ 110]、[11 ]精品文檔放心下載（3）以上哪些晶面和晶向互相垂直？13、柏氏矢量的物理意義是什么？根據(jù)柏氏矢量如何區(qū)分螺型位錯(cuò)和刃型位錯(cuò)？什么是全精品文檔放心下載位錯(cuò)和不全位錯(cuò)？簡述位錯(cuò)反應(yīng)條件。無外力作用時(shí)，位錯(cuò)反應(yīng) 能否進(jìn)行？（18分）精品文檔放心下載14、假設(shè)在鎂晶體中，由一個(gè)位錯(cuò)源放出的位錯(cuò)移到晶體表面，使晶體表面產(chǎn)生高度約為感謝閱讀10-4cm的滑移臺(tái)階，問有多少個(gè)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)至表面？（已知b=3.2A）感謝閱讀15、在鋁試樣中測(cè)得晶粒內(nèi)部的位錯(cuò)密度為5x1013m-2，假定位錯(cuò)全部集中在亞晶界上，精品文檔放心下載且每個(gè)亞晶粒的截面均為正六邊形，而位錯(cuò)全為刃位錯(cuò)，其柏氏矢量 b=a/2[101]≈謝謝閱讀2x10-10m，如亞晶粒之間的傾角為5°，試求亞晶界上的位錯(cuò)間距和亞晶粒的平均大小。精品文檔放心下載正六邊形面積 ，總邊長為6a，單位面積中亞晶數(shù)目_求得a=110-5（m）。P/6=5*10^2/6=87.因?yàn)?，D=2.3nm，所以六邊形邊長為：2.3*87=198nm,則晶梨外接圓謝謝閱讀直徑d=2*198=396nm.17、在870℃比在930℃滲碳有一定優(yōu)越性，淬火變形小又可得到較細(xì)的晶粒，碳在γ鐵中感謝閱讀D0=2.0×10-5m2/s,Q=140×103J/mol,請(qǐng)計(jì)算：(10分)感謝閱讀870℃時(shí)碳在γ鐵中的擴(kuò)散系數(shù)；將滲層加深一倍需多長時(shí)間？若規(guī)定0.3%C作為滲碳層厚度的量度，則在930℃滲碳10小時(shí)的滲層厚度為870℃滲謝謝閱讀10小時(shí)的多少倍？(氣體常數(shù)R=8.314J/mol·K,滲層厚度 Dt)謝謝閱讀D870℃=7.98×10-12m2/s4倍時(shí)間1.44倍18、位錯(cuò)線與柏氏矢量，切應(yīng)力方向，位錯(cuò)線運(yùn)動(dòng)方向以及晶體滑移方向的關(guān)系？精品文檔放心下載六、綜合1、試分析冷塑性變形對(duì)合金組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、物理化學(xué)性能、體系能量的影響。感謝閱讀組織結(jié)構(gòu)：（1）形成纖維組織：晶粒沿變形方向被拉長；（2）形成位錯(cuò)胞；（3）感謝閱讀晶粒轉(zhuǎn)動(dòng)形成變形織構(gòu).力學(xué)性能：位錯(cuò)密度增大，位錯(cuò)相互纏繞，運(yùn)動(dòng)阻力增大，造成加感謝閱讀工硬化。物理化學(xué)性能：其變化復(fù)雜，主要對(duì)導(dǎo)電，導(dǎo)熱，化學(xué)活性，化學(xué)電位等有影響。謝謝閱讀_體系能量：包括兩部分：（1）因冷變形產(chǎn)生大量缺陷引起點(diǎn)陣畸變，使畸變能增大；（2）感謝閱讀因晶粒間變形不均勻和工件各部分變形不均勻引起的微觀內(nèi)應(yīng)力和宏觀內(nèi)應(yīng)力。這兩部分統(tǒng)謝謝閱讀稱為存儲(chǔ)能，其中前者為主要的。冷變形后引起的組織性能變化為合金隨后的回復(fù)、再結(jié)晶感謝閱讀作了組織和能量上的準(zhǔn)備。2、對(duì)鐵碳合金(wc＝0.0015)經(jīng)過完全退火后：(20分)感謝閱讀（1）在室溫下包含哪些組成相，計(jì)算其相對(duì)量。（2）在室溫下由哪些組織組成物構(gòu)成，畫出組織示意圖，并計(jì)算各自的相對(duì)量。感謝閱讀在室溫下該合金經(jīng)過較大的塑性變形(例如壓縮50％)，其組織會(huì)發(fā)生哪些變化？謝謝閱讀變形后再經(jīng)過750℃充分保溫后緩慢冷卻到室溫，所得到的組織與原完全退火的組織有哪些差別？精品文檔放心下載3、請(qǐng)根據(jù)所附二元共晶相圖分析解答下列問題：（1）分析合金I、II的平衡結(jié)晶過程，并繪出冷卻曲線；謝謝閱讀（2）說明室溫下I、II的相和組織是什么？并計(jì)算出相和組織的相對(duì)含量；謝謝閱讀（3）如果希望得到共晶組織和5%的β初的合金，求該合金的成分；謝謝閱讀（4）分析在快速冷卻條件下，I、II兩合金獲得的組織有何不同。精品文檔放心下載_：（1）2）I：α初＋βII，相組成與組織組成比例相同：β初＋（α＋β）共＋βII（忽略）精品文檔放心下載（3）設(shè)所求合金成分為x_（4）I合金在快冷條件下可能得到少量的共晶組織，且呈現(xiàn)離異共晶的形態(tài)，合金中的謝謝閱讀II量會(huì)減少，甚至不出現(xiàn)；合金在快冷條件下β初呈樹枝狀，且數(shù)量減少。共晶體組織變細(xì)小，相對(duì)量增加。精品文檔放心下載4、敘述板條馬氏體和下貝氏體的組織形態(tài)，并說明板條馬氏體和下貝氏體具有良好強(qiáng)韌性謝謝閱讀的原因。5、試述冷變形金屬在加熱時(shí)，其組織和性能發(fā)生的變化。謝謝閱讀6、試論述含碳量對(duì)鐵碳合金平衡組織和性能的影響。7、論述影響擴(kuò)散的主要因素。8、求體心立方結(jié)構(gòu)中的四面體和八面體間隙的半徑及其中心位置的坐標(biāo)。謝謝閱讀9、45鋼的過冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線如圖所示，請(qǐng)回答下列問題：（共15分）感謝閱讀（1）說明圖中A1線、Ms、1線、2線、3線表示的意義。感謝閱讀（2）過冷奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物有哪些？寫出各種轉(zhuǎn)變