一、填空
1.化学键中有方向性和饱和性的是 键。化学键的强弱对材料的性能有重要影响,一般地,在几种化学键中以 键结合的材料熔点最高。
2.晶体结构中原子体积占总体积的百分数称为 ;晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数为 。 3. 在几种常见的金属中,Al是 结构,密滑移面是 ,滑移方向是 ;α-Fe 结构,其密排面是 ,密排方向是 。
4.位错按其几何特征分为刃型位错、螺型位错和混合位错。其中, 刃型位错的位错线与柏氏矢量 ,而螺型位错的位错线与柏氏矢量 。(选填平行或垂直)在实际晶体中,很多位错是混合位错,其柏氏矢量与位错线的显著关系是 。
5. 冷变形后的金属加热到一定温度之后,在原变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒,而性能也发生了明显的变化并恢复到变形前的状态,这个过程称为 。
6.在金属、陶瓷以及高分子材料中, 材料的弹性模量最大。
7.当材料的屈服点不是很明显时,我们往往是通过其名义屈服强度来判断其屈服强度的,它指的是 。 8.真应力-真应变是相对于工程应力-工程应变来说的,其中真应力是考虑到在试样变形过程中 的实际情况而得来的。 9.滑移与孪生是两种重要的晶内塑性变形机制。一般地, 的临界切应力较小一些,容易进行。
10.经冷变形的金属在退火回复阶段, 、 等力学性能指标略有降低, 略有升高,点缺陷密度明显 。
11. 是指过饱和固溶体后续在室温或高于室温的溶质原子脱溶过程。 12. 指新的无畸变晶粒出现之前所产生的亚结构和性能变化的阶段。
13.固溶强化、加工硬化、沉淀强化等材料的强化手段都是基于 。
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14. 是铁碳合金共析转变的产物,是共析铁素体和共析渗碳体的层片状混合物; 是碳原子溶于γ-Fe形成的固溶体。
15. 两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质称为 。
16.由一个液相生成两个不同固相的转变称为 。在二元相图中,已结晶的固相与剩余液相反应形成另一固相的恒温转变称为 。
二、选择
1. 在三元系相图中,三相区的等温截面都是一个连接的三角形,其顶点触及 _____。
A 单相区 B 两相区 C 三相区
2.关于柏氏矢量,以下说法错误的是 。 A. 柏氏矢量越大,表明累积畸变越大
B. 柏氏矢量相等的同种同号位错相遇时相互排斥 C. 柏氏矢量相等的大小与所取回路大小有关 D. 以上说法都正确
3.立方晶系中(112)和(113)同属于 晶带。 A. [010] B.[100] C. [211] D. [110];
4.下列Burgers矢量可能表示了简单立方晶体中的全位错 。 A .[100] B. 1/3[111] C. 1/2[110] D. [112]
5.菲克第一定律描述了稳态扩散的特征,即浓度不随 变化。 A距离 B温度 C时间 6.包申格效应属于 。 A. 塑性形变现象 B. 弹性的不完整现象 C. 黏弹性现象 D. 以上说法都正确
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7. A和B组成的二元系中出现α和γ两相平衡时,两组的成分(x)-自由能(G)的关系为 。
A.Gα=Gγ B.dGα/dx = dGγ/dx C.GA=GB 8. 密堆结构....ABCABC.....属于 晶格。 A. 体心立方 B.密排六方 C. 面心立方 9.以下说法正确的是 。
A 面心立方结构易于孪生 B HCP结构的材料塑性很好 C HCP结构的材料易于孪生 D 面心立方金属的塑性不好 10.关于晶胚,以下说法错误的是 A 晶胚尺寸大,能够稳定生长 B达到临界晶核之前,晶胚时而存在,时而消失 C 晶胚是由结构起伏引起的 D 晶胚尺寸增大,自由能升高
11. 在散热性好的砂箱中浇注金属液体,冷却后关于铸件的组织,以下说法正确的是 。 A.表面为等轴细晶粒区 B.中心为等轴细晶粒 C.不存在等轴晶区 D.表面是柱状晶
12.下面关于回复与再结晶的说法中,正确的为 。 A 回复阶段材料的塑性韧性明显提高 B 回复不需要激活能,而再结晶需要激活能
C 回复阶段材料的显微组织几乎没有变化,但是内应力显著降低
13.下列哪种情况属于热加工 。 A 高温下加工 B 室温下加工 C再结晶温度以上加工
14.变形后的材料在升温加热发生再结晶现时,以下说法错误的是 。
A 强度硬度降低 B 位错密度降低 C 材料的密度降低 D以上都不是
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15.一般地,室温下fcc、bcc、hcp三种结构的材料中,哪一种塑性最好? 。
A fcc B bcc C hcp
16.菲克第一定律描述了稳态扩散的特征,即浓度不随 变化。 A距离 B时间 C温度
17.三元相图中,相界线上的自由度为 。 A:3 B:2 C:1 D:0 18. 以[112]为晶带轴的共带面为: A(111) B(21) C(
) D(1)
19.立方晶系中(111)和(110)同属于 晶带。 A. [110] B.[101] C. [211] D. [110]; 20.凝固时不能有效降低晶粒尺寸的是以下哪种方法? 。 A .加入形核剂 B. 减小液相的过冷度 C. 机械振动 D. 搅拌 21. 原子扩散过程的驱动力是:
A 组员的浓度梯度 B 组元的化学势梯度 C 扩散的温度 D 扩散的时间
22. 面心立方晶体结构中,单个晶胞原子体积占有率为 。 A. 68% B.74% C. 100% D.50%
23.三种组元组成的试样在空气中用X射线衍射(XRD)分析其随温度变化而发生相变的情况,则最多可以记录到 共存。 A 2相 B 3相 C 4相 D 5相
24.关于晶胚,以下说法错误的是 。 A 晶胚尺寸大,能够稳定生长 B达到临界晶核之前,晶胚时而存在,时而消失 C 晶胚是由结构起伏引起的 D 晶胚尺寸增大,自由能升高
25. 再结晶温度 冷变形金属的回复温度。 A 高于 B 等于 C低于
26. 根据相律,三元系处于三相平衡时,自由度为 。 A 1 B 2 C 3 D 4
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三、简答题
1.求体心立方晶胞中(110)面上各原子的坐标,判断[110]是否位于(110)面上并说明理由。
2. 什么是置换固溶体?影响置换固溶体溶解度的因素有哪些?形成无限固溶体的条件是什么?
3. 说明影响扩散系数的因素有哪些?并简单说明。 4. 试分析成分过冷对晶体生长形状的影响。 5.请比较二元共晶转变与包晶转变的异同。
6.写出Fe-C平衡相图中的包晶反应式、共晶反应式以及共析反应式。 7.低碳钢材料加工时经常会出现吕德斯带,是有什么原因造成的?如何可以避免?
8. 如何区分金属的热变形和冷变形?
四、综合题
1.a) 画出面心立方晶体中的(111)晶面和该面上可能的<110>方向; b)画出体心立方晶体中的(101)晶面和该面上可能的<111>方向; c)计算上述晶面的面间距。
2.请根据所附二元共晶相图分析解答下列问题:
(1) 说明室温下I、II的相和组织是什么?并计算出相和组织的相对含量; (2) 如果希望得到共晶组织和5%的β初的合金,求该合金的成分;
(3)分析在快速冷却条件下,I、II两合金获得的组织有何不同。
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3. 请对比分析回复、再结晶、正常长大、异常长大的驱动力及力学性能变化,并解释其机理。
4. 铜单晶在室温时的位错滑移临界分切应力τc=0.98MPa。若在室温时将该单晶铜做成拉伸样品,施载方向平行于[123]方向,则要使该样品屈服,需要施加多少的外加应力?若在其[001]方向上施加一100MPa的应力,则作用在
(111)101滑移系上的分切应力是多少?
五、名词解释
1.重心法则 2.非均匀形核 3.再结晶 4.全位错 5.固溶强化 6.成分过冷 7.合金 8.非晶体 9.上坡扩散
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