西工大材料科學(xué)基礎(chǔ)期末模擬試題集-資料下載頁(yè)
2025-03-25 07:43本頁(yè)面
【正文】 ⑶包晶反應(yīng) γ+ L→δ?！ 、劝Х磻?yīng) δ+ L→ε。 ?、砂Х磻?yīng) ε+ L→η。 ?、使参龇磻?yīng) δ→r +ε?！ ∫阎獑尉с~的｛111｝滑移系的臨界分切應(yīng)力τk為1MPa，請(qǐng)問：①要使面上產(chǎn)生方向的滑移，則在方向上應(yīng)施加多大的應(yīng)力？②假設(shè)在單晶銅中只開動(dòng)滑移系，那么隨著滑移的進(jìn)行，拉伸試樣中面會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？它對(duì)隨后的進(jìn)一步變形有何影響？（10分）答：（1）滑移面的法線方向和拉力軸 的夾角 與拉力軸的夾角 需要施加的力 （2）（111）面會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。晶面轉(zhuǎn)動(dòng)使晶體位相發(fā)生改變，使滑移面和滑移方向逐漸趨于平行拉伸軸線方向，從而使后續(xù)塑性變形所需外力進(jìn)一步增大。三 綜合題（每題15分，共30分）為了細(xì)化純鋁板晶粒，采用冷變性的方法將其變形3％～5％，之后采用620℃退火1ｈ，組織反而粗化，增大冷變形至80％以上，再于620℃退火1ｈ，組織仍然粗大。分析其原因，指出上述工藝不合理之處并擬定一種合理的晶粒細(xì)化工藝。（Ｔ再＝ 純鋁熔點(diǎn)為660℃ ）答：前一種為臨界變形度下變形，高溫退火再結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力小，形核少，晶粒粗大；后種工藝，在大變形下，根據(jù)Ｔ再＝ 計(jì)算，T再≈100℃，故再結(jié)晶溫度不得大于200℃為宜，由于采用了620℃高溫退火，晶粒異常長(zhǎng)大（二次再結(jié)晶），造成晶粒粗大。正確工藝：＞70%以上冷變形，之后150℃退火1h簡(jiǎn)述60鋼（%）平衡結(jié)晶（假設(shè)為均勻形核）需要滿足的條件答：體積自由能變化DGv 0結(jié)構(gòu)條件：能量條件：驅(qū)動(dòng)力晶核形核功能量起伏來自要求要求結(jié)構(gòu)起伏熱力學(xué)條件：過冷度△T＞0需要形成晶胚晶胚能否形成穩(wěn)定晶核成分條件：選分結(jié)晶液固相成分不同存在溶質(zhì)原子再分配模擬試題7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)？離子鍵：正負(fù)離子相互吸引；鍵合很強(qiáng)，無方向性；熔點(diǎn)、硬度高，固態(tài)不導(dǎo)電，導(dǎo)熱性差。共價(jià)鍵：相鄰原子通過共用電子對(duì)結(jié)合；鍵合強(qiáng)，有方向性；熔點(diǎn)、硬度高，不導(dǎo)電，導(dǎo)熱性有好有差。金屬鍵：金屬正離子于自由電子相互吸引；鍵合較強(qiáng)，無方向性；熔點(diǎn)、硬度有高有低，導(dǎo)熱導(dǎo)電性好。分子鍵：分子或分子團(tuán)顯弱電性，相互吸引；鍵合很弱，無方向性；熔點(diǎn)、硬度低，不導(dǎo)電，導(dǎo)熱性差。氫 鍵：類似分子鍵，但氫原子起關(guān)鍵作用XHY；鍵合弱，有方向性；熔點(diǎn)、硬度低，不導(dǎo)電，導(dǎo)熱性好。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？晶胞原子數(shù)配位數(shù)致密度面心立方41274%體心立方2868%3．立方晶系中，若位錯(cuò)線方向?yàn)閇001]，試說明該位錯(cuò)屬于什么類型。因位錯(cuò)線方向垂直于柏氏矢量，所以是刃位錯(cuò)。4．請(qǐng)說明間隙化合物與間隙固溶體的異同。相同點(diǎn)：小原子溶入不同點(diǎn)：若小原子溶入后，大小原子數(shù)量成比例，在選取點(diǎn)陣時(shí)，大小原子點(diǎn)陣可以合并，這實(shí)際上改變了大原子的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，因此認(rèn)為形成新相，稱為間隙相（間隙化合物）。若小原子溶入后，分布隨機(jī)，大小原子點(diǎn)陣不能合并，仍然保留大原子點(diǎn)陣，稱為間隙固溶體。5．試從擴(kuò)散系數(shù)公式說明影響擴(kuò)散的因素。從公式表達(dá)形式可以看出擴(kuò)散系數(shù)與擴(kuò)散激活能Q和溫度T有關(guān)。擴(kuò)散激活能越低擴(kuò)散系數(shù)越大，因此激活能低的擴(kuò)散方式的擴(kuò)散系數(shù)較大，如晶界和位錯(cuò)處的擴(kuò)散系數(shù)較大。溫度越高，原子活性越大，擴(kuò)散系數(shù)越大。6．何為過冷度？它對(duì)形核率有什么影響？過冷度：實(shí)際結(jié)晶溫度與理論結(jié)晶溫度的差值。隨過冷度增大，形核率先增后減。二、作圖計(jì)算題（每題10分，共40分）1. 在面心立方晶體中，分別畫出(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？(101)[110]對(duì)面心立方晶體，(101)非密排面，因此它不是滑移面；[110]是密排方向，因此是滑移方向。但這二者不能構(gòu)成滑移系。和[是密排面和密排方向，因此可以構(gòu)成滑移系。2. 已知Al為面心立方晶體，原子半徑為rA。若在Al晶體的八面體間隙中能溶入最大的小原子半徑為rB，請(qǐng)計(jì)算rB與rA的比值是多少。3. AB二元合金中具有共晶反應(yīng)如下：若共晶反應(yīng)剛結(jié)束時(shí)，α和β相的相對(duì)含量各占50%，試求該合金的成分。設(shè)合金成分為c％，由題知：得：c %＝%4. 已知銅的臨界切分應(yīng)力為1Mpa，問要使面上產(chǎn)生[101]方向的滑移，應(yīng)在[001]方向上施加多大的力？對(duì)立方晶系，兩晶向[h1k1l1]和[h2k2l2]夾角公式為：故滑移面的法線與拉力軸方向[001]的夾角為：同理，滑移方向[101]與拉力軸方向[001]的夾角為：由分切應(yīng)力公式得：三、綜合分析題（每題15分，共30分）1．按下列條件繪出AB二元相圖：1) A組元（熔點(diǎn)600℃）與B組元（熔點(diǎn)500℃）在液態(tài)時(shí)無限互溶；2) 固態(tài)時(shí)，A在B中的最大固溶度為wA=，室溫時(shí)為wA=；而B在固態(tài)下不溶于A；3) 300℃時(shí)發(fā)生共晶反應(yīng)。在AB二元相圖中，分析wB=，在室溫下的相組成物及組織組成物，并計(jì)算各相組成物的相對(duì)含量。AB 相組成：A＋β 組織組成：A＋β＋AII 2．請(qǐng)繪出下列FeC合金極緩慢冷卻到室溫后的金相組織示意圖，并標(biāo)注各組織。（腐蝕劑均為3%硝酸酒精）工業(yè)純鐵： F20鋼： F+P45鋼： F+PT8鋼： PT12鋼： P+Fe3C網(wǎng)狀亞共晶白口鑄鐵：P+Ld’寧可累死在路上，也不能閑死在家里！寧可去碰壁，也不能面壁。是狼就要練好牙，是羊就要練好腿。什么是奮斗？奮斗就是每天很難，可一年一年卻越來越容易。不奮斗就是每天都很容易，可一年一年越來越難。能干的人，不在情緒上計(jì)較，只在做事上認(rèn)真；無能的人！不在做事上認(rèn)真，只在情緒上計(jì)較。拼一個(gè)春夏秋冬！贏一個(gè)無悔人生！早安！—————獻(xiàn)給所有努力的人.學(xué)習(xí)參考
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