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2017年西南交通大学材料科学基础(同等学力加试)复试实战预测五套卷

  摘要

一、名词解释

1. 间隙固溶体

【答案】间隙固溶体是指若溶质原子比较小时可以进入溶剂晶格的间隙位置之中而不改变溶剂的晶格类型所形成的固溶体。

2. 金属键

【答案】金属键是金属正离子与自由电子之间的相互作用所构成的金属原子间的结合力。

二、简答题

3. Pb-Sn-Bi 三元合金相图如图所示。

(1)试写出图中五条单变量线及P 点、E 点反应的反应式。 (2)分析图中合金2的平衡结晶过程,指出它的开始凝固温度。

【答案】(1)图中五条单变量线的反应式分别为:

P 点反应:E 点分反应:

合金2的开始凝固温度从图中可

(2)图中合金2的平衡结晶过程:

以得到为150°C 。

4. 何为成分过冷?它对固溶体合金凝固时的生长形貌有何影响?

【答案】(1)成分过冷:在合金的凝固过程中,由于液相中溶质分布发生变化而改变了凝固温度,这可由相图中的液相线来确定,因此,将界面前沿液体中的实际温度分布低于由于溶质分布所决定的凝固温度时产生的过冷,称为成分过冷。 (2)对形貌的影响:

①当在液-固界面前沿有较小的成分过冷区时,平面生长就会被破坏;

②界面某些凸起的地方,在它们进入过冷区之后,由于过冷度稍有増加,促进了它们进一步凸向液体,但因成分过冷区较小,凸起部分不可能有较大的伸展,使界面形成了胞状组织; ③如果界面前沿的成分过冷区较大,则凸出部分就能继续伸向过冷液相中生长,同时在侧面产生分枝,形成二次轴,在二次轴上再长出三次轴等,这样就形成树枝状组织。 综上述,由于成分过冷,可是合金在正的温度梯度下凝固得到树枝状组织。

5. 请画出金属单晶体的典型应力-应变曲线,并标明各阶段。铝(层错能约为钢(层错能约为区别?

【答案】(1)单晶体的应力-应变曲线如图所示,各阶段如图中标注所示。

和不锈

哪一种材料的形变第III 阶段开始得更早?这两种材料滑移特征有什么

(2)第III 阶段是抛物线型硬化阶段,主要机制之一是在塞积群中的螺位错交滑移,塞积群前的应力集中得以释放,故使硬化率下降。可见,越容易交滑移的材料第III 阶段开始越早。 铝的层错能高,位错一般不能扩展,其螺位错容易交滑移;不锈钢层错能很低,位错通常都会扩展,不容易交滑移。比较来看,铝的形变第III 阶段开始得更早。

6. 试画出立方晶体中的(123)晶面和【答案】如图所示。

晶向。

7. 在简单立方晶体的(100)面上有一个b=a[001]的螺位错。如果它(a )被(001)面上b=a[010]的刃位错交割;(b )被(001)面上b=a[001]的螺位错交割。试问在这两种情形下每个位错上会形成割阶还是弯折?

【答案】交割后的情况如图所示。

8. 画出一个六方晶胞,并标注出坐标原点和基矢面。

【答案】如图所示。

然后在晶胞中画出(1212)晶

三、计算题