中南大學材料科學基礎(chǔ)2013-2014考試試題

一、填空題（每空0.5分，共25分）（請將答案寫在答題紙上）1、根據(jù)結(jié)構(gòu)特點，金屬學中通常將相分為和兩大類。2、根據(jù)幾何特征，可將晶體缺陷的分為___、___和___三類；3、純鋁、α-Fe、純鎂各屬于_FCC_、_BCC_和_HCP__晶體結(jié)構(gòu)；4、根據(jù)原子在相界面上的排列，可以把相界面分為：（1）共格_（2）半共格（3）非共格_界面；界面能最低的相界是共格界面。5、鋁合金鑄錠結(jié)晶分別經(jīng)歷是__形核__和_長大_過程；6、Ag-Cu合金中，隨著銅元素濃度的增大，單相固溶體合金的強度_增加_，塑性__降低_；7、空位是熱力學__穩(wěn)定____的缺陷，而位錯是熱力學___不穩(wěn)定__的缺陷。（穩(wěn)定或不穩(wěn)定）。8、Cu-Ni合金中形核時，除了需要_成分_起伏和__能量_起伏外，還需要___結(jié)構(gòu)__起伏。2021/5/2719.鋼的淬透性越高，說明臨界冷卻速度越__小__10.工業(yè)中習慣上將變速箱軸進行調(diào)質(zhì)處理，即

淬火

和隨后的

回火相結(jié)合的熱處理工藝。11.黃銅制品為防止應(yīng)力腐蝕開裂，通常應(yīng)用

消除應(yīng)力退火的方法處理。12．與鋁合金比較，鋅合金冷變形時更容易發(fā)生__孿生_（孿生或滑移）13.鋁合金板材深沖時常出現(xiàn)制耳，它是由于_各向異性_造成的；14.鋼中貝氏體體中鐵素體針細小，分布均勻，在鐵素體中又沉淀，析出大量細小、彌散的碳化物；因此，其強韌性較高，在生產(chǎn)中為獲得該組織多采用_等溫淬火_工藝；15.對于過熱鋼件，進行一次

完全退火或

正火

，然后再按工藝規(guī)程進行淬火，便可以糾正過熱組織。2021/5/27216、T8鋼（碳素工具鋼）的馬氏體形態(tài)主要為片狀馬氏體

，它的亞結(jié)構(gòu)為

孿晶馬氏體。17、單晶體試樣拉伸時，其滑移面向著與拉伸軸__平行_的方向轉(zhuǎn)動，壓縮時滑移面朝著與壓力軸__垂直_的方向轉(zhuǎn)動。（平行或垂直）18、合金工具鋼、軸承鋼等經(jīng)軋制、鍛造后空冷，所得組織是片層狀珠光體與網(wǎng)狀滲碳體，這種組織硬而脆，不僅難以切削加工，且在以后淬火過程中也容易變形和開裂，一般采用

正火

熱處理工藝消除不利組織。19、多晶體塑性變形時，由于_晶界_和__位向_的影響，其變形阻力比單晶體大。20、液態(tài)金屬凝固時，粗糙界面晶體的長大機制是__連續(xù)長大___；2021/5/27321.再結(jié)晶的驅(qū)動力是__變形儲能_，再結(jié)晶全圖是表示__變形量

，_晶粒大小_與溫度關(guān)系的立體圖；22.一般鑄錠中的枝晶偏析常采用

均勻化

熱處理工藝消除；

23.通常情況下，液態(tài)金屬均質(zhì)形核時，體系自由能的變化包括兩部分，其中__界面_自由能是形核的阻力，_體積__自由能是形核的動力；液態(tài)純金屬凝固時，臨界晶核半徑與過冷度成

反比

比；24.固溶體合金凝固時，由于存在

成分過冷

，晶體可能由平面狀生長變?yōu)榘麪罨驑渲钌L。25.單相純金屬經(jīng)過冷變形后

空位、位錯密度將大量增加，在其后的回復過程中會發(fā)生它的

消失、重組運動；26.通常根據(jù)_再結(jié)晶__溫度來劃分冷加工和熱加工。27.按原子擴散情況來分，馬氏體轉(zhuǎn)變屬__切變型__轉(zhuǎn)變，而珠光體轉(zhuǎn)變屬_擴散型__轉(zhuǎn)變。

2021/5/274二、單項擇題題（每題0.5分，共5分）1、晶體結(jié)構(gòu)和空間點陣之間的關(guān)系為：

。a空間點陣和晶體結(jié)構(gòu)沒有關(guān)系;b空間點陣反映晶體結(jié)構(gòu)中質(zhì)點排列的周期規(guī)律性;c空間點陣等同于實際晶體結(jié)構(gòu);d空間點陣的結(jié)點就是晶體結(jié)構(gòu)中的原子2、根據(jù)珠光體片間距的大小將珠光體分為三種，在550~600℃范圍形成的珠光體類組織我們稱為

a上貝氏體b索氏體c馬氏體d萊氏體e魏氏體f屈氏體3、按照晶體結(jié)構(gòu)，可將合金相分為______a共價鍵化合物和原子鍵化合物b離子晶體和原子晶體c固溶體和金屬間化合物d置換固溶體和間隙固溶體4、孿生是金屬塑性變形的另一種常見方式，以下描述中不是孿生特點的有：a孿生所需臨界應(yīng)力遠高于滑移時的臨界切應(yīng)力；b孿生是一種切變過程；c孿生改變了晶體的位向，有利于金屬塑性變形；d密排六方的金屬其對稱性高，很少發(fā)生孿生；2021/5/2755、包晶轉(zhuǎn)變的顯著特點是：

a包晶轉(zhuǎn)變不能細化合金晶粒；b包晶轉(zhuǎn)變是個快速的過程；c包晶轉(zhuǎn)變的形成相依附在初晶相上形成；d通常情況下轉(zhuǎn)變進行的較完全；6、冷變形金屬在回復和再結(jié)晶過程中性能數(shù)值上升的是：

a強度b延展性c電阻率d硬度7、為獲得細小的晶粒的鋁合金，可采用如下工藝

a固溶處理b變質(zhì)處理C調(diào)質(zhì)處理d冷變形8、多晶體鋁合金冷塑性變形后，常出現(xiàn)以下組織結(jié)構(gòu)的變化,以下選項中不正確的是：

a亞結(jié)構(gòu)的細化;b魏氏體出現(xiàn);c纖維組織出現(xiàn);d殘余應(yīng)力;f變形織構(gòu)

9、冷加工金屬回復時位錯

a大量消失b增殖c重排10、含碳量1％的碳鋼平衡結(jié)晶到室溫，則在室溫下該合金中_______a相組成物是鐵素體和滲碳體b組織組成物為鐵素體和二次滲碳體

c珠光體含量為96％;d鐵素體總含量為80%。2021/5/276三、名詞解釋（共12分，每題3分）

四、試畫出簡單立方晶體結(jié)構(gòu)（112）晶面與[121]晶向。（6分，每個晶面和晶向3分）五、拉制半成品銅絲的過程如圖所示，試繪出不同階段的組織與性能變化示意圖，并加以解釋。（10分）

1、加工硬化；2、粒狀珠光體;3、球化退火；4、成分過冷2021/5/2772021/5/278六、畫出Fe-C平衡相圖，標明各相區(qū)的相，寫出相圖中的所有三相平衡反應(yīng)方程式，描述T12號鋼

(C=1.2%)

的平衡凝固過程和最終室溫下的平衡組織。

（14分）七、湘潭鋼鐵廠生產(chǎn)的20CrMnTi主要用來制備摩托車齒輪，其典型生產(chǎn)工藝為，熔鑄-退火-下料-鍛造-正火-切削加工—滲碳-淬火-低溫回火-噴丸-磨削加工，說明以上所用的熱處理工藝的主要目的，以及不同熱處理后鋼的組織是什么？