材料科學(xué)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)試題和答案-預(yù)覽頁

　

【正文】 29. 在二元合金中，鑄造性能最好的合金是具有（C）。 A. 共晶 B. 包晶 C. 包析33. 對稱傾側(cè)晶界的晶界結(jié)構(gòu)由（B）組成。 A. 一條垂直線 B. 一條曲線 C. 一個區(qū)域37. 鑄件在凝固時若不出現(xiàn)成分過冷，則鑄件組織將是（B）。（） 共晶合金在鑄造中流動性一般較差。 （214。（214。（） 1 觀察共析鋼的顯微組織，發(fā)現(xiàn)圖中顯示滲碳片層密集程度不同。） 改錯：1. 所謂過冷度是指結(jié)晶時，在冷卻曲線上出現(xiàn)平臺的溫度與熔點(diǎn)之差；而動態(tài)過冷度是指結(jié)晶過程中，實(shí)際液相的溫度與熔點(diǎn)之差。3. 在任何溫度下，液態(tài)金屬中出現(xiàn)的最大結(jié)構(gòu)起伏都是晶胚。5. 在液態(tài)金屬中，凡是涌現(xiàn)出小于臨界晶核半徑的晶胚都不能成核，但是只要有足夠的能量起伏提供形核功，還是可以成核的。7. 無論溫度分布如何，常用純金屬生長都是呈樹枝狀界面。9. 從宏觀上觀察，如液/固界面是平直的，稱為光滑界面結(jié)構(gòu)；若是呈金屬鋸齒形的，稱為粗糙界面結(jié)構(gòu)。11. 在共晶線上利用杠桿定律可以計算出共晶體的相對量，而共晶線屬于三相區(qū)，所以杠桿定律不僅適用于兩相區(qū)，也適用于三相區(qū)。13. 鐵素體和奧氏體的根本區(qū)別在于固溶度不同，前者小而后者大。15. 無論何種成分的碳鋼，隨著含碳量的增加，組織中鐵素體相對量減少，而珠光體相對量增加。17. 用NiCu合金焊條焊接某合金板料時，發(fā)現(xiàn)焊條慢速移動時，焊縫易出現(xiàn)胞狀組織，而快速移動時，則易于出現(xiàn)樹枝狀組織。純物質(zhì)中的自擴(kuò)散即是一個典型的例證。此時雖存在原子的遷移（即擴(kuò)散），但沒有宏觀擴(kuò)散流。20. 晶界上原子排列混亂，不存在空位，所以以空位機(jī)制擴(kuò)散的原子在晶界處無法擴(kuò)散。21. 間隙固溶體中溶質(zhì)濃度越高，則溶質(zhì)所占據(jù)的間隙越多，供擴(kuò)散的空余間隙越少，即z值越小，導(dǎo)致擴(kuò)散系數(shù)下降。22. 體心立方比面心立方晶體的配位數(shù)要小，故由D=1/6fzPa2關(guān)系式可見，αFe中原子擴(kuò)散系數(shù)要小于γFe中的擴(kuò)散系數(shù)。四、名詞解釋1. 間隙固溶體和有序固溶體溶質(zhì)原子不是占據(jù)溶劑晶格的正常結(jié)點(diǎn)位置，而是填入溶劑原子間的一些間隙中，這樣得到的固溶體稱為間隙固溶體。由于過渡層很薄，在光學(xué)顯微鏡下，這類界面是平直的，又稱為非小平面界面。4. 包析轉(zhuǎn)變，熔晶轉(zhuǎn)變，偏晶轉(zhuǎn)變，合晶轉(zhuǎn)變包析轉(zhuǎn)變：是由兩個固相共同作用形成一個固相的恒溫轉(zhuǎn)變。5. 平衡凝固，非平衡凝固，正常凝固平衡凝固：是指合金在極緩慢冷卻條件下進(jìn)行結(jié)晶的過程。奧氏體：碳溶于γFe中形成的間隙固溶體，為面心立方結(jié)構(gòu)，常用符號A或γ表示。滲碳體具有很高的硬度，但塑性很差，延伸率接近于零。孿生：是晶體的一部分沿一定的晶面和一定的晶向相對于另一部分晶體做均勻地切變的過程稱為孿生。9. 交滑移和多滑移交滑移：是指兩個或多個滑移面共同沿著一個滑移方向的滑移。取向因子：稱為取向因子，或稱施密特因子（Schmid），取向因子越大，則分切應(yīng)力越大。再結(jié)晶：被加熱到較高的溫度時，原子也具有較大的活動能力，使晶粒的外形開始變化。上坡擴(kuò)散：是指沿著濃度升高的方向進(jìn)行的擴(kuò)散，即由低濃度向高濃度方向擴(kuò)散，使?jié)舛劝l(fā)生兩級分化。自擴(kuò)散只發(fā)生在純金屬和均勻固溶體中。 2. 在立方系中繪出{110}、{111}晶面族所包括的晶面及(112),()晶面。臨界晶核半徑，其大小與過冷度有關(guān)4. 試述結(jié)晶相變的熱力學(xué)條件，動力學(xué)條件，能量及結(jié)構(gòu)起伏。由臨界晶核形核功ΔGK=1/3σA可知，當(dāng)形成一個臨界晶核時，還有1/3的表面能必須有液體中的能量起伏來提供。基本途徑：（1）增加過冷度ΔT。加入形核劑后，可以促使過冷液體發(fā)生非均勻形核。6. 根據(jù)PbSn相圖，試分析：1)什么成分的合金適于壓力加工，什么成分的合金適于鑄造?2)結(jié)合所學(xué)知識，用什么方法可以提高WSn19%鉛合金的強(qiáng)度？ 1）壓力加工時，要求合金有良好的塑性變形能力，組織中不允許有過多的脆性第二相，所以要求鋁合金中合金元素含量較低，一般不超過極限固溶度的成分。合金的結(jié)晶溫度范圍愈寬，其流動性愈差。通過冷變形，產(chǎn)生加工硬化效應(yīng)，從而提高合金的強(qiáng)度。若從這方面考慮，可以有多種簡便方法來將二者區(qū)分開來，如1）用鋼銼試銼，硬者為鑄鐵，易銼者應(yīng)為低碳鋼；2）用榔頭敲砸，易破斷者為鑄鐵，砸不斷者為低碳鋼，等等。而塑性是隨著碳量增加而單調(diào)下降的，在出現(xiàn)萊氏體后，塑性將幾乎降為零。變形前后，晶體結(jié)構(gòu)類型不變。與滑移類似，孿生要素也與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)，但是同一結(jié)構(gòu)的孿晶面、孿生方向可以與滑移面、滑移方向不同。孿生對于塑性變形的直接貢獻(xiàn)比滑移小得多，但是孿生改變了晶體位向，使硬位向的滑移系轉(zhuǎn)到軟位向，激發(fā)了晶體的進(jìn)一步滑移。因此，金屬的晶粒愈細(xì)強(qiáng)度愈高。 其中回復(fù)階段所釋放的儲存能略占總變形能的10％，再結(jié)晶階段所釋放的儲存能略占總變形能的90％。13. 為什么鋼鐵零件滲碳溫度一般要選擇在γFe相區(qū)中進(jìn)行？若不在γ相區(qū)中進(jìn)行會有什么結(jié)果?答：因αFe中的最大碳溶解度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）%，%的鋼鐵，在滲碳時零件中的碳濃度梯度為零，滲碳無法進(jìn)行，即使是純鐵，在α相區(qū)滲碳時鐵中的濃度梯度很小，在表面也不能獲得高含碳層；由于溫度低，擴(kuò)散系數(shù)也很小，滲碳過程極慢，沒有實(shí)際意義。答：共析反應(yīng)：冷卻到727℃時具有S點(diǎn)成分的奧氏體中同時析出具有P點(diǎn)成分的鐵素體和滲碳體的兩相混合物。（18分）答：FeFe3C相圖見下圖。當(dāng)溫度冷卻至23點(diǎn)溫度區(qū)間時，從初晶奧氏體和共晶奧氏體中都析出二次滲碳體。N：同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點(diǎn)（A4）1394℃ 0%CP：碳在中的最大溶解度點(diǎn) %C 727℃S：共析點(diǎn)727℃ %C 在這一點(diǎn)上發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，反應(yīng)式：，當(dāng)冷卻到727℃時從具有S點(diǎn)成分的奧氏體中同時析出具有P點(diǎn)成分的鐵素體和滲碳體的兩相混合物——珠光體P（）ES線：碳在奧氏體中的溶解度曲線，又稱Acm溫度線，隨溫度的降低，碳在奧化體中的溶解度減少，多余的碳以形式析出，%～%C的鋼冷卻到Acm線與PSK線之間時的組織，從A中析出的稱為二次滲碳體。 % 、 % 、 % 、 % 的鐵碳合金從液態(tài)緩冷至室溫時的結(jié)晶過程和室溫組織.答：%C:在1~2點(diǎn)間合金按勻晶轉(zhuǎn)變結(jié)晶出A，在2點(diǎn)結(jié)晶結(jié)束，全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。冷到3點(diǎn)時開始析出F，34點(diǎn)A成分沿GS線變化，鐵素體成分沿GP線變化，當(dāng)溫度到4點(diǎn)時，奧氏體的成分達(dá)到S點(diǎn)成分（%），便發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，形成珠光體，此時，原先析出的鐵素體保持不變，稱為先共析鐵素體，%C，所以共析轉(zhuǎn)變結(jié)束后，合金的組織為先共析鐵素體和珠光體，當(dāng)溫度繼續(xù)下降時，鐵素體的溶碳量沿PQ線變化，析出三次滲碳體，同樣量很少，可忽略。2. 按原子排列情況和吻合程度分類，界面可分為_共個界面_、_非共格界面_、_半共格界面_和復(fù)雜半共格界面。6. 純金屬及金屬凝固后得到的典型鑄錠組織由_表面細(xì)晶區(qū)_、_柱晶取_、__中心等軸晶區(qū)__三個區(qū)域構(gòu)成。10. 金屬固態(tài)相變的三種基本變化__結(jié)構(gòu)____、__成分___、___有序程度變化__。14. 球化處理由片狀向粒狀轉(zhuǎn)變可降低__表面能__，為自發(fā)過程。 即重合點(diǎn)陣模型：設(shè)想兩個晶粒（存在θ的位向差角）的點(diǎn)陣，彼此通過晶界向?qū)Ψ窖由欤瑒t其中一些原子將出現(xiàn)有規(guī)律性的重合。在有小的成分過冷時，將導(dǎo)致組織發(fā)生胞狀偏析，當(dāng)成分過冷很大時，組織將發(fā)生樹枝狀偏析。4. 從熱力學(xué)角度說明菲克定律的局限性，說明何謂擴(kuò)散熱力學(xué)因子。奧氏體的形成為形核長大的擴(kuò)散性相變，其形成過程可分為四個階段：奧氏體形核、奧氏體長大、滲碳體的溶解、奧氏體均勻化 WORD格式整理