材料科學(xué)基礎(chǔ)練習(xí)題

1、Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,1,材料科學(xué)基礎(chǔ) 練習(xí)題,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,2,第一章 材料的結(jié)構(gòu),1. 試證明四方晶系中只有簡(jiǎn)單四方點(diǎn)陣和體心四方點(diǎn)陣兩種 類型。,可作圖加以證明四方晶系表面上看也可以含簡(jiǎn)單四方、底心四方、面心四方和體心四方結(jié)構(gòu)，但根據(jù)選取晶

2、胞的原則，晶胞應(yīng)有最小的體積，盡管可以從 4 個(gè)體心四方晶胞中勾出面心四方晶胞、從 4 個(gè)簡(jiǎn)單四方晶胞中勾出1個(gè)底心四方晶胞，但它們均不具有最小的體積。因此，四方晶系實(shí)際上只有簡(jiǎn)單四方和體心四方兩種獨(dú)立的點(diǎn)陣。,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,3,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,4,2. 為什么密排六

3、方結(jié)構(gòu)不能稱為一種空間點(diǎn)陣？,空間點(diǎn)陣中每個(gè)陣點(diǎn)應(yīng)具有完全相同的周圍環(huán)境，而密排六方晶胞內(nèi)的原子與晶胞角上的原子具有不同的環(huán)境。在A和B原子連線的延長(zhǎng)線上取BC＝AB，然而C點(diǎn)卻無(wú)原子。若將密排六方晶胞角上的一個(gè)原子與相應(yīng)的晶胞內(nèi)的一個(gè)原子組成一個(gè)陣點(diǎn)（0,0,0陣點(diǎn)可視作由0,0,0和2/3,1/3,1/3這一對(duì)原子所組成），如圖，這樣得出的密排六方結(jié)構(gòu)應(yīng)屬簡(jiǎn)單六方點(diǎn)陣。,Sunday, March 17, 2024,Dalian J

4、iaotong University,5,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,6,4. Cu-Zn和Cu-Sn組成固溶體最多可溶入多少原子數(shù)分?jǐn)?shù)的Zn或Sn？若Cu晶體中Zn溶入原子數(shù)分?jǐn)?shù)為10%，最多還能溶入多少原子數(shù)分?jǐn)?shù)的Sn？,Cu基固溶體的極限電子濃度為1.36。,Cu-Zn固溶體可溶入36％Zn,Cu-Sn固溶體可溶入12％Sn,最多還能溶入8.67%Sn。,S

5、unday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,7,第二章 晶體缺陷,1. Nb的晶體結(jié)構(gòu)為bcc，其晶格常數(shù)為0.3294，密度為8.57g/cm3，試求每106Nb中所含的空位數(shù)目。(Nb的原子量為92.91),設(shè)空位的粒子數(shù)分?jǐn)?shù)為x,所以，106個(gè)Nb中有7176.6個(gè)。,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,8,共

6、析鋼－相組成物和組織組成物的相對(duì)量,相組成為：α 、Fe3C,組織組成為：P,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,9,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,10,,,,,,,,,C,,,A+(A+Fe3C),,Ld,,A+Fe3CII+(A+Fe3CII+Fe3C),A,L,,,,,,,(P+Fe3C),,,,,

7、,P%=余下A%×先共晶A%,Fe3CII%=總的Fe3C%-共晶Fe3C%,L'd%=1-P%-Fe3CII%,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,11,1． 默寫Fe-Fe3C相圖，用組織組成物填寫各區(qū)；2．分析含碳量為0.45%的鐵碳合金的平衡結(jié)晶過(guò)程，畫出室 溫組織示意圖；3．計(jì)算含碳量為0.45%的鐵碳合金室溫下的組織組成物和相組成物的相對(duì)

8、量。,(1) Fe-Fe3C相圖,(2) 結(jié)晶過(guò)程,(3) 相對(duì)量,相組成為：α 、Fe3C,組織組成為：α+P,把該題中的亞共析鋼→過(guò)共析鋼，同樣要求掌握。,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,12,1、一個(gè)體心立方晶胞中共有 2 個(gè)原子，其致密度為 0.68 ，配位數(shù)為 8 ，其八面體間隙比四面體間隙 小 。 2、晶體中一共有 14 種

9、空間點(diǎn)陣，它們分屬于 7 大晶系，其中四方晶系的點(diǎn)陣特點(diǎn)為 a=b≠c, ?=?=?=90° ， 鋁的晶體結(jié)構(gòu)屬于 fcc 種空間點(diǎn)陣。3、工程材料中常見(jiàn)化學(xué)鍵主要有 離子鍵 、 共價(jià)鍵 、 金屬鍵 和 分子鍵（范德華鍵） 。4、固溶體的一個(gè)重要特點(diǎn)是仍然保持了 溶劑 的晶體結(jié)構(gòu)。根據(jù)溶質(zhì)在溶劑中的位置，固溶體可以分為 置換固溶體 和 間隙固溶體 兩大類。5、結(jié)晶過(guò)程是一個(gè)

10、 形核 和 晶核長(zhǎng)大 的過(guò)程。液態(tài)金屬發(fā)生均勻形核的三個(gè)必要條件是 過(guò)冷 、結(jié)構(gòu)起伏 和 能量起伏。

11、

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20、 6、根據(jù)結(jié)合鍵的不同，陶瓷可分為 離子晶體陶瓷 和 共價(jià)晶體陶瓷 兩大類。,一、填空,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,13,7、一條位錯(cuò)線具有 1 個(gè)柏氏矢量，位錯(cuò)線只能 終止 在晶體的表面或晶界上，而不能 中斷 于晶體的內(nèi)部。按位錯(cuò)線與柏氏矢量之間的關(guān)系，晶體中的位錯(cuò)可分為 刃型 、 螺型 和

21、混合型 三大類。單位長(zhǎng)度位錯(cuò)的能量與 Gb2 成正比。8、堆垛層錯(cuò)是一種 面 缺陷，根據(jù)層錯(cuò)的形成方式不同，面心立方晶體中有 Shockley 和 Frank 兩種不全位錯(cuò)。、

22、 9、金屬間化合物包括 正常價(jià)化合物 、 電子化合物 和 間隙化合物 三大類，它們都具

23、有 高熔點(diǎn) 、 高硬度 和 高脆性 等共同特性。10、結(jié)晶過(guò)程中，晶體的長(zhǎng)大方式有 垂直長(zhǎng)大 和 橫向長(zhǎng)大 兩種。,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,14,二、名詞解釋 1、相 2、非均勻形核 3、固溶強(qiáng)化 4、晶體點(diǎn)陣 5、過(guò)冷度,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong U

24、niversity,15,三、判斷題1、因?yàn)棣?Fe的致密度比γ-Fe的小，即α-Fe的晶格內(nèi)總間隙比γ-Fe的大，所以當(dāng)鐵與碳形成固溶體時(shí)，α-Fe的溶碳能力肯定比γ-Fe大。（? ）2、密排六方點(diǎn)陣不是一種空間點(diǎn)陣。（ ?）3、凡是過(guò)冷金屬液體中的固態(tài)顆粒，都可以作為有效的形核劑。（ ?）4、在任何溫度下，液相出現(xiàn)的最大結(jié)構(gòu)起伏都是晶核。（? ）5、如果金屬中不含位錯(cuò)，那么它將有極高的強(qiáng)度，但如果采用冷塑性變形、熱處理等方

25、法使金屬的位錯(cuò)密度提高，也會(huì)提高金屬的強(qiáng)度。（ ?）,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,16,6、兩元素形成間隙固溶體時(shí)，只要晶格類型相同，原子直徑相近，就可以形成無(wú)限固溶體。（? ） 7、用柏氏矢量不但可以判斷位錯(cuò)的類型，而且可以反映由位錯(cuò)引起的晶格畸變量。（ ? ） 8、過(guò)冷度越大，晶體生長(zhǎng)速率越快，晶粒長(zhǎng)得越粗大。（? ） 9、滲碳體（Fe3C）是一種復(fù)雜的

26、間隙化合物。（ ? ） 10、刃型位錯(cuò)的滑移面只有一個(gè)，而螺型位錯(cuò)的滑移面有無(wú)數(shù)個(gè)。（ ?）,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,17,四、簡(jiǎn)答題 1）設(shè)如圖所示的AB為一混合型位錯(cuò)，其位錯(cuò)線方向和柏氏矢量如圖所示。試畫出P點(diǎn)處的刃型位錯(cuò)分量，并說(shuō)明它是正刃型位錯(cuò)還是負(fù)刃型位錯(cuò)。,2）試證明：在立方晶系中，指數(shù)相同的晶面和晶向必定垂直。3）試畫出立方晶系中屬于{

27、110}的所有晶面。,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,18,五、綜合題1、對(duì)fcc結(jié)構(gòu)的晶體（點(diǎn)陣常熟為a）（1）分別計(jì)算原子在[100]、[110]和[111]晶向上的原子密度，并說(shuō)明哪個(gè)晶向是密排方向；（2）分別計(jì)算原子在（100）、（110）和（111）晶面上的原子密度和三個(gè)面的晶面間距，并指出晶面間距最大的晶面。 2、繪圖表示，在兩個(gè)相互垂直的滑移面

28、上，柏氏矢量相互垂直的兩個(gè)刃型位錯(cuò)，發(fā)生交割后的反應(yīng)結(jié)果。3、設(shè)均勻形核時(shí)晶核為球形，試證明臨界晶核的形核功ΔGc與臨界晶核體積Vc的關(guān)系為 ΔGc＝－1/2VcΔGv。,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,19,一、填空1、__2__， _68%_， _8_， __小_。2、__14_，_ 7_，__a=b≠c, α＝β＝γ

29、＝90º， 面心立方 。3、__金屬鍵____、__共價(jià)鍵_____、_ 離子鍵_____和___分子鍵____。4、__溶劑_， 間隙固溶體 ，__置換固溶體 _兩大類。5、_形核___和 核長(zhǎng)大。結(jié)構(gòu)起伏、__能量起伏 和__過(guò)冷度_____。

30、

31、

32、

33、

34、

35、

36、

37、 6、 離子晶體 和 共價(jià)晶體 7、__1__，__終止__， _中斷 ，_ 刃型__、__螺型___和_混合型_。_Gb2_。 8、__面__，__肖克萊__和__弗蘭克

38、 9、正常價(jià)化合物_、__電子化合物__和___間隙化合物__，高熔點(diǎn)___、_高硬

39、度__和__高脆性__。10、__垂直長(zhǎng)大_和___橫向長(zhǎng)大_,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,20,二、名詞解釋1、相：指在任一給定的物質(zhì)系統(tǒng)中，具有同一化學(xué)成分、同一原子的集聚狀態(tài)合性質(zhì)的均勻連續(xù)組成部分。2、非均勻形核：在過(guò)冷液態(tài)金屬中，晶胚依附在其它物質(zhì)表面成核的過(guò)程。3、固溶強(qiáng)化：固溶體的強(qiáng)度、硬度高于組成它的各個(gè)組元，而塑性則較低，這種現(xiàn)象稱為固溶強(qiáng)

40、化。4、晶體點(diǎn)陣：由實(shí)際原子、離子、分子和各種原子集團(tuán)，按一定幾何規(guī)律的具體排列方式稱為晶體點(diǎn)陣。5、過(guò)冷度：金屬的實(shí)際開(kāi)始結(jié)晶溫度與理論結(jié)晶溫度之差稱為過(guò)冷度。,三、判斷題×2、√ 3、× 4、×5、√ 6、× 7、√ 8、× 9、√ 10、√,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,21,四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共15

41、分） 1、解：P點(diǎn)處的刃型位錯(cuò)分量如下圖中的b1所示。該分量為正刃型位錯(cuò)。 2、試證明：在立方晶系中，指數(shù)相同的晶面和晶向必定垂直。 證明：假設(shè)立方晶胞的晶格常數(shù)為a，晶面指數(shù)為（hkl），晶向指數(shù)為[hkl]則晶面的法線向量為： 從上式可以得到，沿法線方向的晶向指數(shù)亦為[hkl]，因此，[hkl]晶向必與（hkl）晶面垂直。,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong Uni

42、versity,22,3、解： {110}包含（110），（101），（011），（ī10），（ī01）和（0ī1）共六個(gè)晶面。如下圖所示。,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,23,五、綜合題 1、 解：（1）[100]晶向上的原子密度＝(1/2 ×2) / a =1/a [110]晶向上的原子密度＝(1/2 ×2 + 1) / 2

43、1/2×a= 1.06 / a [111]晶向上的原子密度＝(1/2 ×2) / 31/2a = 0.577 / a 通過(guò)比較可知，在fcc結(jié)構(gòu)的晶體中，[110]晶向?yàn)槊芘欧较?。?）（100）晶面的原子密度＝（1/4×4 + 1）/ a2 = 2 / a2 (110) 晶面的原子密度＝( 1/4×4 + 1/2 ×2)/ 21/2

44、15;a2 = 1.414 / a2 (111) 晶面的原子密度＝( 1/2×3 + 1/6 ×3) / 3/1/2 / 2 ×a2 = 2.31 / a2 根據(jù)立方晶系的晶面間距公式：d = a / ( h2 +k2+l2) 1/2 可以求得（100）、（110）及（111）晶面 的晶面間距分別為： d＝

45、1/2d(100) = 1/2×a / ( 12 +02+02) / 1/2= a /2= 0.5a d＝1/2d(110) = 1/2×a / ( 12 +12+02)1/2 = 21/2/ 4 a = 0.3535 a d(111) = a / ( 12 +12+12)1/2 = 31/2/ 3 a = 0.577 a 晶面間距最大的晶面是（111）晶面。

46、,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,24,2、  解：兩個(gè)位錯(cuò)發(fā)生交割后的反應(yīng)結(jié)果如下圖所示：,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,25,3、 解：假設(shè)晶核的半徑為r，球形晶胚單位面積的表面能為，則： ΔG＝－4/3 πr3ΔGv + 4πr2σ---------- ①

47、 當(dāng)dΔG/ dr = 0 時(shí)，可以求得臨界晶核的半徑為：rc＝2σ/ΔGv 所以，臨界晶核的形核功為： ΔGc ＝1/3σ×4πr2c ＝1/3σ×4π(2σ/ΔGv)2------ ②又因?yàn)椋?臨界晶核體積Vc ＝ 4/3 πr3c ＝ 4/3 π(2σ/ΔGv)3 ------ ③ 聯(lián)立求解②和③ 式即可以得到：

48、 ΔGc＝1/2VcΔGv。,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,26,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,27,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,28,1）布拉菲點(diǎn)陣共有 種，歸納為 個(gè)晶系；面心立方

49、結(jié)構(gòu)單個(gè)晶胞中的原子數(shù)為 ，密排六方結(jié)構(gòu)單個(gè)晶胞中的原子數(shù)為 。2）由熱激活離開(kāi)平衡位置的原子可以有兩個(gè)去處，一是遷移到晶體的表面上所形成的空位稱為 空位；二是遷移到晶體點(diǎn)陣的間隙中所形成的空位稱為 空位。3）刃型位錯(cuò)的柏氏矢量與位錯(cuò)線相互 ；螺型位錯(cuò)的柏氏矢量與位錯(cuò)線相互 。4）相鄰兩晶粒之間位向差為 的晶界稱為小角晶界。5）金屬結(jié)晶的熱

50、力學(xué)條件是 ，結(jié)構(gòu)條件是 ， 保證晶體生長(zhǎng)的動(dòng)力學(xué)條件是 。6）合金鑄錠的典型宏觀組織包括外殼的 、中間的 和心部的 。7）面心立方金屬滑移面為 ，滑移方向?yàn)?。8）金屬原子在晶體中擴(kuò)散機(jī)制主要有

51、 和 兩種。9）霍耳—佩奇公式為 。,一、填空題,試卷A,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,29,二、名詞解釋1）  固溶體 2）成分過(guò)冷 3）偽共晶 4）加工硬化 5）反應(yīng)擴(kuò)散,Sunday, March 17, 2024,Dalian

52、 Jiaotong University,30,三、判斷題（正確的打（√），錯(cuò)誤的打（×））1）柏氏矢量越小的位錯(cuò)，能量越低，在晶體中越穩(wěn)定。 （ ）2）過(guò)冷度越大，晶體生長(zhǎng)速度越快，晶粒長(zhǎng)得越粗大。 （ ）3）晶界處原子處于不穩(wěn)定狀態(tài)，故其腐蝕速度一般都比晶內(nèi)快。 （ ）4）無(wú)論溫度分布如何，常用純金屬生長(zhǎng)都是呈樹(shù)枝狀界面。 （ ）5）白口鑄鐵中的碳以Fe3C形式存在，而灰口鑄

53、鐵中的碳一般是以石墨形式存在。（ ） 6）原子擴(kuò)散的真正驅(qū)動(dòng)力是濃度剃度。 （ ）7）螺型位錯(cuò)和刃型位錯(cuò)都可以進(jìn)行交滑移。 （ ）8）微觀內(nèi)應(yīng)力是由于塑性變形時(shí)，工件各部分之間的變形不均性所產(chǎn)生的。 （ ）9）回復(fù)可使冷變形金屬的加工硬化效果及內(nèi)應(yīng)力消除。 （ ）10）流線是熱變形工件的組織特征，依此可判斷材料的加工方式。 （ ）,Sunday, March 17, 2024,

54、Dalian Jiaotong University,31,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,32,五、綜合題1）  畫出完整的Fe—Fe3C相圖，回答下列問(wèn)題：（15分）（1）分析含3.2%C合金平衡狀態(tài)下結(jié)晶過(guò)程（作圖表示），計(jì)算其室溫組織組成物的相對(duì)含量；（2）分析含2.0%C合金在室溫下從組織中觀察到少量萊氏體組織的原因。 2）銅單晶體拉伸時(shí)，若

55、力軸為[0 0 1]方向，臨界分切應(yīng)力為0.64Mpa，需要多大的拉伸力才能使晶體開(kāi)始塑性變形？（10分）,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,33,一、填空題1）14，7，4，6；2）肖脫基，弗蘭克爾；3）垂直，平行；4）θ＜10℃；5）過(guò)冷度、結(jié)構(gòu)起伏、動(dòng)態(tài)過(guò)冷度；6）細(xì)晶區(qū)、柱狀晶區(qū)、等軸晶區(qū)；7）（1 1 1）、[1 1 0]；8）間隙擴(kuò)散機(jī)制、空位

56、擴(kuò)散機(jī)制、9）σS=σ0+Kd1/2,試卷A答案,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,34,二、名詞解釋1）是一種元素滲入另一種元素晶格結(jié)構(gòu)中的結(jié)晶固相，晶體結(jié)構(gòu)保持了溶劑元素的結(jié)構(gòu)。2）由于液相成分改變而形成的過(guò)冷。3）不平衡結(jié)晶條件下，在共晶成分點(diǎn)附近的合金能夠獲得共晶組織的現(xiàn)象。4）經(jīng)冷變形的金屬硬度、強(qiáng)度顯著升高，塑性、韌性明顯下降現(xiàn)象。5）伴有相變發(fā)生

57、的擴(kuò)散。,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,35,三、判斷題 1）√，2）×，3）√，4）×，5）√，6）×，7）×，8）×，9）×，10）√。四、簡(jiǎn)答題 1）畫圖略 2）（1）不能，（2）不能。 3）溶質(zhì)原子與位錯(cuò)的交互作用，柯氏氣團(tuán)的釘扎作用。 4）溫度，晶體結(jié)構(gòu)

58、，固溶體類型，化學(xué)成分。 5）臨界變形量之前，晶粒尺寸不變；臨界變形量范圍，晶粒粗大；超過(guò)臨界變形量，隨著變形量的增加，晶粒細(xì)小。 6）枝和枝晶間隙之間成分的不均勻性，擴(kuò)散退火。,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,36,五、綜合題1）  畫圖略 （1）畫圖略，Ld＝（3.2－2.11）/（4.3－2.11），A＝（4.3

59、 －3.2）/（4.3－2.11）， Fe3CⅡ＝[（2.11－0.77）/（6.69－0.77）]* A ， P＝[（6.69－2.11）/（6.69－0.77）] * A 。（2）不平衡結(jié)晶，離異共晶。,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,37,一、填空題1）體心立方結(jié)構(gòu)單個(gè)晶胞中的原子數(shù)為_(kāi)____；密排六方

60、結(jié)構(gòu)和面心立方結(jié)構(gòu)堆垛順序分別為_(kāi)____，_____。2）固溶體按溶質(zhì)原子分布有無(wú)規(guī)律可分為_(kāi)____固溶體和_____固溶體。3）按照缺陷在空間分布的情況，可將晶體結(jié)構(gòu)中存在的缺陷分為_(kāi)____、_____、_____三類。4）柏氏矢量物理意義在于表示了位錯(cuò)區(qū)域點(diǎn)陣畸變總量的 和 ； 5）相鄰兩晶粒之間位向差為 的晶界稱為大角晶界。6）金屬結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力是 ；冷變形金屬回

61、復(fù)和再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力是 ， 再結(jié)晶后晶粒長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力是 ；原子擴(kuò)散的驅(qū)動(dòng)力是 。,試卷 B,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,38,7）在液態(tài)金屬中形成固體晶核時(shí)有兩種方式，即___________ 與 。8）通常將在 和

62、 中進(jìn)行的擴(kuò)散稱為“短路擴(kuò)散”。9）擴(kuò)散系數(shù)的一般表達(dá)式為 。,二、名詞解釋1）金屬化合物 2）去應(yīng)力退火 3）離異共晶 4）二次再結(jié)晶 5）流線,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,39,三、判斷題（正確的打（√），錯(cuò)誤的打（×））

63、 1）一般說(shuō)來(lái)，層錯(cuò)能愈高，出現(xiàn)層錯(cuò)的幾率就愈小。（ ） 2）在任何溫度下，液態(tài)金屬中出現(xiàn)的最大結(jié)構(gòu)起伏都是晶坯。 （ ） 3）單晶體就是只有一個(gè)晶粒構(gòu)成的晶體。 （ ） 4）晶體中的晶?？偸蔷哂凶园l(fā)長(zhǎng)大和使界面平直化，以減小晶界 的總面積的趨勢(shì)。（ ） 5）非晶態(tài)金屬是在特殊的冷卻條件下，把液態(tài)金屬的原子排列固定到固態(tài)來(lái)。（ ） 6）相圖上的成分間隔越大，合金的流動(dòng)性越差。

64、 （ ） 7）二元合金系中一旦溫度固定以后，三相平衡只能在恒定的壓力下存在。 （ ） 8）固溶體合金棒順序結(jié)晶過(guò)程中，液/固界面推進(jìn)速度越快，則棒中宏觀偏析越嚴(yán)重。 （ ） 9）晶界上不存在空位，故以空位機(jī)制擴(kuò)散的原子在晶界上無(wú)法進(jìn)行擴(kuò)散。 （ ） 10）采用適當(dāng)?shù)脑俳Y(jié)晶退火，可以細(xì)化金屬鑄件的晶粒。（ ）,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaoto

65、ng University,40,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,41,五、綜合題 1）畫出完整的Fe—Fe3C相圖，回答下列問(wèn)題：（1）分析含4%C合金平衡狀態(tài)下結(jié)晶過(guò)程（作圖表示），計(jì)算其室溫組織的相含量和組織含量；（2）試畫出45鋼平衡冷卻狀態(tài)下的室溫組織圖。2）試用位錯(cuò)理論解釋細(xì)晶強(qiáng)化和加工硬化的原因。,Sunday, March 17, 2024,D

66、alian Jiaotong University,42,試卷 B 答案,一、填空題1）2，ABABA……，ABCABCA……；2）有序，無(wú)序；3）點(diǎn)缺陷、線缺陷、面缺陷；4）大小，方向；5）θ＞10℃；6）過(guò)冷度，變形儲(chǔ)存能的釋放，晶界能的降低和界面曲率的減少（界面兩側(cè)的化學(xué)位差），化學(xué)位剃度。7）均勻形核，非均勻形核；8） 線缺陷，面缺陷；9）D＝D0exp（-Q/RT）,Sunday, March 17, 2

67、024,Dalian Jiaotong University,43,二、名詞解釋1）合金成分超過(guò)兩種固溶體的最大溶解度時(shí)，形成與A、B兩組元晶格類型均不相同的新相。2）冷變形金屬通過(guò)加熱使內(nèi)應(yīng)力得到很大程度消除，同時(shí)又能保持冷變形強(qiáng)化狀態(tài)的工藝。3）共晶量很小的合金，在不平衡條件下，共晶體與初生相相同的那一相，依附在初生固溶體上生長(zhǎng)，而把另一相推向晶界或枝間。4）再結(jié)晶完成后，在某些情況下，晶粒長(zhǎng)大只是少數(shù)幾個(gè)晶粒突發(fā)性地、迅速

68、地粗化的現(xiàn)象。5）金屬中的各種夾雜物、偏析及第二相等，在熱變形時(shí)可隨基體金屬一起流動(dòng)，可順變形方向分布的現(xiàn)象。,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,44,三、判斷題 1）√，2）×，3）√，4）√，5）√，6）√，7）√， 8） ×，9）×，10）×。四、簡(jiǎn)答題 1）畫圖略 2）正溫度剃度，平面狀；負(fù)

69、溫度剃度，樹(shù)枝狀。 3）提高冷卻速度，加入形核劑，振動(dòng)。 4）τ＝σ0m 5）再結(jié)晶—必須經(jīng)過(guò)冷變形，在一個(gè)溫度范圍發(fā)生，以新的等軸晶粒代替變形晶粒； 重結(jié)晶—在某一溫度發(fā)生相變，新相代替舊相。 6）表γ→α里，畫圖略,Sunday, March 17, 2024,Dalian Jiaotong University,45,五、綜合題1）畫圖略：相含量：Fe3C＝（4－0.01）/（6.69－0.0.01

70、），α＝1- Fe3C；組織含量：Ld＝（4－2.11）/（4.3－2.11），A＝（4.3－4）/（4.3－2.11）， Fe3CⅡ＝[（2.11－0.77）/（6.69－0.77）]* A ，P＝[（6.69－2.11）/（6.69－0.77）] * A 。2）晶粒愈細(xì)，應(yīng)力集中就愈小，滑移變形就難以由一個(gè)晶粒傳遞到相鄰晶粒中，強(qiáng)度高； 隨著加工變形的進(jìn)行，位錯(cuò)交互作用形成交割和纏結(jié)阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，使硬度、強(qiáng)