材料科学基础精彩试题库内附部分自己整理问题详解

实用标准文档 材料科学基础试题库 一、选择 1、在柯肯达尔效应中，标记漂移主要原因是扩散偶中 __C___。 A、两组元的原子尺寸不同 B、仅一组元的扩散 C、两组元的扩散速率不同 2、在二元系合金相图中，计算两相相对量的杠杆法则只能用于 __B___。 A、单相区中 B、两相区中 C、三相平衡水平线上 3、铸铁与碳钢的区别在于有无 _A____。 A、莱氏体 B、珠光体 C、铁素体 4、原子扩散的驱动力是 _B____。 A、组元的浓度梯度 B、组元的化学势梯度 C、温度梯度 5、在置换型固溶体中，原子扩散的方式一般为 __C___。 A、原子互换机制 B、间隙机制 C、空位机制 6、在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子，这样的缺陷称为 _B____。 A、肖脱基缺陷 B、弗兰克尔缺陷 C、线缺陷 7、理想密排六方结构金属的c/a 为 __A___。 A、1.6 B、2√2/3 C、√2/3 8、在三元系相图中，三相区的等温截面都是一个连接的三角形，其顶点触及 __A___。 A、单相区 B、两相区 C、三相区 9、有效分配系数 Ke 表示液相的混合程度，其值范围是 _____。 （其中 Ko 是平衡分配系数） A、1 ΔG max ；成分条件。 16、为什么钢的渗碳温度一般要选择在γ-Fe 相区中进行若不在γ-Fe 相区进行会有什么 结果γ相是原始生长相，固溶度高，渗碳可以均匀分布在组织结构中。 温度过低的其他相，比如马氏体，或珠光体的，不能均匀扩散到组织结构中，偏析严重，导 致强度降低。 温度过高，组织会重新生核成长，会破坏原来的组织结构 19、位错密度有哪几种表征方式 体密度即单位体积内的位错线长度；面密度即垂直穿过单位面积的位错线根数。 20、淬透性与淬硬性的差别。 淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层深度的能力； 淬硬性是指在一定条件下淬火后获得马氏体 组织所能达到的最高硬度。 22、马氏体相变的基本特征（12 分） 1.无扩散性 2.切变性，即由母相变为新相的晶格改组过程是以切变方式进行的 3.具有一定的晶体学位相关系的惯习面，即共格切变 4.转变在一定的温度范围内进行 5.快速转变，一般不需要孕育期 6.转变不完全，会留有相当数量的残余奥氏体 23、加工硬化的原因（6 分） 产生加工硬化的主要原因是金属在塑性变形时晶粒产生滑移，滑移面和其附近的晶格扭曲， 使晶粒伸长和破碎，金属内部产生残余应力等， 因而继续塑性变形就变得困难， 从而引起加 工硬化。 文案大全 实用标准文档 24、柏氏矢量的意义（6 分） 它描述了位错线上原子畸变特征、方向、大小；位错的畸变能和柏氏矢量的平方成正比. 26、已知 916℃时，γ-Fe 的点阵常数 0.365nm， （011）晶面间距是多少（5 分） 面心立方的-Fe，a＝b＝c＝0.365nm，对立方晶系， d  a 021212 0.365 2 1.03nm 27、画示意图说明包晶反应种类，写出转变反应式（4 分） 28、影响成分过冷的因素是什么（9 分） 温度梯度（平缓有利） ；凝固速度（越快越有利） ；凝固范围（越大越有利） 。 29、单滑移、多滑移和交滑移的意义是什么（9 分） 只有一个滑移系统上的分切应力最大并达到临界分切应力， 形成单滑移，这种情况下，加工 硬化最弱； 当拉力轴在晶体的特定取向上可能使几个滑移系的分切应力相等， 在同时达到了 临界分切应力时发生多滑移， 这种情况下会发生加工硬化现象； 交滑移是螺旋位错在两个相 交的滑移面上运动， 当螺型位错在一个滑移面上运动遇到障碍会转到另一个滑移面上继续滑 移，滑移方向不变。交滑移影响材料的塑性。 30、简要说明纯金属中晶粒细度和材料强度的关系，并解释原因。 （6 分） Hall-Petch 霍尔-佩奇公式，细度减小，屈服强度增加，用晶界位错塞积模型解释。对粗晶 粒，晶界塞积的位错多， 产生应力集中大，在变形传递中容易使位错源开动，因此屈服强度 低。 31、某晶体的原子位于四方点阵的节点上，点阵的 ab，ca/2，有一晶面在 x，y，z 轴的 截距分别为 6 个原子间距、2 个原子间距和 4 个原子间距，求该晶面的密勒指数。 32、证明理想密排六方结构的轴比c/a1.633。a,厂 3/3a 33、立方晶系的111，110，123晶面族各包含多少晶面，写出它们的密勒指数。 34、说明柏氏矢量的确定方法，如何利用柏氏矢量和位错线来判断位错的类型 答 首先在位错线周围作一逆时针回路,然后在无位错的晶格内作同样的回路,该回路必不闭 合,连接终点与起点即为柏氏矢量. 位错线与柏氏矢量垂直的是刃型位错,平行的是螺型位 错. 35、简要说明成分过冷的形成及其对固溶体组织形态的影响。 答 固溶体凝固时,由于溶质原子在界面前沿液相中的分布发生变化而形成的过冷. 36、为什么晶粒细化既能提高强度，也能改善塑性和韧性 答 晶粒细化减小晶粒尺寸,增加界面面积,而晶界阻碍位错运动,提高强度; 晶粒数量增加, 塑性变形分布更为均匀,塑性提高; 晶界多阻碍裂纹扩展,改善韧性. 37、共析钢的奥氏体化有几个主要过程合金元素对奥氏体化过程有什么影响 答 共析钢奥氏体化有 4 个主要过程 奥氏体形成、 渗碳体溶解、 奥氏体均匀化、 晶粒长大。 合金元素的主要影响通过碳的扩散体现，碳化物形成元素阻碍碳的扩散，降低奥氏体形成、 渗碳体溶解、奥氏体均匀化速度。 38、提高钢材耐蚀性的主要方法有哪些为什么说Cr 是不锈钢中最重要的合金元素 1 2 ys  0  k y d 文案大全 实用标准文档 答提高钢材耐蚀性的主要方法有 在表面形成致密氧化膜、提高基体电极电位、形成单相 组织。Cr 可形成表面致密氧化膜Cr2O3,可提高电极电位，可形成单相铁素体. 39、何为位错反应如何判断一个位错反应能否进行 40、根据凝固理论，试述细化晶粒的基本途径。 由 凝固理论可知，结晶时单位体积中的晶粒数目 z 取决于形核率 N 和晶体长大速率 Vg 两个因素，即 z ∝ N/Vg 。基本途径 1增大过冷度 △ T。△T 增加，N 和 Vg 都随之增加，即 z 增多。 2加入形核剂。加入形核剂后，可以促使过冷液体发生非均匀形核。即不但使非 均匀形核所需要的基底增多， 而且使临界晶核半径减小， 这都将使晶核数目增加， 从而细化 晶粒。 3振动结晶。振动结晶，一方面提供了形核所需要的能量，另一方面可以使正在 生长的晶体破断，以提高更多的洁净核心，从而使晶粒细化。 41、分析金属冷变形度的大小对再结晶晶粒尺寸的影响，说明原因。 42、简述成分过冷的形成以及成分过冷对固溶体生长形态的影响。 43、位错增值机理 五、计算、作图 1、已知碳在 rFe 中的扩散常数 D0＝2.010-5m /s，扩散激活能 Q＝1.4X10 J/mol（R＝ 8.31J/molK。 碳势均为 CP＝1.1％C 的条件下对 20钢在 880℃进行渗碳， 为达到 927℃渗 碳 5h 同