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重庆理工大学材料科学期末考试题与答案

发布时间:2013-11-15 09:43:24  

重庆理工大学考试试卷

2010 ~2011 学年第一学期

班级 学号 姓名 考试科目 材料科学基础 A卷 闭卷 共 3 页

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学生答题不得超过此线

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重庆工学院考试试卷

2007 ~2008 学年第一学期

班级 学号 姓名 考试科目 材料科学基础 A卷 闭卷 共 3 页

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重庆工学院考试试卷

2007 ~2008 学年第一学期

班级 学号 姓名 考试科目 材料科学基础 A卷 闭卷 共 3 页

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学生答题不得超过此线

2007-2008材料科学基础A卷答案要点

一、填空(每空1分,共40分)

1、金属键,离子键,共价键,氢键,分子间力(范德华力)

2、原子排列的规律性上,各向异性,熔点。

3、四面体,八面体,0.74,0.68,0.74。

4、肖脱基,弗兰克,增加。

5、刃型,垂直,刃型,几何条件,能量条件。

6、大角度,小角度,大角度晶界。

7、岛状,链状,层状,骨架状。

8、小(低),一样大,细小,好。

9、结构复合材料,功能复合材料,陶瓷基复合材料,金属基复合材料,聚合物基(树脂基)复合材料,陶瓷基复合材料,碳纤维增强铝基复合材料。

10、f=c-p+1。

二、名词解释(每个4分,共16分)

晶胞:晶格中反应晶体结构特征的最小几何单元。

塞积:沿着滑移面运动的位错遇到障碍物形成位错被堵塞,位错运动受阻的现象。

晶粒度:表征晶粒大小的指标,通常用晶粒的平均面和和平均直径表示。

上坡扩散:原子由低浓度处向高浓度处扩散的现象。

三、问答题(共26分)

1、(4分)

答:珠光体转变属于固态相变中的扩散型相变,得到层片状的铁素体和渗碳体组成的组织(2分),织具有较高的强度和一定的韧性,并且随着层片间距的缩小,其力学性能越好。(2分)

2、(6分)

答:固溶体以树枝状进行的不平衡结晶过程中,液相中先后结晶出来的固相成分不同,使得树枝状晶粒内部化学成分不均匀的现象称为枝晶偏析。(2分)具有枝晶偏析的合金,其塑性、韧性下降,容易引起晶内腐蚀,降低合金的耐蚀性,给热加工带来困难。(2分)生产中采用均匀化退火(扩散退火)消除枝晶偏析。(2分)

3、(6分)

答:不能,因为金属的铸件当中没有大量的点阵畸变,不存在再结晶的驱动力,因此不能。(2分)

二者相比,驱动力不同,结晶后的组织不同,再结晶后的组织细小,均匀,二次再结晶后的组织由少量的非常粗大的组织。二者性能不同,再结晶后的组织力学性能均匀,强度较高。二次再结晶的组织降低了材料的强度、塑性,使力学性能下降。相同 - 3 -

点:二者组织当中没有加工硬化和残余应力。(4分)

4、(6分)

答:晶面 :ABGH-(-101),CHF—(1-11),ADEH—(010) 晶向:DB—[110],GA——[1-11],HB—[111]

5、(4分)

答:P点:20%A+40%B+40%C,O点:40%A+20%B+40%C。(2分) O点组织(A+B+C)共晶。(2分)

四、分析、计算题(共18分)

1、(4分)

答:根据题意可知,屈服应力为2.45Mpa,

[001]晶向上和(111)法线夹角的余弦为1/1.732

[001] 和[101]夹角的余弦为0.707

m=cosλcosφ=1/2?1/6=0.41。

临界切应力为:

τk=σs×0.41=1Mpa

2、(共14分)

答:

(6分) 含Fe3CⅡ最多的合金含碳量是E点成分:2.11%。(1分)

组织组成物为P+ Fe3CⅡ(1分)

Fe3CⅡ为:(2.11-0.77)/(6.69-0.77)=22.6%。(1分) P为:77.4%。(1分)

相组成物为F+Fe3C,(1分)

F的含量为:(6.69-2.11)/(6.69-0.0008)=68.5% (1分) Fe3C含量为31.5% (1分)

- 4 - 1分) (

- 5 -

一、填空题(每空1分,共30分)

1.原子间的结合方式主要分为 键和 键两大类型,其中离子键属于 。

2.金属的相界主要有 、 和 相界,其中界面能最高的是 相界。

3.过冷液体中形成固态晶核时,形核方式主要有 和 两种,在实际的液态金属结晶时主要按 形核方式进行,二者当中 的形核功小。

4.金属结晶过程中过冷度越 ,实际结晶温度越 ,结晶后的组织越 。

5.金属铸锭的组织通常由 、 和

组成,铸锭中通常存在的缺陷主要

有 、 、 等。

6.铁碳合金中的基本相主要有 、 、 ,其中 起强化相的作用。

7.当塑性变形程度较大时,再结晶形核机制通常是 ,塑性变形程度较小时,再结晶形核机制通常是 。

8.金属在冷塑性变形中的残余应力主要有 、 和 ,其中导致构件出现外观变形是的 。

二、判断题(每个1分,共10分)

1.当两个原子处于平衡间距时二者之间的作用力最大。 ( )

2.晶体具有确定的熔点。 ( )

3.原子堆垛模型具有立体感强、直观的优点,常常用于晶体结构的分析。 ( )

4.固溶体中随着溶质含量的增加,晶格畸变严重,晶格常数增加。 ( )

5.正刃型位错和负刃型位错有本质的区别。无论如何摆放也不能改变其性质。 ( )

6.刃型位错的位错线与晶体滑移方向垂直。 ( )

7.在三元合金相图中只能采用等边三角形表示合金的成分。 ( )

8.在三元系合金中,因为相的数量超过超过二元合金体系,因此杠杆定律不在适用。 ( )

9.再结晶过程和纯金属的凝固过程一样,由形核和长大两个阶段组成。 ( )

10.再结晶和回复过程的驱动力相同。 ( )

三、名词解释(每个3分,18分)

择优取向

结构起伏

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流线

致密度

枝晶偏析

固溶体有序化

四、简答(共22分)

1.再结晶过程的驱动力是什么,为什么它不是相变?(4分)

2.在下列位错环上标出各个段的位错性质。(4分)

3.作图表示[120]和(312),[110]和[111]的几何关系如何。(6分)

4.结合Hall—Petch公式分析金属材料晶粒大小对强度的影响。(4分)

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5.根据三元共晶相图的成分三角形,判断合金P的成分和室温下的组织。(4分)

五、综合分析、计算(共20分)

绘出铁碳合金相图(6分),写出共晶反应(2分)、共析反应(2分)。指出相图中碳的质量分数为0.50% 的合金从液态缓慢冷却到室温下的显微组织(1分)并画出示意图(2分),分析该合金组织组成物和相组成物并根据杠杆定律计算其组织组成物和相组成物相对量(7分)。

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