江蘇大學材料科學基礎考研課程試題集-在線瀏覽
2025-05-12 05:14本頁面
【正文】 鐵中形成1mol空位所需的能量為104675 J，5. 已知三元簡單共晶的投影圖，見附圖，（1） 請畫出AD代表的垂直截面圖及各區(qū)的相組成（已知TATD）；（2） 請畫出X合金平衡冷卻時的冷區(qū)曲線，及各階段相變反應。三、綜合分析題：（共50分，每小題25分）1. 請對比分析加工硬化、細晶強化、彌散強化、復相強化和固溶強化的特點和機理。2006年西北工業(yè)大學碩士研究生入學試題 試從結合鍵的角度，分析工程材料的分類及其特點。 位錯密度有哪幾種表征方式？ 3. 冷軋純銅板，如果要求保持較高強度，應進行何種熱處理？若需要繼續(xù)冷軋變薄時，又應進行何種熱處理？ 5. 已知碳在 γ － Fe 中擴散時， D 0 ＝ 10 － 5 m 2 /s ， Q ＝ 10 5 J/mol 。 2. 3. （ 1 ）畫出 (111) 晶面及單位滑移矢量 和 。 試從晶界的結構特征和能量特征分析晶界的特點。 2. 試分析冷塑性變形對合金組織結構、力學性能、物理化學性能、體系能量的影響。不同點：間隙固溶體保持溶劑（大原子）點陣；間隙相、間隙化合物改變了大原子點陣，形成新點陣。答：影響擴散的主要因素：（1）溫度；（2）晶體結構與類型；（3）晶體缺陷；（4）化學成分。臨界晶核的物理意義是什么？形成臨界晶核的充分條件是什么？答：臨界晶核的物理意義：可以自發(fā)長大的最小晶胚（或，半徑等于rk的晶核）形成臨界晶核的充分條件：（1）形成r≥rk的晶胚；（2）獲得A≥A*（臨界形核功）的形核功。有哪些因素影響形成非晶態(tài)金屬？為什么？答：液態(tài)金屬的粘度：粘度越大原子擴散越困難，易于保留液態(tài)金屬結構。答：設所求的晶面指數(shù)為（h k l）則氧化鎂（MgO）具有NaCl型結構，即具有O2離子的面心立方結構。 若其離子半徑=，＝，則其原子堆積密度為多少？（2） 105 Pa（1大氣壓），過冷度為319 K時發(fā)生均勻形核，設臨界晶核半徑為1nm，純鎳熔點為1726 K，熔化熱ΔHm＝18075J/mol，摩爾體積Vs＝，試計算純鎳的液－固界面能和臨界形核功。問：（1）寫出合金Q（wBi＝，wSn＝）凝固過程及室溫組織；（2）計算合金室溫下組織組成物的相對含量。Bi初，隨溫度降低Bi增多，液相成分延BiQ的延長線向E3E移動；液相成分達到E3E后發(fā)生共晶反應，L174。（Sn＋Bi＋β）共，隨后冷卻不再變化。若已知鋼的屈服強度σst＝280MPa，彈性模量Est＝205GPa，銅的σCu＝140MPa，彈性模量ECu＝110GPa。 Cu先屈服；（2） （1） 若滑移由刃位錯引起，試指出位錯線的方向；（3） ，試計算單位刃位錯線受力的大小和方向（取點陣常數(shù)為a＝）。 位錯線方向：[112]；（3） （假設液相線和固相線固相線均為直線）。 一、簡答題（每題 8 分，共 40 分） 1. 請簡述二元合金結晶的基本條件有哪些。 2. 同素異晶轉變和再結晶轉變都是以形核長大方式進行的，請問兩者之間有何差別？ 答：同素異晶轉變是相變過程，該過程的某一熱力學量的倒數(shù)出現(xiàn)不連續(xù)；再結晶轉變只是晶粒的重新形成，不是相變過程。 3. 兩位錯發(fā)生交割時產(chǎn)生的扭折和割階有何區(qū)別？ 答：位錯的交割屬于位錯與位錯之間的交互作用，其結果是在對方位錯線上產(chǎn)生一個大小和方向等于其柏氏矢量的彎折，此彎折即被稱為扭折或割階。 間隙機制：包括間隙機制和填隙機制，其中間隙機制是主要機制。 答：低溫機制：空位的消失 中溫機制：對應位錯的滑移（重排、消失） 高溫機制：對應多邊化（位錯的滑移＋攀移） 驅動力：冷變形過程中的存儲能（主要是點陣畸變能） 1. 在面心立方晶體中，分別畫出 、 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成滑移系？若外力方向為 [001] ，請問哪些滑移系可以開動？ 2. 請判定下列位錯反應能否進行，若能夠進行，請在晶胞圖上做出矢量圖。 答： 請畫出 X 合金平衡冷卻時的冷區(qū)曲線，及各階段相變反應。 三、綜合分析題：（共 50 分，每小題 25 分） 答：加工硬化：是隨變形使位錯增殖而導致的硬化； 細晶強化：是由于晶粒減小，晶粒數(shù)量增多，尺寸減小，增大了位錯連續(xù)滑移的阻力導致的強化；同時由于滑移分散，也使塑性增大。 彌散強化：又稱時效強化。包括切過機制和繞過機制。其強化程度取決于第二相的數(shù)量、尺寸、分布、形態(tài)等，且如果第二相強度低于基體則不一定能夠起到強化作用。包括彈性交互作用（柯氏氣團）、電交互作用（玲木氣團）和化學交互作用。 2. 請根據(jù)所附二元共晶相圖分析解答下列問題： 1）分析合金 I 、 II 的平衡結晶過程，并繪出冷卻曲線； 2） 說明室溫下 I 、 II 的相和組織是什么？并計算出相和組織的相對含量； 3）如果希望得到室溫組織為共晶組織和 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。 （ 2 ） I ： α 初 ＋ β II ，相組成與組織組成比例相同 （ 4 ） I 合金在快冷條件下可能得到少量的共晶組織，且呈現(xiàn)離異共晶的形態(tài)，合金中的 β II 量會減少，甚至不出現(xiàn)； II 合金在快冷條件下 β 初呈樹枝狀，且數(shù)量減少。2006年西北工業(yè)大學碩士研究生入學試題 參考答案 一、簡答題（每題 10 分，共 50 分） 1. 答：金屬
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