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1、2001 年1. 在晶格常数为a的面心立方晶胞中，画出111晶面族的全部晶面并标出各自的晶面指数，计算 （12）2. 晶粒直径为50um，若在晶界萌生位错所需要的应力约为G/30，晶粒中部有位错源，问要多大的晶 界萌生位错？（13 ）3. 含碳量为百分之3.5的铁一碳合金，在室温时由哪两个相组成？各占的重量百分数是多少？并 珠光体和莱氏体的百分含量。（12 ）4. 再结晶后的晶粒大小如何计算？与哪些因素有关？为何多数金属材料再结晶后晶粒尺寸随预定形 系会在百分之10变形量附近出现一个峰值？（13 ）5. 材料发生蠕变时通常符合的指数定律，对于同一种材料讨论说明式中的n会不会随试验温验测定 n值
2、的目的是什么？在例如800摄氏度的试验温度下，金属材料和陶瓷材料的n值由什么不6. 什么是电子的分子轨道？为什么有的同类原子会形成分子？有的同类原子不形成分子？是否原 子越多，形成的分子就轨道越多？是否形成的分子轨道越多，形成的分子的结合键就越强？回答 简单讨论。（12分）7. 解释名词（1）复合强化（2 ）晶界偏析（3）应变疲劳（4 ）扩散激活能（20）2002 年1. 画出面心立方体的（111）和（100 ）面，计算面间距和面密度。证实晶面的间距越大，原子面 （15 ）2. 假定一块钢进行热处理时，加热到850摄氏度后，快冷到室温，铁中空位的形成能是104Kj/mol mol.。试计算，从
3、20摄氏度加热到850摄氏度以后，空位的数目应当增加多少倍？扼要解释快速 后，这些“额外”的空位会出现什么情况？如果缓慢冷却呢？（12 ）3. 三元相图中含有液相的四相区有哪几种形状？请分别画出并标出四个相的位置和进入与离开四 成分随温度变化的投影线，写出对应的各四相反应的表达式。讨论四相区零自由度的含意。（14. 课本第153页习题第2题。（15 ）5. 比较共价键，离子键，和金属键的不同点，解释产生这三种化学键各自的主要原因，另外讨论为 价键晶体的密度比其他两种键的晶体的密度低?（13 ）6. （1）.如果不考虑畸变能，第二相粒子在晶内析出是何形态？在晶界析出呢？（ 2）如果不考虑出物 为
4、何形态？是否会在晶界优先析出呢？（12 ）7. 解释名词（1）相变增韧（2）复合强化（3）断裂增韧（4）再结晶（20 ）2003 年1. 当两个反号垂直相隔数个原子距离（B）的刃位错相互滑移成为一列，写出计算滑移力随水平相 的表达式，试分析相互滑移作用力的变化过程？另外，图示解释，当两位错成为垂直一列时，位什 么缺陷？当B值很大时呢？ （18分）2. 已知金属铱是面心立方结构，原子量是192.2g/mol,密度是22.4g/cm3,请计算铱的原子半径。3. 铁的界面能是0.78J/m2,若夹杂物a）在铁的晶界上形成球状夹杂的二面角为80 , b ）沿铁的分 别求铁和夹杂物间的界面能。（16分）
5、4. 在百分之15体积分数碳化硅颗粒强化的铝基复合材料中，当塑性变形百分之0.1时，碳化硅是变形的，只有铝基体被变形。如果，碳化硅粒子的半径为1.2um，铝中位错b矢量为3 X10 粒子前 沿将塞积4条位错，如何计算（提示：粒子无法进行与基体等量的塑性变形将导致相应量前沿塞积）？铝的屈服应力为200Mpa，问此时碳化硅粒子中受多大的力？此时复合材料的强度是 分）5. 写出图中立方晶系的晶面指数，写出所属面族的其他所有晶面。（会标晶面指数）（18分）6. 下图是AL-Nd二元相图，只有单相区标了出来，请指出所有的共晶，共析，包晶和异晶（成分 体结构转变）转变的成分位置和转变温度，并写出它们各自的
6、降温转变的反应式。（图类似于课本 31 ）7. 奥氏体向珠光体转变符合Avrami公式y=1-exp（-ktn），按照下表给出的试验数据，计算转变百分要的 时间：转变数量需要时间（s ）百分之2012.6百分之8028.2（20分）8. 解释名词（1）扩散系数（2）成分过冷（3）再结晶（4）布里渊区 （28分）2004 年1. 会标晶向指数。（15分）2. （15分）为什么单相金属的晶粒形状在显微镜下多为六边形？3. （15分）金属中的自由电子为什么对比热贡献很小却能很好的导电？4 （15分）已知：空位形成能是1.08ev/atm,铁的原子量是55.85g/mol,铁的密度是7.65g/cm3
7、,NA=6.023*10 23,K=8.62 X 10 -5ev/atom-K, 请计算 1 立方米的铁在 850 C下的平衡空 位5. （15分）在面心立方晶体中，在（1-11 ）面上，有柏氏矢量为a/2-1 0 1的刃位错运动，在面上 有柏氏矢量为a/21 1 0的刃位错运动，当它们靠近时是否稳定？有什么变化？说明之。6. （15分）（1）用晶向和晶面指数的组合写出面心立方，体心立方及密排六方金属的全部滑移系。 心立方晶体的单位晶胞中画出一个滑移系，并标出晶面晶向指数。7 （15分）为什么材料有时会在其屈服强度以下的应力载荷时失效？如何防止？如何进行容器只 漏计？8. （15分）根据如下给
8、出的信息，绘制出A和日组元构成的600摄氏度到1000摄氏度之间的二元 组元的熔点是940摄氏度；B组元在A组元中的溶解度在所有温度下为零；B组元的熔点是830B中的最大溶解度是700摄氏度为百分之12； 600摄氏度以下A在B中的溶解度是百分之8； 700成分点A一百分之75B有一个共晶转变；755摄氏度时在成分点 A一百分之40B还有一个共晶转变 氏度时在成分点A一百分之49B有一个稳定金属间化合物凝固发生；在755摄氏度时成分点A一有另 一个稳定金属间化合物凝固反应。9 （10分）为什么在正温度梯度下合金结晶时也会发生枝晶？凝固时合金液体中成分船头波的区 域晶有什么影响？另外，何种情况下
9、发生胞状结晶组织？10. （ 20分）解释名词（1 ）扩散系数（2）珠光体 （3）再结晶（4）位错割阶2005 年1 （15分）名词解释空间点阵间隙相成分过冷反应扩散连续脱溶2 （20分）判断题（1）属于同一种空间点阵的晶体可以具有不同的晶体结构（2 ） 一个位错环不可能处处都是螺位错，也不可能处处都是刃位错。（3）致密度高的密排金属作为溶剂形成间隙固溶体时，其溶解度总比致密度低的金属小。（4 ）北共晶成分的合金，经较快冷却而形成的全部共晶组织称为伪共晶。（5 ）液态金属结晶时，形成临界晶核时体积自有能的减少只能补偿新增表面能的1/3.（6）单晶体的临界分切应力主要取决于晶体的类型及纯度，而与
10、外力的大小和取向无关。(7 )强化金属材料的各种手段，其出发点都在于制造无缺陷的晶体或设置位错运动的障碍。(8) 一般情况下，高纯金属比工业纯度金属更容易发生再结晶。(9) 纯金属经同素异构转变后，会产生组织和结构方面的变化。(10) 调幅分解过程中发生溶质原子的上坡扩散。3. 黄铜是一种Cu-Zn合金，可由于蒸发而失去锌，(锌的沸点低达 900 C).。设经900摄氏度后，在深度1mm处合金的性能将发生某种变化，如果只能容许在 0.5mm处的性能发生这一程度的 这种合金在800摄氏度能停留多长时间？(已知锌在铜中的扩散激活能Q=20000R )(15分)4. 下图中给出两个纯螺型位错，其中一
11、个含有一对扭折，另一个含有一对割阶，图中箭头方向为 方向，问：(1 )这两对位错线何者为扭折，何者为割阶？它们属于什么类型位错？(2 )假定图上所示的滑移面为面心立方晶体的(111 )面，问哪一对位错线可以通过自身的滑动 明理由。(3) 含有割阶的螺位错在滑移时是怎样形成空位的？(4) 指出各位错中多余半原子面的位置。(注：一定要把位错部分吃透)5. 下图是-A-B-C三元相图富A角的投影图(1)说明E点是什么四相反应？写出它的反应式，并说明判断依据。(2 )什么成分合金的结晶组织是(忽略二次相)a) a+(a+Am Bn +Aj Ck )b) (a+Am Bn)+ (a+Am Bn +Aj
12、Ck )注：图不好画，只要把三元相图搞明白就可以了。6. (1)假设原子为钢球，直径不因晶体结构改变而改变，计算从 r-Fe转变为a-Fe的体积膨胀率 (2 )用x射线测得912摄氏度时r-Fe和r-Fe的点阵常数分别为0.3633nm和0.2892nm。计算r r-Fe的体积膨胀率。(3 )比较(1 )(2 )结果，说明原子半径随配位数改变的规律。为了区分两种弄混的碳钢，工作人员分别截取了 A,B两块试样，加热至850摄氏度保温后，以极冷至 室温，观察金相组织，结果如下：A试样的先共析铁素体面积时百分之41.6，珠光体的面积是百分之58.4 , B试样的二次渗碳体面 7.3，珠光体面积是百分
13、之92.7。设铁素体和渗碳体的密度相同，铁素体中的含碳量为零，试求A,B两种碳钢的含碳量。8.Cu为面心立方结构，x射线测定的点阵常数a=0.3615nm,(1) 按钢球密堆模型计算最近邻原子中心距离是多少？以任何以原子为中心，这样距离的原子数(2) 在一个晶胞内画出一个能发生滑移的晶面，并标出指数。(3 )在所画晶面上指出一个可滑移的晶面，并标出指数。(4)若铜晶体表面恰平行于(0 0 1 )面，当在0 0 1晶向施加应力，使所有滑移面上均发生滑在 表面上可能看到的滑移线痕迹。2006 年1. 名词解释晶带 上坡扩散不连续脱熔加工硬化伪共晶2. T = 0K时，金属中的自由电子有没有热振动？
14、为什么？3. 在立方晶体中画出以下晶面和晶向：【112】，【一210】，(102 ) (11 2 )4. 在面心立方晶体中，同一个(111 )面上的两个位错a/200-1和a/2-110 在相互靠近时是否生什么变化？写出位错反应。5. a,b,c 三个相相交与一个三叉结点，a相所张的二面角为82 , b相所张的二面角为110 , a 0.3J/m2,求ac和bc表面能。6. 分别列出对纯金属和合金可能采取的强化机制。7. Al-Mn相图如图所示，写出相图中的全部恒温转变反应式及类型。(图类似于P245图8 31,会这种类型的题目)8.850摄氏度渗碳与950摄氏度渗碳相比，优点是热处理后产品晶
15、粒细小。a) 计算上述两个温度下碳在r-Fe中的扩散系数，已知 D0=2.0*10-5m2/s Q=140*103J/mol.。b) 850摄氏度渗碳需用多长时间才能获得950摄氏度渗碳5小时的渗层厚度(不同温度下碳在r解度 的差别可忽略)2007 年1. 名词解释固溶体 点阵晶格摩擦力扩展位错同素异形转变2. 证明晶面(-210 ),( -110 ) ( 012 )属同一晶带，其晶带轴指数是什么？3. 如何解释等温与绝对零度下电子平均动能十分相近的原因。4. 举出两个由长程扩散控制长大的实例。5. 为何过饱和固溶体适当固溶处理后强度比室温平衡组织高？6. (1)已知Zn在Cu中扩散时，D=2.1x10(-5)m2/s,Q=171x10(5)J/mol 求820 C时在中的扩散系(2 )讨论影响金属材料扩散的因素。7. 冷加工金属加热时发生回复过程中位错组态有哪些变化？8. Al-Cu相图可简化为Tm=660 C,共晶温度TE=546 C,Cu在Al中最大溶解度C(Cu)=5.65% ,共晶成分CE=33%，液固相线为直线，若液相中Cu扩散系数D2=3x10(-9)m2/s，合金在无对流条件下凝固，
