材料科學(xué)基礎(chǔ)試題庫(kù)內(nèi)附部分自己整理答案(編輯修改稿)
2025-07-16 19:38 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （011）晶面間距是多少？（5分）面心立方的gFe，a＝b＝c＝，對(duì)立方晶系， 2畫示意圖說明包晶反應(yīng)種類，寫出轉(zhuǎn)變反應(yīng)式？（4分）2影響成分過冷的因素是什么？（9分）溫度梯度（平緩有利）；凝固速度（越快越有利）；凝固范圍（越大越有利）。2單滑移、多滑移和交滑移的意義是什么？（9分）只有一個(gè)滑移系統(tǒng)上的分切應(yīng)力最大并達(dá)到臨界分切應(yīng)力，形成單滑移，這種情況下，加工硬化最弱；當(dāng)拉力軸在晶體的特定取向上可能使幾個(gè)滑移系的分切應(yīng)力相等，在同時(shí)達(dá)到了臨界分切應(yīng)力時(shí)發(fā)生多滑移，這種情況下會(huì)發(fā)生加工硬化現(xiàn)象；交滑移是螺旋位錯(cuò)在兩個(gè)相交的滑移面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)螺型位錯(cuò)在一個(gè)滑移面上運(yùn)動(dòng)遇到障礙會(huì)轉(zhuǎn)到另一個(gè)滑移面上繼續(xù)滑移，滑移方向不變。交滑移影響材料的塑性。簡(jiǎn)要說明純金屬中晶粒細(xì)度和材料強(qiáng)度的關(guān)系，并解釋原因。（6分）HallPetch霍爾佩奇公式，細(xì)度減小，屈服強(qiáng)度增加，用晶界位錯(cuò)塞積模型解釋。對(duì)粗晶粒，晶界塞積的位錯(cuò)多，產(chǎn)生應(yīng)力集中大，在變形傳遞中容易使位錯(cuò)源開動(dòng)，因此屈服強(qiáng)度低。3某晶體的原子位于四方點(diǎn)陣的節(jié)點(diǎn)上，點(diǎn)陣的a=b，c=a/2，有一晶面在x，y，z軸的截距分別為6個(gè)原子間距、2個(gè)原子間距和4個(gè)原子間距，求該晶面的密勒指數(shù)。3證明理想密排六方結(jié)構(gòu)的軸比c/a=。(a,廠3/3a)3立方晶系的(111)，(110)，(123)晶面族各包含多少晶面，寫出它們的密勒指數(shù)。3說明柏氏矢量的確定方法，如何利用柏氏矢量和位錯(cuò)線來判斷位錯(cuò)的類型？答：首先在位錯(cuò)線周圍作一逆時(shí)針回路,然后在無位錯(cuò)的晶格內(nèi)作同樣的回路,該回路必不閉合,連接終點(diǎn)與起點(diǎn)即為柏氏矢量. 位錯(cuò)線與柏氏矢量垂直的是刃型位錯(cuò),平行的是螺型位錯(cuò).3簡(jiǎn)要說明成分過冷的形成及其對(duì)固溶體組織形態(tài)的影響。答: 固溶體凝固時(shí),由于溶質(zhì)原子在界面前沿液相中的分布發(fā)生變化而形成的過冷.3為什么晶粒細(xì)化既能提高強(qiáng)度，也能改善塑性和韌性？答: 晶粒細(xì)化減小晶粒尺寸,增加界面面積,而晶界阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),提高強(qiáng)度。 晶粒數(shù)量增加,塑性變形分布更為均勻,塑性提高。 晶界多阻礙裂紋擴(kuò)展,改善韌性.3共析鋼的奧氏體化有幾個(gè)主要過程？合金元素對(duì)奧氏體化過程有什么影響？答: 共析鋼奧氏體化有4個(gè)主要過程: 奧氏體形成、滲碳體溶解、奧氏體均勻化、晶粒長(zhǎng)大。合金元素的主要影響通過碳的擴(kuò)散體現(xiàn)，碳化物形成元素阻礙碳的擴(kuò)散，降低奧氏體形成、滲碳體溶解、奧氏體均勻化速度。3提高鋼材耐蝕性的主要方法有哪些？為什么說Cr是不銹鋼中最重要的合金元素？答：提高鋼材耐蝕性的主要方法有：在表面形成致密氧化膜、提高基體電極電位、形成單相組織。Cr可形成表面致密氧化膜Cr2O3,可提高電極電位，可形成單相鐵素體.3何為位錯(cuò)反應(yīng)？如何判斷一個(gè)位錯(cuò)反應(yīng)能否進(jìn)行？根據(jù)凝固理論，試述細(xì)化晶粒的基本途徑。由 凝固理論可知，結(jié)晶時(shí)單位體積中的晶粒數(shù)目 z 取決于形核率 N 和晶體長(zhǎng)大速率 Vg 兩個(gè)因素，即 z ∝ N/Vg 。基本途徑： (1) 增大過冷度 △ T?！鱐增加，N和Vg 都隨之增加，即 z增多。 (2) 加入形核劑。加入形核劑后，可以促使過冷液體發(fā)生非均勻形核。即不但使非均勻形核所需要的基底增多，而且使臨界晶核半徑減小，這都將使晶核數(shù)目增加，從而細(xì)化晶粒。 (3) 振動(dòng)結(jié)晶。振動(dòng)結(jié)晶，一方面提供了形核所需要的能量，另一方面可以使正在生長(zhǎng)的晶體破斷，以提高更多的潔凈核心，從而使晶粒細(xì)化。4分析金屬冷變形度的大小對(duì)再結(jié)晶晶粒尺寸的影響，說明原因。4簡(jiǎn)述成分過冷的形成以及成分過冷對(duì)固溶體生長(zhǎng)形態(tài)的影響。4位錯(cuò)增值機(jī)理五、計(jì)算、作圖已知碳在r—Fe中的擴(kuò)散常數(shù)D0＝105m2/s，擴(kuò)散激活能Q＝（R＝(molK))。碳勢(shì)均為CP＝％C的條件下對(duì)20鋼在880℃進(jìn)行滲碳，為達(dá)到927℃滲碳5h同樣的效果，滲碳時(shí)間應(yīng)為多少？(12分)對(duì)fcc結(jié)構(gòu)的晶體(點(diǎn)陣常數(shù)為a)(1)分別計(jì)算原子在[100]，[110]和[111]晶向上的原子密度，并說明哪個(gè)晶向是密排方向：(2)計(jì)算原子在(100)，(110)和(111)晶面上的原子密度和三個(gè)面的面間距，并指出面間距最大的晶面。3；在右圖單胞中畫出晶面(111)和該面上屬于112三個(gè)晶向，并標(biāo)出具體指數(shù)。(12分) 已知碳在γFe中擴(kuò)散時(shí)，D0 =105m2/s，Q=105J/mol。當(dāng)溫度在927℃時(shí)，求其擴(kuò)散系數(shù)為多少？（已知摩爾氣體常數(shù)R=?K）作圖表示立方晶體的、晶面和、晶向。（每題2分，共10分）已知A（熔點(diǎn)600℃）與B（熔點(diǎn)500℃）在液態(tài)無限互溶，固態(tài)時(shí)A在B中的最大固溶度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為ωA＝，室溫時(shí)為ωA＝；但B在固態(tài)和室溫時(shí)均不溶于A。在300℃時(shí)，含ωB=。試?yán)L出AB合金相圖；并分析ωA=、ωA=。 在AB二元相圖中，分析wB=，在室溫下的相組成物及組織組成
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