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2017年安徽建筑大学材料与化学工程学院材料科学基础(加试)复试实战预测五套卷

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2017年安徽建筑大学材料与化学工程学院材料科学基础(加试)复试实战预测五套卷(一) . 2 2017年安徽建筑大学材料与化学工程学院材料科学基础(加试)复试实战预测五套卷(二) . 7 2017年安徽建筑大学材料与化学工程学院材料科学基础(加试)复试实战预测五套卷(三) 12 2017年安徽建筑大学材料与化学工程学院材料科学基础(加试)复试实战预测五套卷(四) 18 2017年安徽建筑大学材料与化学工程学院材料科学基础(加试)复试实战预测五套卷(五) 23

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. 相图

【答案】金属及其他工程材料的性能决定于其内部的组织、结构,金属等材料的组织又由基本的相所组成。由一个相所组成的组织叫单相组织,两个或两个以上的相组成的叫两相或多相组织。相图就是用来表示材料相的状态和温度及成分关系的综合图形,其所表示的相的状态是平衡状态。

二、简答题

3. 何谓塑料?何谓橡胶?两者在室温时的力学性能有何显著差别?

【答案】塑料是指室温下处于玻璃态的高分子材料。

橡胶是指室温下处于高弹态的高分子材料。

室温下,塑料的硬度较高,但其脆性较大,容易脆性断裂,弹性较低;橡胶的硬度较低,但脆性较小,不易断裂,弹性较高容易发生弹性变形。

4. 画出铁碳相图,标明相图中各特征点的温度与成分,写出相图中包晶反应、共晶反应与共析反应的表达式。

【答案】(1)铁碳相图如图。

(2)包晶反应:

共晶反应:

共析反应:

5. 请简单说明层错能高低对螺型位错交滑移的影响,及其对金属加工硬化速率的影响。

【答案】(1)层错能高低对螺型位错交滑移的影响:

①在变形过程中,层错能高的金属,其高层错使得全位错不易发生分解,遇到阻碍时,可以通过交滑移继续运动,不会发生中断,直到与其他位错相遇形成缠结而后停止;

②层错能低的金属,由于其全位错容易分解为两个不全位错,难以发生交滑移,只能通过两个不全位错的运动来完成,所以位错组态的运动性差。

(2)在螺型位错交滑移过程中,由于同一滑移面上的两个异号的螺型位错相遇可以相互抵消,从而降低位错的增殖速率。而对于层错能低的金属难以发生交滑移,因此变形过程中位错增殖速率大,从而导致加工硬化速率増大。

6. 请根据相图分析回答下列问题:

(1)请分析2.0wt%C合金平衡状态下的结晶过程,并说明室温下的相组成和组织组成。

(2)请分析2.0wt%C合金在较快冷却,即不平衡状态下,可能发生的结晶过程,并说明室温下组织会发生什么变化。

(3)假设将一无限长纯铁棒置于930°C 渗碳气氛下长期保温,碳原子仅由棒顶端渗入(如图1所示),试分析并标出930°C 和缓冷至室温时的组织分布情况(绘制在答题纸上)。

【答案】⑴

相组成:

甚至不析出。

组织组成: 的析出将受到抑制,(2)根据冷速不同,可能出现共晶反应,得到Ld ;得到的P 层片细小;

图1

(3)如图2所示。

图2

7. 空间点阵和晶体结构有何区别? 常见金属晶体结构中有哪一种不属于空间点阵? 为什么?

【答案】晶体结构是指自然界中由原子、分子、离子与空间点阵结合而成,实际存在的固体结构。而空间点阵是指阵点在空间呈规律分布,并且每个阵点都具有完全相同的物质环境和几何环境。这样,自然界中的晶体可以抽象为七大晶系14种布拉菲点阵。晶体结构相同的物质,其空间点阵可能不同;同样的空间点阵不同的物质,其晶体结构也可能相同。

密排六方不是空间点阵,原因是不满足几何环境相同的条件。

8. 谈谈你所了解的新材料、新工艺。

【答案】材料的种类繁多,把那些已经成熟且在工业中已批量生产并大量应用的材料称之为传统材料或基础材料。而把那些正在发展,且具有优异性能和应用前景的一类材料称之为先进材料或新材料。

传统材料通过采用新技术、提高性能可以成为新材料,新材料经过长期生产和应用之后也就成为传统材料。目前新材料往往与新的加工技术联系在一起,如通过一种快速冷却或机械合金化等加工方法,可以制备非晶态的金属合金,而在这之前人们不知道金属还可以做成非晶态;其他如喷射沉积技术、半固态加工技术、净形薄带连续铸造技术等都是新的加工技术。

其中铝合金制备新技术有:热顶铸造、气隙铸造及电磁铸造技术,铝合金电磁铸轧技术,大型铝合金型材挤压技术,特宽铝合金中厚板轧制技术,半固态金属成形技术,铝合金显微组织结构预