江蘇大學(xué)材料科學(xué)基礎(chǔ)考研課程試題集-全文預(yù)覽
【正文】 0分）1． 在面心立方晶體中，分別畫(huà)出(101)、[110]和、[，指出哪些是滑移面、滑移方向，并就圖中情況分析它們能否構(gòu)成滑移系？2． 已知Al為面心立方晶體，原子半徑為rA。一、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1．原子的結(jié)合鍵有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？2．面心立方晶體和體心立方晶體的晶胞原子數(shù)、配位數(shù)和致密度各是多少？3．立方晶系中，若位錯(cuò)線方向?yàn)閇001]，試說(shuō)明該位錯(cuò)屬于什么類型。 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 ）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。 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，造成加工硬化。 2. 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。 位錯(cuò)、空位等缺陷多——晶界擴(kuò)散速度高 ? 晶界能量特征：原子的能量較晶粒內(nèi)部高，活動(dòng)能量強(qiáng)。 答：（ 1 ） 4. 已知某低碳鋼 σ 0 =64KPa ， K= ，若晶粒直徑為 50μm ，該低碳鋼的屈服強(qiáng)度是多少？ 答：由霍爾－配奇公式得： 二、作圖計(jì)算題（每題 15 分，共 60 分） 1. 擴(kuò)散激活能的物理意義為何？試比較置換擴(kuò)散和間隙擴(kuò)散的激活能的大小。 4. 3. 陶瓷材料：以共價(jià)鍵和離子鍵為主，硬、脆，不易變形，熔點(diǎn)高。共晶體組織變細(xì)小，相對(duì)量增加。 II ： β 初 ＋（ α ＋ β ） 共 ＋ β II （忽略） 復(fù)相強(qiáng)化：由于第二相的相對(duì)含量與基體處于同數(shù)量級(jí)是產(chǎn)生的強(qiáng)化機(jī)制。該強(qiáng)化機(jī)制是唯一的同時(shí)增大強(qiáng)度和塑性的機(jī)制。 答： 4. 若將一塊鐵由室溫 20 ℃ 加熱至 850 ℃ ，然后非?？斓乩鋮s到 20 ℃ ，請(qǐng)計(jì)算處理前后空位數(shù)變化（設(shè)鐵中形成 1mol 空位所需的能量為 104675 J ）。 （ 2 ） 幾何條件： ，滿足幾何條件 能量條件： 滿足能量條件，反應(yīng)可以進(jìn)行。 二、計(jì)算、作圖題：（共 60 分，每小題 12 分） 4. 請(qǐng)簡(jiǎn)述擴(kuò)散的微觀機(jī)制有哪些？影響擴(kuò)散的因素又有哪些？ 答：置換機(jī)制：包括空位機(jī)制和直接換位與環(huán)形換位機(jī)制，其中空位機(jī)制是主要機(jī)制，直接換位與環(huán)形換位機(jī)制需要的激活能很高，只有在高溫時(shí)才能出現(xiàn)。2005年西北工業(yè)大學(xué)碩士研究生入學(xué)試題 參考答案若有，某一CuAg合金（wCu＝，wAg＝）1Kg，請(qǐng)?zhí)岢鲆环N方案從該合金中提煉出100g的Ag。 位錯(cuò)線運(yùn)動(dòng)方向平行于柏氏矢量；（4） 請(qǐng)指出引起滑移的單位位錯(cuò)的柏氏矢量；（2）三、綜合分析題：（共50分，每小題25分）某面心立方晶體的可動(dòng)滑移系為。 （3）室溫組織為：Bi初＋（Sn＋Bi）共＋（Sn＋Bi＋β）共（2）wBi初＝；w（Sn＋Bi）共＝；w（Sn＋Bi＋β）共＝ 有一鋼絲（直徑為1mm）包復(fù)一層銅（總直徑為2mm）。答：（1）冷卻至液相面析出Bi：L174。 如果/＝，則原子堆積密度是否改變？答：（1）點(diǎn)陣常數(shù)堆積密度（2）堆積密度會(huì)改變，因?yàn)镻f與兩異號(hào)離子半徑的比值有關(guān)。二、計(jì)算、作圖題：（共60分，每小題12分）求和兩晶向所決定的晶面，并繪圖表示出來(lái)。冷卻速度；冷卻速度越快，原子重新排列時(shí)間越斷，越容易保留液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)。間隙相結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；間隙化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 （ 2 ）比較具有此二滑移矢量的位錯(cuò)的能量。 試計(jì)算 BCC 晶體最密排面的堆積密度。當(dāng)溫度由 927 ℃上升到 1027 ℃ 時(shí)，擴(kuò)散系數(shù)變化了多少倍？ ( 氣體常數(shù) R= J/() ) 擴(kuò)散激活能的物理意義為何？試比較置換擴(kuò)散和間隙擴(kuò)散的激活能的大小。 2.2. 請(qǐng)根據(jù)所附二元共晶相圖分析解答下列問(wèn)題：（1） 分析合金I、II的平衡結(jié)晶過(guò)程，并繪出冷卻曲線；（2） 說(shuō)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；（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；（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。K）。2. 同素異晶轉(zhuǎn)變和再結(jié)晶轉(zhuǎn)變都是以形核長(zhǎng)大方式進(jìn)行的，請(qǐng)問(wèn)兩者之間有何差別？3. 兩位錯(cuò)發(fā)生交割時(shí)產(chǎn)生的扭折和割階有何區(qū)別？4. 請(qǐng)簡(jiǎn)述擴(kuò)散的微觀機(jī)制有哪些？影響擴(kuò)散的因素又有哪些？5. 請(qǐng)簡(jiǎn)述回復(fù)的機(jī)制及其驅(qū)動(dòng)力。（假設(shè)液相線和固相線固相線均為直線）。 若滑移由刃位錯(cuò)引起，試指出位錯(cuò)線的方向；（3）問(wèn)：（1）如果該復(fù)合材料受到拉力，何種材料先屈服？（2）在不發(fā)生塑性變形的情況下，該材料能承受的最大拉伸載荷是多少？（3）該復(fù)合材料的彈性模量為多少？圖示為PbSnBi相圖投影圖。 若其離子半徑=，＝，則其原子堆積密度為多少？（2）氧化鎂（MgO）具有NaCl型結(jié)構(gòu)，即具有O2離子的面心立方結(jié)構(gòu)。212004年西北工業(yè)大學(xué)碩士研究生入學(xué)試題二、計(jì)算、作圖題：（共60分，每小題12分）求和兩晶向所決定的晶面，并繪圖表示出來(lái)。 如果/＝，則原子堆積密度是否改變？105 Pa（1大氣壓），過(guò)冷度為319 K時(shí)發(fā)生均勻形核，設(shè)臨界晶核半徑為1nm，純鎳熔點(diǎn)為1726 K，熔化熱ΔHm＝18075J/mol，摩爾體積Vs＝，試計(jì)算純鎳的液－固界面能和臨界形核功。若已知鋼的屈服強(qiáng)度σst＝280MPa，彈性模量Est＝205GPa，銅的σCu＝140MPa，彈性模量ECu＝110GPa。 請(qǐng)指出在（2）的情況下，位錯(cuò)線的運(yùn)動(dòng)方向；（4）若
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