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1、.福州大学材料学院 材料科学与工程 专业（班） 2 年级 材料科学基础 课程2005 2006 学年 第 2 学期（ A ）卷 期末考试题（ 120 分钟）考生姓名 学 号 考试时间 2006年7月5日 题 号得 分分 数主考教师： 阅卷教师： 一、名词解释（18分，每个3分）1 晶体缺陷2 反应扩散3 非均匀形核4 伪共晶5 成分过冷6 再结晶二、填空（22分，第10题每个2分，其余每个1分）1空位平衡浓度的数学表达式是 。温度越高，空位浓度 越 。2 位错可以滑移和攀移， 位错可以交滑移。3扩散的驱动力是 。4相律的数学表达式为 。5金属凝固的驱动力是 ，阻力是 。6写出HallPatch
2、公式： 。7面心立方晶体的滑移面为 ，滑移方向为 ，孪生面为 ，孪生方向为 。8FeC合金中从奥氏体中析出的渗碳体称为 ，从铁素体中析出的渗碳体称为 。 第一页，共 3 页精品.9下图为A-B-C三元共晶投影图，合金n1,n2,n3的室温组织分别为： ， ， 。 10位错反应的条件是：1） ， 2） 。三、问答题（60分）（6、7两题任选一题）1 分析实际晶体强度低于理论强度的原因。提高晶体强度的原则是什么？具体的方法有哪些？其中哪些方法可以提高纯金属的强度？210钢（含碳0.1%）在930渗碳，渗层厚度定义为从表面测量至碳含量为0.3%的位置，求渗层厚度和时间的关系式。表面碳浓度达到碳在奥氏
3、体中的饱和值Cs=1.3%，此时， 3根据下图所示的二元合金相图，指出： 1）各水平线的反应类型。 2）分析合金I、II的冷却过程，画出冷却曲线，指出室温时组织组成物和相组成物。 第二页，共 3 页 精品.4AB合金相图如下所示。某课题组有很多含B40的AB合金。因研究急需少量纯共晶合金（含B60），请设计一种实验方案，利用现有的合金制备这种纯共晶合金。 5有一70MPa应力作用在fcc晶体的方向上，求作用在和 滑移系上的分切应力。 （以下两题，任选一题）6塑性变形对金属组织结构和性能有何影响？如何消除这些影响？7将一契型铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制，如下图所示。1）画出此铜片经完全再结晶后
4、沿片长度方向晶粒大小变化的示意图。并说明原因。2）如果在较低温度退火，何处先发生再结晶？为什么？ 第三页，共 3 页 精品.标准答案及评分标准（A卷）一、 名词解释（每个3分）1 晶体中微区原子排列不规则或不完整。2 伴随有新相形成的扩散。3 晶胚依附在其它基体表面形成核心。4 共晶点附近非共晶成分的合金非平衡凝固后得到的共晶组织。5 合金凝固时在液固界面前沿，由溶质重新分布引起的过冷。6 在塑性变形组织加热过程中，形成新的等轴晶粒取代变形组织的过程。二、填空（22分，第10题每个2分，其余每个1分）1 ， 高2刃型位错， 螺型位错3化学位梯度4 ， （恒压）5液相与固相体积自有能差，固相与液
5、相界面能67111,8. (111), 112, 9. 二次渗碳体， 三次渗碳体10 A+(A+B+C), B+(B+C)+(A+B+C), (A+B+C)11. 1）几何条件：反应后各位错柏氏矢量之和 等于反应前各位错柏氏矢量之和 2）能量条件：反应后各位错的总能量 应小于反应前各位错能量之和三、问答题（每体10分）11）实际晶体存在位错，位错在晶体中逐步运动所需的应力比整体刚性滑移低得多。 （2分） 2）阻碍位错的萌生和运动，或制备不含位错的晶体（2分） 3）固溶强化，细晶强化，弥散相强化（沉淀相强化），加工硬化（应变强化）（每个1分） 4）加工硬化，细晶强化 （2分）精品.2 将有关数据
6、代入得 （5分） （3分） （1分） （mm） （1分）31）包晶转变 （1分） 共晶转变 （1分） 2） 冷却过程：I合金： 12 L， 2 ， 34 ，45 ，56 （1分）室温组织：， （1分） 组成相 （1分）II合金：23 ，3 ， 3以下 不变 （1分）室温组织： （1分） 组成相 （1分） 冷却曲线： （各1分）精品.4合金的小于1，合金熔化后在瓷舟中从一端开始凝固，先凝固为固溶体，剩余液体溶质浓度不断升高，使溶质完全混合，当剩余液体溶质浓度达到共晶成分60时，剩余液体同时发生共晶转变，瓷舟后面的固体即为（）共晶，将固溶体切除，即得（）共晶。5 （ 2分）1） 对 ， MPa （4分）2）对 ， （4分） 61）晶粒内部出现大量的滑移带或孪晶带 （2分）晶粒沿变形方向伸长 位错密度升高，不均匀分布缠结逐渐形成胞状亚结构 2) 加工硬化 （6分） 电阻率增高 形变织构 残余应力 3）回复再结晶 （2分）7精品.1） 最左端a未变形，晶粒不变，从b开始变形，临界变形量，再结晶后晶粒特别粗大，再往右，变形量增大，再结晶后晶粒越细。（图3分，说明3分）2) 最右端先发生，因为变形量最大。（4分）如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！精品
