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2016年中国科学技术大学中国科学院金属研究所材料科学基础复试笔试最后押题五套卷

  摘要

一、名词解释

1. 反应扩散

【答案】反应扩散是通过扩散而形成新相的过程。即在固态扩散的过程中,如果渗入元素在金属中溶解度有限,随着扩散原子增多,当渗入原子的浓度超过饱和溶解度时则形成不同于原相的固溶体或中间相,从而使金属表层分为出现新相和不出现新相的两层的过程。

2. 晶面族

【答案】晶面族是对称关系(原子排列和分布,面间距)相同只是空间位向不同的各组等同晶面,用{hkl}表示。

3. 空间点阵

【答案】为了便于分析研宄晶体中质点的排列规律性,可将实际晶体结构看成完整无缺的理想晶体并简化,将其中每个质点抽象为规则排列于空间的几何质点,称之为阵点。这些阵点在空间呈周期性规则排列并具有完全相同的周围环境,这种由它们在三维空间规则排列的阵列称为空间点阵。

4. 相图中的自由度

【答案】相图中的自由度是指在相平衡系统中,在一定范围内可以任意改变而不引起旧相消失或新相产生的独立变量。

5. 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。

6. 再结晶

【答案】再结晶是指形变金属在一定的加热条件下,通过新的可移动大角度晶界的形成及随后移动,从而形成无应变新晶粒组织的过程。

二、简答题

7. 影响陶瓷晶体塑性变形能力的因素都有哪些?

【答案】陶瓷晶体有共价键晶体、离子键晶体和共价-离子混合晶体。因此影响因素主要有以下几

个方面:(1)由于共价键具有饱和性,所以位错运动有很高的点阵阻力;(2)而对于离子键晶体,位错运动通常都受到同号离子的巨大斥力,只在某些特定的方向上运动才较容易进行;(3)陶瓷晶体中的滑移系少,塑性变形能力差;(4)在陶瓷晶体中一般柏氏矢量较大,因而位错运动阻力大;(5)共价键晶体价键方向性、离子键晶体的静电作用力都对陶瓷晶体滑移系的可动性起决定性的影响。

8. 根据相图,铁碳合金中的渗碳体相可能存在有五种不同的形态,按照形成温度由高到低,依次是:一次渗碳体,共晶渗碳体,二次渗碳体,共析渗碳体和三次渗碳体。请画出含有上述五种渗碳体的铁碳合金的组织示意图(一种合金中可包含一种或多种形态的渗碳体),并标明渗碳体组织的名称。

【答案】如图所示。

一次渗碳体是从液相中直接析出的,

只有在含碳量的铁碳合金(白口铸铁)中才能见

,如图(a )中白色条状组织所示。 到。其形貌是大块的板条(过共晶白口铸铁中)

二次渗碳体是过共析钢退火平衡组织,是从奥氏体中析出的,一般分布在原奥氏体晶界,呈网状,又称网状渗碳体,如图(b )所示。

(a )条状(b )网状

图 和P 中的层状渗碳体; (c )铁素体晶界上的(d )共晶渗碳体(白色区域)

三次渗碳体是从铁素体中析出的,分布在铁素体晶界上,由于量较少,呈现断续蛇状分布。一般只在工业纯铁中可以看到,如图(c )所示。

珠光体中的渗碳体叫做共析渗碳体,呈现为层片状形态,如图(b )所示。