鮑魏濤材料科學(xué)基礎(chǔ)考試試卷參考(帶答案)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 六總分得 分閱卷人一、 名詞解釋（簡(jiǎn)短解釋，每題2分，共20分）空間點(diǎn)陣線缺陷吸附滲碳體組織固態(tài)相變穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散形核率調(diào)幅分解霍爾配奇方程平衡凝固二、選擇題（只有一個(gè)正確答案，每題1分，共10分）彎曲表面的附加壓力△P 總是( ) 曲面的曲率中心。寫出立方晶系的{321}晶面族和﹤112﹥晶向族中的全部等價(jià)晶面和晶向的具體指數(shù)。（10分）請(qǐng)分別計(jì)算面心立方晶體（fcc）中（100）、（110）、（111）晶面的面密度。（10分）①求臨界晶核邊長(zhǎng)。 晶體結(jié)構(gòu)：由實(shí)際原子、離子、分子或各種原子集團(tuán)，按一定規(guī)律的具體排列方式稱為 晶體結(jié)構(gòu)，或稱為晶體點(diǎn)陣。）為了確定晶向在晶體中的相對(duì)取向，需要一種符號(hào)，這種符 號(hào)稱為晶向指數(shù)。 致密度：計(jì)算單位晶胞中原子所占體積與晶胞體積之比，比值稱為致密度。 1線缺陷：在兩個(gè)方向上尺寸很小、令一個(gè)尺寸上尺寸較大的缺陷。 1混合型位錯(cuò)：位錯(cuò)線與滑移方向既不垂直也不平行而成任意角度的位錯(cuò)。 部分位錯(cuò)：柏氏矢量的模小于該晶向上原子的間距的位錯(cuò)則為部分位錯(cuò)。 2上坡擴(kuò)散：擴(kuò)散由低濃度向高濃度進(jìn)行而導(dǎo)致成分偏析或形成第二相的擴(kuò)散。 2自擴(kuò)散：在均勻的固溶體或純金屬中原子的擴(kuò)散，此種擴(kuò)散不伴有濃度的變化。 3過(guò)冷現(xiàn)象：純金屬的實(shí)際結(jié)晶溫度低于理論結(jié)晶溫度的現(xiàn)象。 3相起伏：高溫下原子熱運(yùn)動(dòng)較為劇烈，近程有序原子團(tuán)只能維持短暫的時(shí)間即消散， 而新的原子團(tuán)又同時(shí)出現(xiàn)，時(shí)聚時(shí)散，此起彼伏。（Rk為臨界晶核的半徑） 3形核率（N）：指單位時(shí)間、單位體積內(nèi)所形成的晶核數(shù)目。 4正偏析：先凝固的外層溶質(zhì)含量低于后凝固的內(nèi)層，這種偏析稱為正偏析。 4平衡分配系數(shù)（K0）：在一定溫度下，液、固兩平衡相中溶質(zhì)濃度的比值稱為平衡分配 系數(shù)。 5雙滑移：晶體在切應(yīng)力的作用下，兩組滑移系或多組滑移系在不同滑移面上同時(shí)或交 替并沿著各自的滑移面上的滑移方向滑移從而形成雙滑移。 5加工硬化：隨著變形量的增大，金屬的強(qiáng)度和硬度顯著提高而塑性和韌性明顯下降的 現(xiàn)象。 60、再結(jié)晶：經(jīng)冷變形的金屬在足夠高的溫度下加熱時(shí)，通過(guò)新晶粒的形核及長(zhǎng)大，以無(wú) 畸變的等軸晶粒來(lái)取代變形晶粒的過(guò)程。 6固溶體：固態(tài)下一種組元（溶質(zhì)）溶解在另一種組元（溶劑）中而形成的新相。 6萊氏體：共晶轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物（γ+Fe3C）稱為萊氏體，用符號(hào)Ld表示。 7直線法則：三元合金在某溫度下處于兩相平衡共存，合金成分與兩個(gè)平衡相成分共線。 7纖維組織：變形量很大時(shí)，各晶粒已不能分辨而成為一片如纖維狀的條紋，稱為纖維 組織。 80、勻晶轉(zhuǎn)變：由液相直接結(jié)晶出單相固溶體的過(guò)程稱為勻晶轉(zhuǎn)變。 8間隙固溶體：溶劑元素占據(jù)溶質(zhì)晶格間隙所形成的固溶體。 8結(jié)晶：若凝固后的物質(zhì)為晶體，則稱之為結(jié)晶。 （2）晶面與晶面 平行條件：晶面指數(shù)相同或晶面指數(shù)相同而正負(fù)號(hào)相反的兩個(gè)晶面必然平行； 垂直條件：晶面指數(shù)相乘得零的兩個(gè)晶面必然垂直。 如何已知晶帶面求晶帶軸，已知兩個(gè)晶帶軸求晶帶面？ 答：已知兩個(gè)晶帶面分別為（h1k1l1）和（h2k2l2），求晶帶軸［uvw］ U= k1 l2—k2 l1 V= l1 h2—l2 h1 W= h1 k2—h2 k1 已知兩個(gè)晶帶軸分別為［u1v1w1］和［u2v2w2］，求晶帶面（hkl） h= v1 w2—v2 w1 k= w1 u2—w2 u1 l= u1 v2—u2 v1 在切應(yīng)力的作用下，刃型位錯(cuò)滑移運(yùn)動(dòng)的方向與柏氏矢量、切應(yīng)力及位錯(cuò)線的位向關(guān)系 如何？ 在正應(yīng)力的作用下，螺型位錯(cuò)滑移運(yùn)動(dòng)的方向與柏氏矢量、切應(yīng)力及位錯(cuò)線的位向 關(guān)系如何？ 答：刃型位錯(cuò)滑移運(yùn)動(dòng)方向與切應(yīng)力和柏氏矢量平行，與位錯(cuò)線垂直； 螺型位錯(cuò)的滑移運(yùn)動(dòng)的方向與切應(yīng)力、柏氏矢量以及位錯(cuò)線均垂直。過(guò)冷度越大，液態(tài)和固態(tài)的自由 能差值也就越大，即相變驅(qū)動(dòng)力越大 ，所以凝固速度越快。 分析亞共晶合金和過(guò)共晶合金白口鐵無(wú)完全凝固時(shí)，初晶A呈樹枝狀的原因和一次滲碳 體（Fe3C1）呈白條狀的原因。 1根據(jù)凝固理論，試敘述工業(yè)中細(xì)化晶粒的基本措施及其機(jī)理。 在正溫度梯度時(shí)，結(jié)晶潛熱只能通過(guò)固相散出，相界面的推移速度受固相傳熱速度所控制； 在負(fù)溫度梯度時(shí)，相界面上產(chǎn)生的結(jié)晶潛熱可通過(guò)固、液兩相的兩個(gè)方向散熱，相界面的 推移不再為固相的傳熱速度所控制。 固溶強(qiáng)化的實(shí)質(zhì)是溶質(zhì)原子與位錯(cuò)的彈性交互作用、電交互作用和化學(xué)交互作用。 ①當(dāng)△T較大時(shí)，△G*很小，但原子不易擴(kuò)散，從而形核率較??； ②當(dāng)△T較小時(shí)，原子擴(kuò)散容易，但△G*很大，形核率也?。? ③當(dāng)△T適中時(shí)，形核率才較大，因此，金屬的結(jié)晶、過(guò)冷度與形核率呈“山”形的關(guān)系。 答：（1）細(xì)晶粒區(qū) ①形成過(guò)程：澆鑄時(shí)，由于激冷，使△T↑，模壁促進(jìn)非自發(fā)形核，在極端時(shí)間內(nèi)形成大量 晶核，晶核向各個(gè)方向長(zhǎng)大，且相互阻礙，形成等軸細(xì)晶粒區(qū)。激冷區(qū)形成后，散熱減慢，且使△T↓，重新形核困難，只有已結(jié) 晶故鄉(xiāng)的長(zhǎng)大；純金屬常含有雜質(zhì)，因此形成柱狀晶區(qū)。 ②組織特點(diǎn)： ③性能特點(diǎn)：
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