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2017年兰州理工大学理学院801材料科学基础之材料科学基础考研题库

  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. 成分过冷

【答案】成分过冷是指合金溶液在凝固时,理论凝固温度不变,过冷度完全取决于溶质成分的分布的现象。

3. 晶族

【答案】按晶体含轴次(高于2)的高次轴或反轴的情况可将晶体划分为高、中、低三类晶族。只含唯一一个高次主轴(含反轴)的晶体属于中级晶族,包括三方晶系、四方晶系、六方晶系三种晶系;无高次轴或反轴的晶体属低级晶族,包括三斜晶系、单斜晶系和正交晶系三种晶系;含多个高次轴的晶体属高级晶族,只有立方晶系一种。立方晶系必有与立方体对角线方向对应的4个三重轴或反轴。

4. 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。

5. 中间相

【答案】中间相是指合金中组元之间形成的、与纯组元结构不同的相。在相图的中间区域。

二、简答题

6. 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

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。

共晶莱氏体组织中的渗碳体叫做共晶渗碳体,是共晶组织的基体,呈现连续分布,如图(d )所示。

7. 金属的加工硬化特性对金属材料的使用带来哪些利弊?

【答案】有利方面:作为提高金属材料强度的一种手段;便于金属材料塑性成形;使金属零件得以抵抗偶然过载。不利方面:使金属难以进一步冷塑性变形。

8. 均匀形核与非均匀形核具有相同的临界晶核半径,非均匀形核的临界形核功也等于三分之一表面能,为什么非均匀形核比均匀形核容易?

【答案】因为非均匀形核时,用杂质或型腔充当了一部分晶核。也就是说,需要调动的原子数少。

9. 在面心立方晶胞中,分别画出(101)、并指出哪些是滑移面、滑移方向;就图中情况能否构成滑移系? 【答案】见图。

10.高分子链结构分为近程结构和远程结构。他们各自包含的内容是什么? 【答案】

11.在立方晶胞内画出【答案】如图所示。

晶面,以及晶向。

12.简述固态相变的一般特点。

【答案】(1)相变阻力中多了应变能一项。

(2)形核方面:非均匀形核,存在特定的取向关系,共格或半共格界面。

(3)生长方面:出现惯习现象,即有脱溶贯序;特殊/规则的组织形态,如片状、针状。 (4)新相以亚稳方式出现以减少相变阻力。