当前位置:文档之家› 2011级2012 ~2013学年-材料科学与工程基础试题金属学与热处理

2011级2012 ~2013学年-材料科学与工程基础试题金属学与热处理

材料科学基础期末考试历届考试试题复习资料

四川理工学院试卷(2009至2010学年第1学期) 课程名称:材料科学基础 命题教师:罗宏 适用班级:2007级材料科学与工程及高分子材料专业 考试(考查) 年 月 日 共 页 1、 满分100分。要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。 2、 考生必须将姓名、班级、学号完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方,否 则视为废卷。 3、 考生必须在签到单上签到,若出现遗漏,后果自负。 4、 如有答题纸,答案请全部写在答题纸上,否则不给分;考完请将试卷和答题卷 分别一同交回,否则不给分。 试题答案及评分标准 得分 评阅教师 一、判断题:(10分,每题1分,正确的记错误的记“%” 1?因为晶体的排列是长程有序的,所以其物理性质是各向同性。 (% 2. 刃型位错线与滑移方向垂直。(话 3. 莱氏体是奥氏体和渗碳体的片层状混合物。(X ) 4?异类原子占据空位称为置换原子,不会引起晶格畸变。 (X 5. 电子化合物以金属键为主故有明显的金属特性。 (话 6. 冷拉后的钢条的硬度会增加。(话 7. 匀晶系是指二组元在液态、固态能完全互溶的系统。 (话 题号 -一- -二二 三 四 五 六 七 八 总分 评阅(统分”教师 得分 :题 * 冷 =要 密;

8.根据菲克定律,扩散驱动力是浓度梯度,因此扩散总是向浓度低的方向进行。(X

9. 细晶强化本质是晶粒越细,晶界越多,位错的塞积越严重,材料的强度也就 越高。(V ) 10. 体心立方的金属的致密度为 0.68。(V ) 、单一选择题:(10分,每空1分) (B) L+B — C+B (C ) L —A+B (D ) A+B^L 7. 对于冷变形小 的金属,再结晶核心形成的形核方式一般是( A ) (A ) 凸出形核亚 ( B )晶直接形核长大形核 (B ) 亚晶合并形核 (D )其他方式 8. 用圆形钢饼加工齿轮,下述哪种方法更为理想? ( C ) (A )由钢板切出圆饼(B )由合适的圆钢棒切下圆饼 (C ) 由较细的钢棒热镦成饼 (D )铸造成形的圆饼 1. 体心立方结构每个晶胞有(B ) 个原子。 2. 3. (A) 3 ( B) 2 (C) 6 固溶体的不平衡凝固可能造成 (A )晶内偏析 (C )集中缩孔 属于<100>晶向族的晶向是( (A) [011] (B) [110] (D) 1 (B) (D) (C) 晶间偏析 缩松 [001] (D) [101] 4.以下哪个工艺不是原子扩散理论的具体应用 (A )渗氮 (B )渗碳 (C )硅晶片掺杂 () (D )提拉单晶5.影响铸锭性能主要晶粒区是(C ) (A )表面细晶粒区 (B )中心等轴(C )柱状晶粒区 三个区影 响相同 6 ?属于包晶反应的是(A ) ( L 表示液相, A 、B 表示固相) (A) L+A — B

2012四川大学研究生入学考试材料科学基础真题与答案

1 {110}《110》 2.螺型位错垂直单位位错 3 伪共晶不平衡共晶体离异共晶 4 脱溶分解调幅分解 5 直线重心 6 纯剪切断裂微孔聚集型断裂解理断裂 7 二次再结晶是在结晶完成后,晶粒的长大只是少数晶粒突发性地、迅速地粗化,使晶粒之间的尺寸差别越来越大这种不正常的晶粒长大 9γ 二简答题 1、简述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点 相同点:小原子溶入。 不同点:间隙固溶体保持溶剂(大原子)点阵; 间隙相、间隙化合物改变了大原子点阵,形成新点阵。间隙相结构简单;间隙化合物结构复杂。 2、为什么晶粒细化既能提高材料的强度,也能改善塑性和韧性 晶粒细化减小晶粒尺寸,增加界面面积,而晶界阻碍位错运动,提高强度;晶粒数量增加,塑性变形分布更为均匀,塑性提高;晶界多阻碍裂纹扩展,改善韧性。 3、成分过冷是指合金凝固时由于液固界面前沿溶质浓度分布不均匀,使其实际温度低于其理论熔点而造成的一种特殊过冷现象。 在正的温度梯度下,若无成分过冷,晶体以平面方式生长,界面呈平直界面。成分过冷区较小时,晶体以胞状方式生长,呈现凸凹不平的胞状界面,称为胞状组织或胞状结构。成分过冷区大时,晶体可以树枝状方式生长,形成树枝晶。在两种组织形态之间还会存在过渡形态:平面胞状晶和胞状树枝晶。当成分过冷度大于形成新晶核所需要的过冷度时,就会在固液界面前沿的液相中产生大量的新晶核,从而获得等轴晶粒。 4.简述不同温度下金属的回复机制 答:(1)低温回复:主要涉及点缺陷的运动,空位或间隙原子移动到晶界或为错处消失。空位与间隙原子的相遇复合,空位集结形成空位对或空位片,使点缺陷密度大大下降。

(2)中温回复:随温度升高,原子活动能力增强,位错可以在滑移面上滑移或交滑移,使异号位错相遇相消,位错密度下降,位错缠结内部重新排列组合,使亚晶规整化。 (3)高温回复:原子活动能力进一步增强,位错除滑移外,还可攀移,主要机制是多变化。 6.简述马氏体高强度高硬度的本质 马氏体高强度、高硬度的原因是多方面的: ①马氏体的晶体结构为体心正方,不具备位错易动的密排滑移面,因而位错不易滑移。 ②铁素体通常只含0.03%的碳原子,而马氏体中的含碳量和材料本身的含碳量相同,因此马氏体中有大量过饱和的碳原子,固溶强化是马氏体硬度高的主要机制之一。 ③不论是板条状马氏体的板条还是片状马氏体的条片都很细小,晶界强化机制也起很大作用。 ④马氏体转变时,在晶体内部造成品格缺陷密度很高的亚结构,板条状马氏体的高密度位错网、片状马氏体的微细孪晶都将阻碍位错运动,从而通过相变引起强化。 ⑤马氏体形成后,碳及合金元素的原子向位错或其他晶体缺陷处扩散偏聚或析出,钉扎位错,使位错难以运动,通过时效强化提高马氏体的硬度、强度。 7.与液相相变相比,固相相变具有哪些基本特点 (1)相变驱动力来源于两相自由能之差,差值越大,越有利于转变的进行。固态相变与固液相变相比,相变阻力更大是因为多出了一项应变能和扩散更难进行。 (2) 新相晶核与母相之间存在一定的晶体学位向关系;新相的某一晶面和晶向分别与母相的某一晶面、晶向平行。 (3) 惯习现象:新相沿特定的晶向在母相特定晶面上形成 (4) 母相晶体缺陷促进相变: (5) 易出现过渡相:过渡相是一种亚稳定相,其成分和结构介于新相和母相之间。因为固态相比阻力大,原子扩散困难,尤其是当转变温度较低,新、旧相成分相差较远时,难以形成稳定相。过渡相是为了克服相变阻力而形成的一种协调性的中间转变产物。通常是现在母相中形成与母相成分接近的过渡相,然后在一定条件下由过渡相逐渐转变为自由能最低的稳定相。 8、铸铁与碳钢的主要区别是什么,力学性能方面各有何特点 碳含量 2.11% 铸铁碳含量高,有害元素S/P含量高,强度塑性韧性低,但具有优良的耐磨性减震性,硬而脆。

材料科学基础试题库

《材料科学基础》试题库 一、名词解释 1、铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体、莱氏体 2、共晶转变、共析转变、包晶转变、包析转变 3、晶面族、晶向族 4、有限固溶体、无限固溶体 5、晶胞 6、二次渗碳体 7、回复、再结晶、二次再结晶 8、晶体结构、空间点阵 9、相、组织 10、伪共晶、离异共晶 11、临界变形度 12、淬透性、淬硬性 13、固溶体 14、均匀形核、非均匀形核 15、成分过冷 16、间隙固溶体 17、临界晶核 18、枝晶偏析 19、钢的退火,正火,淬火,回火 20、反应扩散 21、临界分切应力 22、调幅分解 23、二次硬化 24、上坡扩散 25、负温度梯度 26、正常价化合物 27、加聚反应 28、缩聚反应 四、简答 1、简述工程结构钢的强韧化方法。(20分) 2、简述Al-Cu二元合金的沉淀强化机制(20分) 3、为什么奥氏体不锈钢(18-8型不锈钢)在450℃~850℃保温时会产生晶间腐

蚀如何防止或减轻奥氏体不锈钢的晶间腐蚀 4、为什么大多数铸造合金的成分都选择在共晶合金附近 5、什么是交滑移为什么只有螺位错可以发生交滑移而刃位错却不能 6、根据溶质原子在点阵中的位置,举例说明固溶体相可分为几类固溶体在材料中有何意义 7、固溶体合金非平衡凝固时,有时会形成微观偏析,有时会形成宏观偏析,原因何在 8、应变硬化在生产中有何意义作为一种强化方法,它有什么局限性 9、一种合金能够产生析出硬化的必要条件是什么 10、比较说明不平衡共晶和离异共晶的特点。 11、枝晶偏析是怎么产生的如何消除 12、请简述影响扩散的主要因素有哪些。 13、请简述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点 14、临界晶核的物理意义是什么形成临界晶核的充分条件是什么 15、请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。 16、为什么钢的渗碳温度一般要选择在γ-Fe相区中进行若不在γ-Fe相区进行会有什么结果 17、一个楔形板坯经冷轧后得到相同厚度的板材,再结晶退火后发现板材两端的抗拉强度不同,请解释这个现象。 18、冷轧纯铜板,如果要求保持较高强度,应进行何种热处理若需要继续冷轧变薄时,又应进行何种热处理 19、位错密度有哪几种表征方式 20、淬透性与淬硬性的差别。 21、铁碳相图为例说明什么是包晶反应、共晶反应、共析反应。 22、马氏体相变的基本特征(12分) 23、加工硬化的原因(6分) 24、柏氏矢量的意义(6分) 25、如何解释低碳钢中有上下屈服点和屈服平台这种不连续的现象(8分) 26、已知916℃时,γ-Fe的点阵常数,(011)晶面间距是多少(5分) 27、画示意图说明包晶反应种类,写出转变反应式(4分) 28、影响成分过冷的因素是什么(9分) 29、单滑移、多滑移和交滑移的意义是什么(9分) 30、简要说明纯金属中晶粒细度和材料强度的关系,并解释原因。(6分) 31、某晶体的原子位于四方点阵的节点上,点阵的a=b,c=a/2,有一晶面在x,y,z轴的截距分别为6个原子间距、2个原子间距和4个原子间距,求该晶面的

材料科学基础练习题

练习题 第三章 晶体结构,习题与解答 3-1 名词解释 (a )萤石型和反萤石型 (b )类质同晶和同质多晶 (c )二八面体型与三八面体型 (d )同晶取代与阳离子交换 (e )尖晶石与反尖晶石 答:(a )萤石型:CaF2型结构中,Ca2+按面心立方紧密排列,F-占据晶胞中全部四面体空隙。 反萤石型:阳离子和阴离子的位置与CaF2型结构完全相反,即碱金属离子占据F-的位置,O2-占据Ca2+的位置。 (b )类质同象:物质结晶时,其晶体结构中部分原有的离子或原子位置被性质相似的其它离子或原子所占有,共同组成均匀的、呈单一相的晶体,不引起键性和晶体结构变化的现象。 同质多晶:同一化学组成在不同热力学条件下形成结构不同的晶体的现象。 (c )二八面体型:在层状硅酸盐矿物中,若有三分之二的八面体空隙被阳离子所填充称为二八面体型结构 三八面体型:在层状硅酸盐矿物中,若全部的八面体空隙被阳离子所填充称为三八面体型结构。 (d )同晶取代:杂质离子取代晶体结构中某一结点上的离子而不改变晶体结构类型的现象。 阳离子交换:在粘土矿物中,当结构中的同晶取代主要发生在铝氧层时,一些电价低、半径大的阳离子(如K+、Na+等)将进入晶体结构来平衡多余的负电荷,它们与晶体的结合不很牢固,在一定条件下可以被其它阳离子交换。 (e )正尖晶石:在AB2O4尖晶石型晶体结构中,若A2+分布在四面体空隙、而B3+分布于八面体空隙,称为正尖晶石; 反尖晶石:若A2+分布在八面体空隙、而B3+一半分布于四面体空隙另一半分布于八面体空隙,通式为B(AB)O4,称为反尖晶石。 3-2 (a )在氧离子面心立方密堆积的晶胞中,画出适合氧离子位置的间隙类型及位置,八面体间隙位置数与氧离子数之比为若干?四面体间隙位置数与氧离子数之比又为若干? (b )在氧离子面心立方密堆积结构中,对于获得稳定结构各需何种价离子,其中: (1)所有八面体间隙位置均填满; (2)所有四面体间隙位置均填满; (3)填满一半八面体间隙位置; (4)填满一半四面体间隙位置。 并对每一种堆积方式举一晶体实例说明之。 解:(a )参见2-5题解答。1:1和2:1 (b )对于氧离子紧密堆积的晶体,获得稳定的结构所需电价离子及实例如下: (1)填满所有的八面体空隙,2价阳离子,MgO ; (2)填满所有的四面体空隙,1价阳离子,Li2O ; (3)填满一半的八面体空隙,4价阳离子,TiO2; (4)填满一半的四面体空隙,2价阳离子,ZnO 。 3-3 MgO 晶体结构,Mg2+半径为0.072nm ,O2-半径为0.140nm ,计算MgO 晶体中离子堆积系数(球状离子所占据晶胞的体积分数);计算MgO 的密度。并说明为什么其体积分数小于74.05%?

材料科学基础期末试题

材料科学基础考题 I卷 一、名词解释(任选5题,每题4分,共20分) 单位位错;交滑移;滑移系;伪共晶;离异共晶;奥氏体;成分过冷答: 单位位错:柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错称为单位位错。 交滑移:两个或多个滑移面沿着某个共同的滑移方向同时或交替滑移,称为交滑移。滑移系:一个滑移面和此面上的一个滑移方向合起来叫做一个滑移系。 伪共晶:在非平衡凝固条件下,某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得全部的共晶组织,这种由非共晶成分的合金所得到的共晶组织称为伪共晶。 离异共晶:由于非平衡共晶体数量较少,通常共晶体中的a相依附于初生a相生长,将共晶体中另一相B推到最后凝固的晶界处,从而使共晶体两组成相相间的组织特征消失,这种两相分离的共晶体称为离异共晶。 奥氏体:碳原子溶于丫-Fe形成的固溶体。 成分过冷:在合金的凝固过程中,将界面前沿液体中的实际温度低于由溶质分布所决定的凝固温度时产生的过冷称为成分过冷。 二、选择题(每题2分,共20分) 1. 在体心立方结构中,柏氏矢量为a[110]的位错(A )分解为a/2[111]+a/2[l11]. (A)不能(B)能(C)可能 2. 原子扩散的驱动力是:(B ) (A)组元的浓度梯度(B)组元的化学势梯度(C)温度梯度 3?凝固的热力学条件为:(D ) (A)形核率(B)系统自由能增加 (C)能量守衡(D)过冷度 4?在TiO2中,当一部分Ti4+还原成Ti3+,为了平衡电荷就出现(A) (A)氧离子空位(B)钛离子空位(C)阳离子空位 5?在三元系浓度三角形中,凡成分位于( A )上的合金,它们含有另两个顶角所代表的两 组元含量相等。 (A)通过三角形顶角的中垂线 (B)通过三角形顶角的任一直线 (C)通过三角形顶角与对边成45°的直线 6?有效分配系数k e表示液相的混合程度,其值范围是(B ) (A)1vk e

材料科学基础试卷及答案汇总

学院_______ 班级______ 姓名___________ 2000/2001学年第一学期分数__________ 《材料科学基础》期终考试试卷(A)(共三页) 一. 判断是非题,对的划(+),错的划(-):(10%)P-1 1在某一过冷度下,大于临界半径的晶胚都能够长大,因为这样的晶胚形成时,引起系统自由能的变化ΔG<0 。() 2过冷液相中的相起伏都是晶胚。() 3面心立方结构的金属加工硬化的原因是因为形成了络玛-科垂耳(Lomer-Cotlrell)位错,固定割阶,位错缠结等,因此使位错滑移遇到了较大阻力造成的。() 4面心立方结构的金属其滑移面、层错面都是{111}晶面族;孪晶面是{112}晶面族。() 5固溶体的扩散总是受浓度梯度的控制,溶质原子总是自浓度高处向低处扩散。() 6金属区域提纯可采用区域熔炼方法,但重熔凝固时最好使其液相完全混合。() 7在影响扩散的诸因素中,最主要的并且可以控制的因素是温度。() 8间隙相多数是由过渡族元素M与非金属元素X组成,其原子数之比为一定值,R X/R M<0.59,且为简单结构。() 9冷变形金属再结晶后既改变了晶粒的形状,又改变了金属的晶体结构。() 10冷变形金属回复阶段和再结晶阶段的驱动力都是界面能的降低。() 二. 填空题:(10%) 1 铜晶体的滑移面是___________ ,滑移方向是___________ ,滑移系是___________ 。 2 <111>晶向族包括________________________________________________________组晶向;{110}晶面 族包括__________________________________________________________组晶面。 3钢和白口铸铁显微组织的主要区别是______________________________________ ;钢和工业纯铁显微组织的主要区别为 _____________________________________________________________________ 。 4晶面(123)和晶面(101)为共带面,其晶带轴的晶向指数为___________ 。 5共晶成分和过共晶成分的AL-Si合金快速冷却后分别获得________________和___________________ 组织。 6如果某晶面(hkl)平行于某晶向[uvw],则晶面与晶向之间存在______________________ 关系。 7纯金属凝固时均匀形核的临界晶核半径r K 与过冷度间的关系式是___________________________ 。 8K 0<1固溶体合金凝固的过程中,K 越_____ 成分偏析越______ ; K >1 固溶体合金凝固的过程中, K 越 _____ 成分偏析越______ 。 9碳在α-Fe中的溶解度小于碳在γ-Fe中的溶解度,这是因为_________________________________ 碳在α-Fe中扩散系数大于碳在γ-Fe中的扩散系数,这是由于_______________________________ 。 10刃型位错在切应力的作用下可以进行_______ 运动;在垂直于半原子面的正应力作用下可以进行________ 运动,即半原子面的____________ 或_______________ 。 三 . 简答题:(15%) 1 α-Fe的单晶体首先开动的滑移系是[111](110),引起滑移的单位位错的b= 2 a[111]; 1)若滑移是由刃型位错引起的,位错线的方向是__________ 。 2)若滑移是由螺型位错引起的,位错线的方向是________ ,位错线运动的方向是_____ 。 2 单晶体塑变时除了滑移之外,还有晶体的转动,晶体转动的方向是; 1)滑移面向____________ 方向转动,使λ角______ ,Φ角_______ 。 2)滑移方向转向_______________ 方向。 3简述塑性变形对金属组织的影响。

材料科学基础试题及答案考研专用

一、名词: 相图:表示合金系中的合金状态与温度、成分之间关系的图解。 匀晶转变:从液相结晶出单相固溶体的结晶过程。 平衡结晶:合金在极缓慢冷却条件下进行结晶的过程。 成分起伏:液相中成分、大小和位置不断变化着的微小体积。 异分结晶:结晶出的晶体与母相化学成分不同的结晶。 枝晶偏析:固溶体树枝状晶体枝干和枝间化学成分不同的现象。 共晶转变:在一定温度下,由—定成分的液相同时结晶出两个成分一定的固相的转变过程。 脱溶:由固溶体中析出另一个固相的过程,也称之为二次结晶。 包晶转变:在一定温度下,由一定成分的固相与一定成分的液相作用,形成另一个一定成分的固相的转变过程。 成分过冷:成分过冷:由液相成分变化而引起的过冷度。 二、简答: 1. 固溶体合金结晶特点? 答:异分结晶;需要一定的温度范围。 2. 晶内偏析程度与哪些因素有关? 答:溶质平衡分配系数k0;溶质原子扩散能力;冷却速度。 3. 影响成分过冷的因素? 答:合金成分;液相内温度梯度;凝固速度。

三、书后习题 1、何谓相图?有何用途? 答:相图:表示合金系中的合金状态与温度、成分之间关系的图解。 相图的作用:由相图可以知道各种成分的合金在不同温度下存在哪些相、各个相的成分及其相对含量。 2、什么是异分结晶?什么是分配系数? 答:异分结晶:结晶出的晶体与母相化学成分不同的结晶。 分配系数:在一定温度下,固液两平衡相中溶质浓度之比值。 3、何谓晶内偏析?是如何形成的?影响因素有哪些?对金属性能有何影响,如何消除? 答:晶内偏析:一个晶粒内部化学成分不均匀的现象 形成过程:固溶体合金平衡结晶使前后从液相中结晶出的固相成分不同,实际生产中,液态合金冷却速度较大,在一定温度下扩散过程尚未进行完全时温度就继续下降,使每个晶粒内部的化学成分布均匀,先结晶的含高熔点组元较多,后结晶的含低熔点组元较多,在晶粒内部存在着浓度差。 影响因素:1)分配系数k0:当k0<1时,k0值越小,则偏析越大;当k0>1时,k0越大,偏析也越大。2)溶质原子扩散能力,溶质原子扩散能力大,则偏析程度较小;反之,则偏析程度较大。3)冷却速度,冷却速度越大,晶内偏析程度越严重。 对金属性能的影响:使合金的机械性能下降,特别是使塑性和韧性显著降低,

《材料科学基础》期末考试试卷及参考答案,2019年6月

第1页(共11页) ########2018-2019学年第二学期 ########专业####级《材料科学基础》期末考试试卷 (后附参考答案及评分标准) 考试时间:120分钟 考试日期:2019年6月 题 号 一 二 三 四 五 六 总 分 得 分 评卷人 复查人 一、单项选择题(请将正确答案填入表中相应题号处,本题13小题,每小题2分,共26分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题号 11 12 13 答案 1. 在形核-生长机制的液-固相变过程中,其形核过程有非均匀形核和均匀形核之分,其形核势垒有如下关系( )。 A. 非均匀形核势垒 ≤ 均匀形核势垒 B. 非均匀形核势垒 ≥ 均匀形核势垒 C. 非均匀形核势垒 = 均匀形核势垒 D. 视具体情况而定,以上都有可能 2. 按热力学方法分类,相变可以分为一级相变和二级相变,一级相变是在相变时两相自由焓相等,其一阶偏导数不相等,因此一级相变( )。 A. 有相变潜热改变,无体积改变 B. 有相变潜热改变,并伴随有体积改变 C. 无相变潜热改变,但伴随有体积改变 D. 无相变潜热改变,无体积改变 得分 专业 年级 姓名 学号 装订线

3. 以下不是材料变形的是()。 A. 弹性变形 B. 塑性变形 C. 粘性变形 D. 刚性变形 4. 在固溶度限度以内,固溶体是几相?() A. 2 B. 3 C. 1 D. 4 5. 下列不属于点缺陷的主要类型是()。 A. 肖特基缺陷 B. 弗伦克尔缺陷 C. 螺位错 D. 色心 6. 由熔融态向玻璃态转变的过程是()的过程。 A. 可逆与突变 B. 不可逆与渐变 C. 可逆与渐变 D. 不可逆与突变 7. 下列说法错误的是()。 A. 晶界上原子与晶体内部的原子是不同的 B. 晶界上原子的堆积较晶体内部疏松 C. 晶界是原子、空位快速扩散的主要通道 D. 晶界易受腐蚀 8. 表面微裂纹是由于晶体缺陷或外力作用而产生,微裂纹同样会强烈地影响表面性质,对于脆性材料的强度这种影响尤为重要,微裂纹长度,断裂强度。() A. 越长;越低 B. 越长;越高 C. 越短;越低 D. 越长;不变 9. 下列说法正确的是()。 A. 再结晶期间,位错密度下降导致硬度上升 B. 再结晶期间,位错密度下降导致硬度下降 C. 再结晶期间,位错密度上升导致硬度上升 D. 再结晶期间,位错密度上升导致硬度下降 10. 下列材料中最难形成非晶态结构的是()。 A. 陶瓷 B. 金属 C. 玻璃 D. 聚合物 第2页(共11页)

材料科学基础试题库

材料科学基础试题库 材料科学基础》试题库 一、选择 1、在柯肯达尔效应中,标记漂移主要原因是扩散偶中________ 。 A、两组元的原子尺寸不同 B、仅一组元的扩散 C、两组元的扩散速率不同 2、在二元系合金相图中,计算两相相对量的杠杆法则只能用于________ 。 A、单相区中 B、两相区中 C、三相平衡水平线上 3、铸铁与碳钢的区别在于有无______ 。 A、莱氏体 B、珠光体 C、铁素体 4、原子扩散的驱动力是_____ 。 A、组元的浓度梯度 B、组元的化学势梯度 C、温度梯度 5、在置换型固溶体中,原子扩散的方式一般为_______ 。 A、原子互换机制 B、间隙机制 C、空位机制 6、在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子,这样的缺陷称为________ 。 A、肖脱基缺陷 B、弗兰克尔缺陷 C、线缺陷 7、理想密排六方结构金属的 c/a 为_____ 。 A、1.6 B、2 XV (2/3) C、“ (2/3) 8、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 9、有效分配系数Ke表示液相的混合程度,其值范围是_________ o(其中Ko是平衡分配系数)

A、 1

材料科学基础试题库

一、单项选择题(请在每小题的4个备选答案中,选出一个最佳答案, 共10小题;每小题2分,共20分) 1、材料按照使用性能,可分为结构材料和 。 A. 高分子材料; B. 功能材料; C. 金属材料; D. 复合材料。 2、在下列结合键中,不属于一次键的是: A. 离子键; B. 金属键; C. 氢键; D. 共价键。 3、材料的许多性能均与结合键有关,如大多数金属均具有较高的密度是由于: A. 金属元素具有较高的相对原子质量; B. 金属键具有方向性; C. 金属键没有方向性; D.A 和C 。 3、下述晶面指数中,不属于同一晶面族的是: A. (110); B. (101); C. (011- );D. (100)。 4、 面心立方晶体中,一个晶胞中的原子数目为: A. 2; B. 4; C. 6; D. 14。 5、 体心立方结构晶体的配位数是: A. 8; B.12; C. 4; D. 16。 6、面心立方结构晶体的原子密排面是: A. {111}; B. {110}; C. (100); D. [111]。 7、立方晶体中(110)和(211)面同属于 晶带 A. [110]; B. [100]; C. [211]; D. [--111]。 6、体心立方结构中原子的最密排晶向族是: A. <100>; B. [111]; C. <111>; D. (111)。 6、如果某一晶体中若干晶面属于某一晶带,则: A. 这些晶面必定是同族晶面; B. 这些晶面必定相互平行; C. 这些晶面上原子排列相同; D. 这些晶面之间的交线相互平行。 7、金属的典型晶体结构有面心立方、体心立方和密排六方三种,它们的晶胞中原子数分别为:A. 4, 2, 6; B. 6, 2, 4; C. 4, 4, 6; D. 2, 4, 6 7、在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子,这样的缺陷称为: A. 肖脱基缺陷; B. 弗兰克缺陷; C. 线缺陷; D. 面缺陷 7、两平行螺旋位错,当柏氏矢量同向时,其相互作用力:

材料科学基础期末考试

期末总复习 一、名词解释 空间点阵:表示晶体中原子规则排列的抽象质点。 配位数:直接与中心原子连接的配体的原子数目或基团数目。 对称:物体经过一系列操作后,空间性质复原;这种操作称为对称操作。 超结构:长程有序固溶体的通称 固溶体:一种元素进入到另一种元素的晶格结构形成的结晶,其结构一般保持和母相一致。 致密度:晶体结构中原子的体积与晶胞体积的比值。 正吸附:材料表面原子处于结合键不饱和状态,以吸附介质中原子或晶体内部溶质原子达到平衡状态,当溶质原子或杂质原子在表面浓度大于在其在晶体内部的浓度时称为正吸附; 晶界能:晶界上原子从晶格中正常结点位置脱离出来,引起晶界附近区域内晶格发生畸变,与晶内相比,界面的单位面积自由能升高,升高部分的能量为晶界能; 小角度晶界:多晶体材料中,每个晶粒之间的位向不同,晶粒与晶粒之间存在界面,若相邻晶粒之间的位向差在10°~2°之间,称为小角度晶界; 晶界偏聚:溶质原子或杂质原子在晶界或相界上的富集,也称内吸附,有因为尺寸因素造成的平衡偏聚和空位造成的非平衡偏聚。 肖脱基空位:脱位原子进入其他空位或者迁移至晶界或表面而形成的空位。 弗兰克耳空位:晶体中原子进入空隙形而形成的一对由空位和间隙原子组成的缺陷。 刃型位错:柏氏矢量与位错线垂直的位错。 螺型位错:柏氏矢量与位错线平行的位错。 柏氏矢量:用来表征晶体中位错区中原子的畸变程度和畸变方向的物理量。 单位位错:柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错 派—纳力:位错滑动时需要克服的周围原子的阻力。 过冷:凝固过程开始结晶温度低于理论结晶温度的现象。 过冷度:实际结晶温度和理论结晶温度之间的差值。 均匀形核:在过冷的液态金属中,依靠金属本身的能量起伏获得成核驱动力的形核过程。 过冷度:实际结晶温度和理论结晶温度之间的差值。 形核功:形成临界晶核时,由外界提供的用于补偿表面自由能和体积自由能差值的能量。 马氏体转变:是一种无扩散型相变,通过切变方式由一种晶体结构转变另一种结构,转变过程中,表面有浮凸,新旧相之间保持严格的位向关系。或者:由奥氏体向马氏体转变的

北科1995-2012材料科学基础考研试题及答案

北京科技大学 1995年硕士学位研究生入学考试试题 考试科目: 金属学 适用专业: 金属塑性加工 说明:统考生做1~10题,单考生做1~7题和在8~13题中任选3题。每题10分。 1、什么是固溶体?固溶体可以分为几种?并说明其各自的结晶特点。 2、计算含0.45%C的亚共析钢在共析温度时铁素体和奥氏体两相的相对数量,在这一温度下铁素体和珠光体的相对数量又是多少? 3、用扩散理论来说明高温条件下钢的氧化过程。 4、画出铁碳平衡相图中的包晶反应部分的相图,并给出包晶反应表达式。 5、说明钢中非金属夹杂物的来源及其种类。 6、说明钢的完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火、和低温退火的工艺特点及它们的作用。 7、说明轴承钢的碳化物类型及形成原因。 8、画图说明钢的高温和低温形变热处理的工艺特点。 9、从下列元素中指出哪些元素是扩大奥氏体区域的?哪些元素是缩小奥氏体区域的?C Si Ti Cr Mo Ni Cu N 10、冷变形金属加热发生低温、中温和高温回复时晶体内部发生什么变化? 11、绘出立方系中{110}晶面族所包括的晶面,以及(112)、(123)、(120)晶面。 12、说明共析钢加热时奥氏体形成的过程,并画图表示。 13、合金钢中主要的合金相有几种类型?

北京科技大学 1999年硕士学位研究生入学考试试题 考试科目: 金属学 适用专业: 金属塑性加工 1、名词解释:(10分) (1)点阵畸变(2)组成过冷(3)再结晶温度(4)滑移和孪生(5)惯习现象 2、说明面心立方、体心立方、密排六方(c/a≥1.633)三种晶体结构形成的最密排面,最密排方向和致密度。(10分) 3、在形变过程中,位错增殖的机理是什么?(10分) 4、简述低碳钢热加工后形成带状组织的原因,以及相变时增大冷却度速度可避免带状组织产生的原因。(10分) 5、简要描述含碳量0.25%的钢从液态缓慢冷却至室温的相变过程(包括相变转换和成分转换)。(10分) 6、选答题(二选一,10分) (1)铸锭中区域偏析有哪几种?试分析其原因,并提出消除区域偏析的措施。 (2)固溶体结晶的一般特点是什么?简要描述固溶体非平衡态结晶时产生显微偏析的原因,说明消除显微偏析的方法。 7、简述金属或合金冷塑性变形后,其结构、组织和性能的变化。(10分) 8、简述经冷变形的金属或合金在退火时其显微组织,储存能和性能的变化规律。(10分) 9、选答题(二选一,10分) (1)为了提高Al-4.5%Cu合金的综合力学性能,采用了如下热处理工艺制度,在熔盐浴中505℃保温30分钟后,在水中淬火,然后在190℃下保温24小时,试分析其原因以及整个过程中显微组织的变化过程。 (2)什么叫固溶体的脱溶?说明连续脱溶和不连续脱溶在脱溶过程中母相成分变化的特点。 10、简述固溶强化,形变强化,细晶强化和弥散强化的强化机理。(10分) 11、简述影响再结晶晶粒大小的因素有哪些?并说明其影响的基本规律。(10分) 12、画出铁碳相图,并写出其中包晶反应,共晶反应和共析反应的反应式。(10分) 13、选做题(二选一,10分) (1)如果其他条件相同,试比较下列铸造条件下,铸件中晶粒大小,并分析原因。 a.水冷模浇铸和砂模浇铸 b.低过热度浇铸和高过热浇铸

【考研】材料科学基础试题库答案

Test of Fundamentals of Materials Science 材料科学基础试题库 郑举功编

东华理工大学材料科学与工程系 一、填空题 0001.烧结过程的主要传质机制有_____、_____、_____ 、_____,当烧结分别进行四种传质时,颈部增长x/r与时间t的关系分别是_____、_____、_____ 、_____。 0002.晶体的对称要素中点对称要素种类有_____、_____、_____ 、_____ ,含有平移操作的对称要素种类有_____ 、_____ 。 0003.晶族、晶系、对称型、结晶学单形、几何单形、布拉菲格子、空间群的数目分别是_____、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 。 0004.晶体有两种理想形态,分别是_____和_____。 0005.晶体是指内部质点排列的固体。 0006.以NaCl晶胞中(001)面心的一个球(Cl-离子)为例,属于这个球的八面体空隙数为,所以属于这个球的四面体空隙数为。 0007.与非晶体比较晶体具有自限性、、、、和稳定性。 0008.一个立方晶系晶胞中,一晶面在晶轴X、Y、Z上的截距分别为2a、1/2a 、2/3a,其晶面的晶面指数是。 0009.固体表面粗糙度直接影响液固湿润性,当真实接触角θ时,粗糙度越大,表面接触角,就越容易湿润;当θ,则粗糙度,越不利于湿润。 0010.硼酸盐玻璃中,随着Na2O(R2O)含量的增加,桥氧数,热膨胀系数逐渐下降。当Na2O含量达到15%—16%时,桥氧又开始,热膨胀系数重新上升,这种反常现象就是硼反常现象。 0011.晶体结构中的点缺陷类型共分、和三种,CaCl2中Ca2+进入到KCl间隙中而形成点缺陷的反应式为。 0012.固体质点扩散的推动力是________。 0013.本征扩散是指__________,其扩散系数D=_________,其扩散活化能由________和_________ 组成。0014.析晶过程分两个阶段,先______后______。 0015.晶体产生Frankel缺陷时,晶体体积_________,晶体密度_________;而有Schtty缺陷时,晶体体积_________,晶体密度_________。一般说离子晶体中正、负离子半径相差不大时,_________是主要的;两种离子半径相差大时,_________是主要的。 0016.少量CaCl2在KCl中形成固溶体后,实测密度值随Ca2+离子数/K+离子数比值增加而减少,由此可判断其缺陷反应式为_________。 0017.Tg是_________,它与玻璃形成过程的冷却速率有关,同组分熔体快冷时Tg比慢冷时_________ ,淬冷玻璃比慢冷玻璃的密度_________,热膨胀系数_________。 0018.同温度下,组成分别为:(1) 0.2Na2O-0.8SiO2 ;(2) 0.1Na2O-0.1CaO-0.8SiO2 ;(3) 0.2CaO-0.8SiO2 的三种熔体,其粘度大小的顺序为_________。 0019.三T图中三个T代表_________, _________,和_________。 0020.粘滞活化能越_________ ,粘度越_________ 。硅酸盐熔体或玻璃的电导主要决定于_________ 。 0021.0.2Na2O-0.8SiO2组成的熔体,若保持Na2O含量不变,用CaO置换部分SiO2后,电导_________。0022.在Na2O-SiO2熔体中加入Al2O3(Na2O/Al2O3<1),熔体粘度_________。 0023.组成Na2O . 1/2Al2O3 . 2SiO2的玻璃中氧多面体平均非桥氧数为_________。 0024.在等大球体的最紧密堆积中,六方最紧密堆积与六方格子相对应,立方最紧密堆积与_______ 相对应。0025.在硅酸盐晶体中,硅氧四面体之间如果相连,只能是_________方式相连。

材料科学基础期末试题

几种强化加工硬化:金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高,而塑性和韧性降低的现象。 强化机制:金属在塑性变形时,晶粒发生滑移,出现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎和纤维化,金属内部产生了残余应力。 细晶强化:是由于晶粒减小,晶粒数量增多,尺寸减小,增大了位错连续滑移的阻力导致的强化;同时由于滑移分散,也使塑性增大。 弥散强化:又称时效强化。是由于细小弥散的第二相阻碍位错运动产生的强化。包括切过机制和绕过机制。(2 分) 复相强化:由于第二相的相对含量与基体处于同数量级是产生的强化机制。其强化程度取决于第二相的数量、尺寸、分布、形态等,且如果第二相强度低于基体则不一定能够起到强化作用。(2 分) 固溶强化:固溶体材料随溶质含量提高其强度、硬度提高而塑性、韧性下降的现象。。包括弹性交互作用、电交互作用和化学交互作用。 几种概念 1、滑移系:一个滑移面和该面上一个滑移方向的组合。 2、交滑移:螺型位错在两个相交的滑移面上运动,螺位错在一个滑移面上运动遇有障碍,会转动到另一滑移面上继续滑移,滑移方向不变。 3、屈服现象:低碳钢在上屈服点开始塑性变形,当应力达到上屈服点之后开始应力降落,在下屈服点发生连续变形而应力并不升高,即出现水平台(吕德斯带)原因:柯氏气团的存在、破坏和重新形成,位错的增殖。 4、应变时效:低碳钢经过少量的预变形可以不出现明显的屈服点,但是在变形后在室温下放置一段较长时间或在低温经过短时间加热,在进行拉伸试验,则屈服点又重复出现,且屈服应力提高。 5、形变织构:随塑性变形量增加,变形多晶体某一晶体学取向趋于一致的现象。滑移和孪晶的区别 滑移是指在切应力的作用下,晶体的一部分沿一定晶面和晶向,相对于另一部分发生相对移动的一种运动状态。 孪生:在切应力作用下,晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向发生均匀切变并形成晶体取向的镜面对称关系。 伪共晶:在不平衡结晶条件下,成分在共晶点附近的合金全部变成共晶组织,这种非共晶成分的共晶组织,称为伪共晶组合。 扩散驱动力:化学位梯度是扩散的根本驱动力。 一、填空题(20 分,每空格1 分) 1. 相律是在完全平衡状态下,系统的相数、组元数和温度压力之间的关系,是系统的平衡条件的数学表达式:f=C-P+2 2. 二元系相图是表示合金系中合金的相与温度、成分间关系的图解。 3?晶体的空间点阵分属于7大晶系,其中正方晶系点阵常数的特点为a=b M c,a = B =Y =90°,请列举除立方和正方晶系外其他任意三种晶系的名称三斜、单斜、六方、菱方、正交(任选三种)。 4. 合金铸锭的宏观组织包括表层细晶区、柱状晶区和中心等轴晶区三部分。 5.在常温和低温下,金属的塑性变形主要是通过滑移的方式进行的。此外还有孪生和扭

2012年武汉科技大学考研试题810材料科学基础及答案

二O 一二年招收硕士研究生入学考试试题 考试科目及代码: 材料科学基础810 可使用的常用工具:(计算器、尺和量角器) 答题内容写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。 考试时间3小时,总分值150分。 姓 名: 报考学科、专业: 准考证号码: 密封线内不要写题

计算简单立方晶体中(110)和(121)的面间距。(材控专业10已知纯铝(fcc)τc=0.79Mpa,使()111面产生[101]方向的滑移,需在上施加多大的力?(8分) 1 、2和3题,共26分;其他专业只有2题不做,共 什么是单滑移、多滑移和交滑移?滑移在抛光金属表面留下线, 晶体错动留下台阶是怎样形成?(10分) 如右图一楔型纯铜铸锭,经连轧机组轧制成板材后,其 0,右边为60%。然后将板带进行再结晶退火 后,画出最终晶粒示意图,并分析退火对板带的加工性能和 力学性能带来的变化?(6分)

二O一二年招收硕士研究生入学考试试题参考答案 考试科目及代码: 材料科学基础810 适用专业:材料学、材料加工学、等离子物理和材料物理与化学 一、名词解释,24分 (材料加工学任选6题,每题4分,其他专业任选8题,每题3分) 1、晶格:晶体中原子(或离子、分子、原子集团)在三维空间有规律的周期性的重复排列,若假想用三组平行直线将它们几何中心连接,这些直线所形成的空间格子。 2、配位数:晶体结构中,与任一原子最近邻并且等距离的原子数。 3、成分过冷:由于溶液中溶质分布的变化,改变了熔点,从而产生的过冷称为成分过冷。 4、离异共晶:当合金成分偏离共晶成分很远时,在不平衡凝固时会形成两相分离的共晶组织,称为离异共晶。 5、位错密度:单位体积晶体中位错线的总长度。 6、枝晶偏析:金属与合金凝固时固相以枝晶方式生长,使晶内高次枝晶与低次枝晶部成分不均匀的现象。 7、柏氏矢量:代表位错畸变总量和方向的矢量 8、取向因子:当晶体受到外力时,如果外力轴与滑移面法线夹角为ψ,与滑移方向夹角为λ,则cosλcosψ称为取向因子。 9、再结晶温度:通常把再结晶温度定义为经过严重冷变形的金属(ε>70%),加热1小时,再结晶体积占到总体积的95%的温度。 10、加工硬化:金属材料在再结晶温度以下塑性变形时,由于晶粒发生滑移,出现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎和纤维化,使金属的强度和硬度升高,塑性和韧性降低的现象。 11、动态回复:热加工时由于温度很高,金属在变形的同时发生回复,同时发生加工硬化和软化两个相反的过程。这种在热变形时由于温度和外力联合作用下发生的回复过程称为“动态回复”。 12、间隙扩散:扩散原子在点阵的间隙位置之间跳迁而导致的扩散。间隙固溶体中溶质原子半径较小,间隙位置数目较多,易发生间隙扩散。 二、填空题(1×20=20分) 1、14,7, 2、空位,间隙原子,温度 3、粗糙,光滑 4、温度,成分,0 5、{110},<111>,12 6、切过,绕过 7、化学位梯度,冷变形产生的储存能的释放,晶粒长大前后的界面能差 8、平行,直线 9、激冷细小等轴晶区,柱状晶区,粗大等轴晶区 10、f=C-P+1 三、画图题(材料加工44分,其他专业40分)

相关主题
相关文档 最新文档