2017年西北工业大学航空学院832材料科学基础之材料科学基础考研题库
● 摘要
一、简答题
1． 简单立方晶体中，若位错线方向为[001]，
试说明该位错属于什么类型的位错？
【答案】因位错线方向与柏氏矢量方向垂直，因此该位错为刃位错。
2． 根据如下给出的信息，绘制出A 和B 组元构成的在600°C 到1000°C 之间的二元相图：A 组元的熔点是940°C ；B 组元在A 组元中的溶解度在所有温度下为零；B 组元的熔点是830°C ；A 在B 中的最大溶解度是在700°C 为12wt%；600°C 下A 在B 中的溶解度是8wt%；700°C 时在成B 有一个共晶转变；730°C 时在成分点A-60B 有另一个共晶转变；755°C 分点A-75（wt%）（wt%）时在成分点A-40（wt%）B 还有一个共晶转变；在780°C 时在成分点A-49（wt%）B 有一个稳定金属间化合物凝固发生；在755°C 时在成分点A-67（wt%）B 有另一个稳定金属间化合物凝固发生。
【答案】如图所示。
图
3． 相图分析（A-B-C 三元相图如图1所示，本题作图部分直接画在图中） （1）划分分三角形。
（2）标出界线的性质（共熔界线用单箭头，转熔界线用双箭头）。 （3）指出化合物
的性质。
（4）说明E 、F 、B 点的性质，并列出相变式。
（5）分析M 点的析晶路程（表明液、固相组成点的变化，并在液相变化的路径中注明各阶段的相变化和自由度数）。
图1
【答案】（1
）三个分三角形（2）见图
2
图2
（3）为二元一致熔化合物
；（4）H :单转熔点E :低共熔点F :低共熔点
为二元不一致熔化合物。
（5）M 点析晶路程见图2（有穿S2的相区）。 液相：
固相：
4． 简述铸锭常见凝固技术及用途。
【答案】（1）控制晶粒大小：细化晶粒，提if]材料的强前性。
（2）制取单晶体：可以获取具有特殊性能的单晶材料，尤其是具有特殊物理性能的半导体材料。（3）制取非晶态合金：制备具有特殊力学和物理性能的材料。 （4）定向凝固：制取叶片等在某一方向要求具有良好性能的工艺。 （5）区域熔炼：利用固溶体凝固原理来提纯材料的一种工艺。
5． 纯金属中主要的点缺陷有哪些，简述其可能的产生原因。
【答案】纯金属晶体中，点缺陷的主要类型是空位、间隙原子、空位对及空位与间隙原子对。它们产生的途径有以下几个方面：
（1）依靠热振动使原子脱离正常点阵位置而产生。空位、间隙原子或空位与间隙原子对都可由热
激活而形成。这种缺陷受热的控制，它的浓度依赖于温度，随温度升高，其平衡态的浓度亦增高。（2）冷加工时由于位错间有交互作用，在适当条件下，位错交互作用的结果能产生点缺陷，如带割阶的位错运动会放出空位。
（3）辐照。高能粒子（中子、a 粒子、高速电子等）轰击金属晶体时，点阵中的原子由于粒子轰击而离开原来位置，产生空位或间隙原子。
6． 纯金属中溶入另一组元后（假设不会产生新相）会带来哪些微观结构上的变化？这些变化如何引起性能上的变化？
【答案】（1）微观结构上的变化： ①引起点阵畸变，点阵常数会改变； ②会产生局部偏聚或有序，甚至出现超结构。 （2）性能上的变化：
①因固溶强化使强度提高，塑性降低； ②电阻一般増大。
7． 试述针对工业纯铝、Al-5%Cu合金、来进行强化。
【答案】（1）对工业纯铝主要的强化机制为加工硬化、细晶强化；
（2）Al-5%Cu合金的强化机制为固溶强化、沉淀强化、加工硬化、细晶强化；
（3）复合材料的强化机制为加工硬化、细晶强化、弥散强化。
8． 什么是空间点阵与晶体结构？对于同一种空间点阵，晶体结构是否唯一，为什么？请指出图中Cr 和CsCl 的晶体结构个属于那种空间点阵，并说明理由。
复合材料分别可能采用哪些主要的强化机制
图
【答案】（1）空间点阵是指周围环境相同的阵点在空间规则排列的三维阵列；晶体结构是指晶体中实际质点的具体排列情况。
（2）对于同一种空间点阵，晶体结构不唯一，因为晶体结构指的是实际质点的具体排列情况，它们能组成各种类型的排列，实际存在的晶体结构是无限的。
Cr 属于体心立方点阵，CsCl 属于简单立方点阵。Cr 的晶胞中，Cr 占据体心和八个顶角位置，（3）
每个原子的周围环境都相同，即构成了体心立方点阵。csci 中，cr 占据八个顶角，它们的周围环境都相同；对于
来说，
也具有相同情况，若将
看成顶点，也是简单立方点阵。