2017年河海大学883金属学复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、名词解释
1． 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。
2． 离子键
【答案】离子键是通过两个或多个原子或化学基团失去或获得电子而成为离子后形成的。带相反电荷的离子之间存在静电作用，当两个带相反电荷的离子靠近时，表现为相互吸引，而电子和电子、原子核与原子核之间又存在着静电排斥作用，当静电吸引与静电排斥作用达到平衡时，便形成离子键。因此，离子键是阳离子和阴离子之间由于静电作用所形成的化学键。
二、简答题
3． 如图所示，为测出的钍在不同温度下以不同方式扩散时扩散系数与温度的关系，从该实验数据图中能得出哪些信息？
图
【答案】（1）由图知，横坐标为温度的倒数纵坐标为扩散系数D 。
（2）表面扩散速度是三者中最快的，其次是晶界扩散，再次是晶内扩散。
（3）随温度升高，三者的扩散速度都加快。同时晶内扩散的增长速率较大，晶界扩散的增长速率其次，表面扩散的增长速率最慢。
（4）扩散系数£>与温度r 是指数关系，
即该图是
系可求常数和激活能
4． 本征半导体与掺杂半导体的导电机制有何不同？
【答案】本征半导体中参与导电的载流子是导带中的电子和等量的价带中的空穴，且费米能级位
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于禁带中央。而掺杂半导体中参与导电的载流子是导带中的电子和不等量的价带中的空穴，且费
，或向下方移动（如P 型半导体）米能级不位于禁带中央，或向上方移动（如n 型半导体）。
5． 如何区分金属的热变形和冷变形？
【答案】根据变形温度与再结晶温度的高低关系来区分。高于再结晶温度的为热变形，反之为冷变形。
6． 简述时效（强化）处理的工艺路线及原理。
【答案】经高温加热及快速冷却的固溶处理得到过饱和单相组织，然后在一定温度和时间内时效到最高硬度/强度，得到弥散、共格析出的强化相。
7． 举例或画图说明什么是小角晶界的位错模型？描述大角晶界有何模型？其含义是什么？
【答案】（1）小角晶界主要是指相邻晶粒位相差小于10°的晶界，而根据相邻晶粒之间位相差的形式不同又可将其分为倾斜晶界、扭转晶界和重合晶界等。
对称倾斜晶界可看做把晶界两侧晶体互相倾斜的结果，其晶界结构可看是由一列平行的刃型位错所构成，位错的间距与柏氏矢量之间的关系为
不对称倾斜晶界结构可看成由两组柏氏矢量相互垂直的刃型位错交错排列而成。
扭转晶界可看成是两部分晶体绕某一轴在一个共同的晶面上相对扭转一个0角所构成的，扭转轴垂直于这一共同的晶面，其结构可看成由互相交叉的螺型位错所组成。
（2）大角度晶界多为多晶体材料中各晶粒之间的晶界。大角度晶界上原子排列比较紊乱，但也存在一些比较整齐的区域，因此其晶界可看成由坏区与好区交替相间组合而成，主要有“重合位置点阵”模型、非晶模型和小岛模型。
8． 如图所示，一刃型位错环位于断面为正方形的棱柱滑移面上，正方形的两边分别沿x 和y 轴，
柏氏矢量沿z 轴。如果位错环只能滑移，示意画出在以下两种应力分布情况下位错环的平衡形状：
a ）位错环及所受应力状况；b ）位错环的平衡形状
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图
【答案】位错环的平衡形状如图（b ）所示。
三、计算题
9． 计算铁碳相图中，含铁1.8%的合金凝固到室温后，各组织的相对量。
【答案】铁碳相图中，含铁1.8%的合金凝固到室温后得到的组织为 根据杠杆的定理列式计算各组织含量：
10．Al-Cu-Ni 三元合金相图的500°C 等温截面如图1所示。
（1）在图中标出合
金和
的位置。
（2）分别写出合金A 和合金B 中的平衡相，以及各相的成分点（在图中用字母表示）。（3）分别计算合金A 和合金B 中各平衡相的质量分数（可用字母列式表示）。
图1
【答案】（1）如图2所示。
第 4 页，共 16 页 合
金
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