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2017年云南大学材料科学基础(同等学力加试)复试仿真模拟三套题

  摘要

一、名词解释

1. 上坡扩散

【答案】上坡扩散是指原子从低浓度向高浓度处的扩散,扩散的驱动力是化学位梯度。

2. 扩展位错

【答案】一个全位错分解为2个Shockley 不全位错,这样的2个Shockley 位错一起被称为扩展位错。

二、简答题

3. 如何改善钢的初性?

【答案】主要措施有:①尽量减少钢中第二相的数量;②提高基体组织的塑性;③提高组织的均匀性;④细化晶粒;⑤加入Ni 可以降低冷脆转折温度;⑥防止溶质原子沿晶界分布与第二相沿晶界析出。

4. 画出立方晶系的[100]、[101]晶向的(111)、晶面。

【答案】如图所示。

晶面及六方晶系的晶向、(0001)

5. 什么是二次再结晶?二次再结晶发生的条件是什么?二次再结晶后织构会不会发生变化? 【答案】二次再结晶是指在再结晶完成的基础上,少数晶粒的异常长大现象。此时晶粒尺寸分布出现双峰现象。发生条件:一般晶粒生长受阻,如粒子钉扎、织构钉扎或厚度效应。当钉扎作用

不均匀消失时,个别晶粒先摆脱钉扎而充分生长。

于弥散相抑制晶粒长大,一般不会产生二次织构;对于织构抑制晶粒长大,有时会产生二次织构,有时不会产生二次织构;对于厚度抑制晶粒正常长大,会产生二次织构。

6. 分析图中V 合金的平衡结晶过程。

,与互析。 【答案】图中合金中V 的平衡结晶过程为

7. 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。

8. 试说明多晶体金属塑性变形时,晶粒越小强度越高、塑性越好的原因。 【答案】多晶体金属塑性变形时,晶粒越小强度越高,塑性越好的原因是:

(1)由于晶粒细小,各晶粒中可供塞积位错的滑移面较短,塞积位错的数量n 也少,由位错塞积引起的应力集中小而分散,迫使相邻晶粒位错源开动就较为困难,故屈服强度较高。

(2)晶粒细小而数目很多,在相同外力作用下,处于滑移有利方位的晶粒数量也会增多,使众多的晶粒参加滑移,滑移量分散在各个晶粒中,应力集中小,这样在金属变形时引起开裂的机会小,直至断裂之前,能获得较大的塑性变形量。

三、计算题

9. A-B 二元合金相图如图1所示。在固相不扩散、液相完全混合的条件下,水平放置的质量分数

40%的A-B 二元合金溶液从左至右定向凝固成长为L 的横截面均勾的合金棒。

图1

(1)计算棒中单相固溶体段占棒长的分数x 。 附:

式中,x=Z/L为已凝固的体积分数;系数

(2)画出整根棒的组织示意图。 (3)画出该棒中原子的浓度分布曲线。 【答案】⑴

式中,

(2)如图2(a )所示。 (3)如图2(b )所示。

将值代入后得x=Z/L=5/9。

分别为液相、固相和合金的成分,

为平衡分配

图2

10.证明:单相合金中,理想的二维晶粒形状是正六边形。 【答案】如图所示,当晶界交点处于平衡时: