1、材料科学基础试卷 第1页 共 3 页 1、名词解释： （每小题、名词解释： （每小题 4 分，共分，共 20 分）分） （1）官能度； （2）固溶强化； （3）离异共晶； （4）柯肯达尔效应； （5）上坡扩散。 2、简答题： （每小题、简答题： （每小题 5 分，共分，共 20 分）分） （1）从原子键合的角度分析，为什么陶瓷材料易碎而金属材料韧性较好。 （2）简述离子晶体配位特征的鲍林规则。 （3）简要回答化学扩散和自扩散分别产生的原因。 （4）什么是时效？Al-Cu 合金时效通常经历哪些过程？说明其产生时效强化的原因。 3、判断下列说法是否正确，并说明理由： （每小题、判断下列说法是否正确
2、，并说明理由： （每小题 5 分，共分，共 20 分）分） （1） 交联结构的高分子可以溶解到某些有机溶剂中， 而三维网状的高分子不能溶解于任何有机溶剂。 （2）螺型位错的位错线与剪切力方向平行、与伯氏矢量垂直，而与位错线的运动方向平行、与晶体滑移的方向平行。 （3）单晶体拉伸，当晶体滑移面平行于拉力轴时最容易产生滑移。 （4）当变形量较大、变形较均匀时，再结晶后晶粒易发生正常长大，反之易发生反常长大。 4、画出下列晶向指数与晶面指数： （每小题、画出下列晶向指数与晶面指数： （每小题 6 分，共分，共 12 分）分） （1）在立方晶系的某个晶胞中同时绘出晶向指数：123、312、 121 ；
3、 （2）在立方晶系的某个晶胞中同时绘出晶面指数： （123） 、)321 (、)211(。 5、判断下列位错反应能否进行，并说明理由： （每小题、判断下列位错反应能否进行，并说明理由： （每小题 5 分，共分，共 10 分）分） （1）13021322011120aaaa+； （2）11021312 1202aaa+。 材料科学基础试卷 第2页 共 3 页 6、简要回答问题并根据要求绘图： （共、简要回答问题并根据要求绘图： （共 15 分）分） （1）立方晶系中，有一个柏氏矢量在100方向的刃型位错b1沿着（001）晶面滑动，另有一个柏氏矢量在001方向的螺型位错b2沿着（010）晶面滑动。
4、当上述两位错交割后，b1将如何变化？是发生扭折还是割阶？绘出交割后的示意图。 （6分） （2） 将一锲型铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制，如图所示。请画出此铜片经完全再结晶后晶粒大小沿片长方向变化的示意图；如果在较低温度下退火， 何处先发生再结晶?请简要说明具体原因。 （9分） 7、计算： （共、计算： （共 16 分）分） （1）Ni的晶体结构为面心立方结构，其原子半径为r = 0.1243 nm，试问：Ni原子在100或111方向是否相接触？并求出Ni的晶格常数和密度。备注：Ni的原子量为58.7，阿伏伽德罗常数为6.021023。 （6分） （2）Mg-Ni系的一个共晶反应为 设C1为亚共
5、晶合金，C2为过共晶合金，这两种合金中的初生相的质量分数相等，但C1合金中的 总量为C2合金中的 总量的2.5倍。试绘出Mg-Ni系的共晶相图，并计算C1和C2的成分。 （10分） 8、需要熔制质量比为2比1的A组元与B组元两者构成的合金，如何通过实验确定其熔制温度范围？如何确定凝固后获得的产物是固溶体还是中间相？其晶粒大小如何观察？（10分） 9、在930对原始碳浓度为0.1%的碳钢进行渗碳，希望在0.05 cm的深度碳浓度达到0.45%，若渗碳气氛保持表面成分为1%，碳的扩散常数为2*10-5 m2/s，激活能为140 KJ/mol，试求： （共12分） （1）渗碳需要多少时间； （3分）
6、 （2）若渗碳温度不变，要将渗层加深1倍，则渗碳时间是原来的几倍？（3分） （纯镁）+ Mg2Ni(Ni) = 54.6% L（(Ni) = 23.5%） 507材料科学基础试卷 第3页 共 3 页 （3）若采用870渗碳，则达到相同渗碳要求（0.05 cm的深度碳浓度达到0.45%）的渗碳时间是原来几倍？（3分） （4）评价温度对扩散的影响，解释为什么有时渗碳需要选择较低温度下进行。 （3分） 10、根据铁碳相图，回答下列问题： （15分） （1）碳含量为1.5 wt%的铁-碳合金，在平衡凝固过程中，依次经历了T1、T2、T3、T4温度到达室温。完成下表，填写各温度范围内的相组成，同时简单绘出组织示意图并对各组织组成物进行标注。 （8分） （2）计算碳含量为1.5 wt%的铁-碳合金， 室温下组织组成物的相对量。（2分）（3）计算碳含量为3.0 wt%的铁-碳合金，室温下相组成物与组织组成物的相对量（室温下铁素体中的碳含量近似为0 wt%来计算） 。 （5分） 温度范围 T1 T1T2 T2T3 T3T4 T4室温 相组成 L 组织组成 【完】 L
