材料科学基础试题模拟

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1、一、简答题（每题6分，共30分）1.原子的结合键有哪几种？各有什么特点？2.面心立方晶体和体心立方晶体的晶胞原子数、配位数和致密度各是多少?3.立方晶系屮，若位错线方向为［001］,b=a［\0］，试说明该位错属丁•什么类型。4.请说明间隙化合物与间隙固溶体的异同。D=Dqexp

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3、5•试从扩散系数公式I丿说明影响扩散的因索。6.何为过冷度？它对形核率有什么影响？二、作图计算题（每题10分，共40分）1.在面心立方晶体中，分别画出（101）、［110］和（丁了T）、［1T°］,指出哪些是滑移面、滑移方向，并就图屮情况分析它们能否构成滑移系？2.己知A1为面心立方品体，原了半径为“。若在

4、A1晶体的八面体间隙中能溶入最人的小原子半径为小，请计算巾与B的比值是多少。3.A-B二元合金中具有共晶反应如下：厶（忙0.75）0%日⑸+0（忙0.95）若共晶反应刚结束时，g和0相的相对含量各占50%,试求该合金的成分。4・已知铜的临界分切应力为IMpa,问要使（HD面上产生［101］方向的滑移，应在［001］方向上施加多人的力？三、综合分析题（每题15分，共30分）1.按下列条件绘出A-B二元相图:（1）A组元（熔点600°C）与B组元（熔点500°C）在液态时无限互溶；（2）固态时,A在B中的最大固溶度为旳二0.30,室温时为j萨0.10；而B在固态下不溶于A；（3）300°C时发生

5、共晶反应厶（忙。40）oA+0伽=0.70）。在A-B二元和图中，分析炉尸0.6的合金平衡凝固后，在室温下的相组成物及组织组成物，并计算各相组成物的相对含量。2.请绘出下列Fe-C合金极缓慢冷却到室温后的金相组织示意图，并标注各组织。（腐蚀剂均为3%硝酸酒精）一、简答题（每题6分，共30分）1.原子的结合键有哪儿种？各有什么特点？离子键：正负离子相互吸引；键合很强，无方向性；熔点、硬度高，固态不导电，导热性差。共价键：相邻原子通过共用电子对结合；键合强，有方向性；熔点、硬度高，不导电，导热性有好有差。金属键：金属正离子于自由电子相互吸引；键合较强，无方向性；熔点、硬度有高有低，导热导电性好。

6、分子键：分子或分子团显弱电性，相互吸引；键合很弱，无方向性；熔点、硬度低，不导电，导热性差。氢键：类似分子键，但氢原子起关键作用XH-Y;键合弱，有方向性；熔点、硬度低，不导电，导热性好。2.面心立方晶体和体心立方品体的晶胞原了数、配位数和致密度各是多少?晶胞原子数配位数致密度面心立方41274%体心立方2868%3.立方晶系中，若位错线方向为[001],氏=引1101，试说明该位错属于什么类型。因位错线方向垂直于柏氏矢量，所以是刃位错。1.请说明间隙化合物与间隙固溶体的异同。相同点：小原子溶入不同点：若小原子溶入后，大小原子数量成比例，在选取点阵时，大小原子点阵可以合并，这实际上改变了大原

7、子的点阵结构，因此认为形成新相，称为间隙相（间隙化合物）O若小原子溶入后，分布随机，大小原子点阵不能合并，仍然保留大原子点阵，称为间隙固溶体。D=D°exp

8、——j2.试从扩散系数公式I丿说明影响扩散的因素。从公式表达形式可以看出扩散系数与扩散激活能Q和温度T有关。扩散激活能越低扩散系数越大，因此激活能低的扩散方式的扩散系数较大，如晶界和位错处的扩散系数较大。温度越高，原子活性越大，扩散系数越大。1.何为过冷度？它对形核率有什么影响？过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度的差值。随过冷度增大，形核率先增后减。二、作图计算题（每题10分，共40分）1.在而心立方晶体中，分别画岀（101）、［no］

9、和（丁丁了）、［1T°］,指出哪些是滑移面、滑移方向，并就图中情况分析它们能否构成滑移系？对面心立方晶体，（101）非密排面，因此它不是滑移面；［110］是密排方向，因此是滑移方向。但这二者不能构成滑移系。（TTT）和［1T°］是密排面和密排方向，因此可以构成滑移系。2.已知A1为面心立方晶体，原子半径为巧。若在A1品体的八面体间隙中能溶入最大的小原子半径为5请计算耳与B的比值是多少。么=0.4141.A-B二元合金中具有共晶反应如下：L（忙0.75）0Q（忙。•⑸+0（吹0.95）若共晶反应刚结束时，a和0相的相对含量各占50%,试求该合金的成分。设合金成分为c%,由题知:a%=°。5一c

10、X100%=50%0.95-0.15得:c%=0・55%2.已知铜的临界切分应力为IMpa,问要使（丁11）面上产生［101］方向的滑移，应在［001］方向上施加多大的力？对立方晶系，两晶向［hfk}/］和［方丛夹角公式为：hjj+kxk.+LLcos（p=$」I丄—=+叶+"&22+1^故滑移面的法线［门1］与拉力轴方向［001］的夹角为:COS^9=—IxO+IxO+lxl7（-i）2+i2+i2Vo2+