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）成分过冷； （2）平衡分配系数； （3）非均匀形核； （4）柏氏矢量； （5）形变织构。 2、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，并说明理由： （每小题 4 分，共分，共 20 分）分） （1）HF 中存在的氢键主要是指 H+离子与 F-离子之间的结合键。 （2） 由于体心立方晶体的间隙比面心立方晶体的间隙数量多， 所以尺寸较小的原子在体心立方晶体结构中的固溶极限相对要大。 （3）位错密越高，相应的柏氏矢量也越大。 （4）物质的扩散总是从
2、高浓度区域向低浓度区域扩散。 （5）固态相变时，母相中的晶体缺陷会阻碍新相的形成。 3、简答题： （每小题、简答题： （每小题 5 分，共分，共 30 分）分） （1）要形成三维网状的高分子，其单体至少需要几个官能度，为什么？ （2）影响间隙固溶体固溶度的因素有哪些？ （3）刃型位错和螺型位错之间有什么异同？ （4）在正的温度梯度下，为什么纯金属以平面状方式生长，而固溶体合金却通常以树枝晶方式长大？ （5）何为加工硬化？其本质是什么？如何解决加工硬化给后继加工带来的困难？ （6）结晶、重结晶和再结晶三者之间有什么区别？ 4、画出下列晶向指数与晶面指数： （共、画出下列晶向指数与晶面指数： （共
3、 10 分）分） （1）在立方晶系的某个晶胞中同时绘出晶向指数：120、 123、212； （2）在立方晶系的某个晶胞中同时绘出晶面指数： （122） 、)322(。 材料科学基础试卷 第2页 共 3 页 5、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 14 分）分） （1）画出体心立方晶胞中（111）与（110）晶面上的原子排布示意图。 （6分） （2）请说明形成无限固溶体的基本条件；如A和B组元可以形成无限固溶体或只能形成有限固溶体，其相图有何不同，画出示意图。 （8分） 6、计算： （每小题、计算： （每小题 6 分，共分，共 18 分）分） （1）Cr的一个
4、晶体结构为立方晶系，其晶格常数a=0.2884，密度为7.19g/cm3，试确定此时Cr的晶体结构是体心、 面心还是简单立方。 （Cr的原子量52，NA=6.0231023） 。 （2）根据下列数据计算出A-B二元包晶相图上的包晶点成分：WB=20%的合金在1000结晶完毕时，由三分之二的初生相 和三分之一的包晶相 组成；WB=50%的合金在1000即将开始发生包晶转变时， 其相组成由20%的初生相 与80%的液相构成；当WB=50%的合金在1000包晶转变完成后，其相组成由50%的包晶相 与50%的液相构成。 （3）欲将一批齿轮渗碳，每炉装件800件；在900渗碳10小时可以达到要求。假设在
5、900渗碳时每炉每小时的生产成本为200元，而在1000渗碳时每炉每小时的生产成本为300元。问在上述哪个温度下渗碳的成本相对比较低？已知Q=32900 cal/mol，R=1.987 cal。 7、下图所示的晶体中，ABCD滑移面上有一个位错环，其柏氏矢量b平行于AC；E为位错环与AC的交点，F为位错环与BD的交点。 （12 分）分） （1）指出位错环上E点、F点的位错类型。 （4分） （2）在图中标出使位错环向外运动所需要施加的切应力方向。 （2分） （3）该位错环运动时，E点与F点分别朝哪个方向运动？（2分） （4）该位错环运动出晶体后，绘出晶体发生变形后的简图（4分） bA B CDE
6、F材料科学基础试卷 第3页 共 3 页 8、将经过70%拉伸冷变形的长铜棒一端浸入冰水中，另一端加热到850的高温并保持 1 小时， 已知铜的熔点为 1083， 请画出该铜棒经过上述处理后， 在室温下沿着 （低温到高温处理后的）长度方向上，其金相组织的连续变化示意图，并解释其形成原因；同时分析其硬度随着长度方向的变化及其原因。 （12 分）分） 9、Pb-Sn二元合金相图如图所示。根据相图回答下列问题： （室温下，Sn在Pb中的溶解度以2%计算；Pb在Sn中的溶解度以1%计算） （14 分）分） （1）Sn含量为10%的合金，从高温缓慢冷却至室温，先后发生哪些转变？绘出不同温度区间的组织示意图。 （3分） （2）Sn含量为49%的合金，从高温缓慢冷却至室温，先后发生哪些转变？绘出不同温度区间的组织示意图。 （3分） （3）Sn含量为70%的合金，从高温缓慢冷却到室温，分别存在哪些相？计算各相所占比例。 （4分） （4）Sn含量为70%的合金，从高温缓慢冷却到室温，分别存在哪些组织？计算各组织所占比例。 （4分） 【完】
