西北工业大学材料科学模拟题

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1、一、简答题（每题6分，共30分）1．原子的结合键有哪几种？各有什么特点？2．面心立方晶体和体心立方晶体的晶胞原子数、配位数和致密度各是多少？3．立方晶系中，若位错线方向为[001]，，试说明该位错属于什么类型。4．请说明间隙化合物与间隙固溶体的异同。5．试从扩散系数公式说明影响扩散的因素。6．何为过冷度？它对形核率有什么影响？二、作图计算题（每题10分，共40分）1．在面心立方晶体中，分别画出(101)、[110]和、[，指出哪些是滑移面、滑移方向，并就图中情况分析它们能否构成滑移系？2．已知Al为面心立方晶体，原子半径为rA。若在Al晶体的八面体间隙中能溶入最大的小原子半径

2、为rB，请计算rB与rA的比值是多少。3．A-B二元合金中具有共晶反应如下：若共晶反应刚结束时，α和β相的相对含量各占50%，试求该合金的成分。4．已知铜的临界分切应力为1Mpa，问要使面上产生[101]方向的滑移，应在[001]方向上施加多大的力？三、综合分析题（每题15分，共30分）1．按下列条件绘出A-B二元相图：（1）A组元（熔点600℃）与B组元（熔点500℃）在液态时无限互溶；（2）固态时，A在B中的最大固溶度为wA=0.30，室温时为wA=0.10；而B在固态下不溶于A；（3）300℃时发生共晶反应。在A-B二元相图中，分析wB=0.6的合金平衡凝固后，在室温下

3、的相组成物及组织组成物，并计算各相组成物的相对含量。2．请绘出下列Fe-C合金极缓慢冷却到室温后的金相组织示意图，并标注各组织。（腐蚀剂均为3%硝酸酒精）工业纯铁20钢45钢T8钢T12钢亚共晶白口铸铁　　综合模拟测试二一、简答题（每题6分，共30分）1.请简述刃型位错、螺型位错的主要特征。2.相互垂直的位错运动后发生交割，原位错可能会发生什么变化？在后续的位错运动中可能会有什么影响？1.什么是离异共晶？如何发生的？2.简述平衡结晶与非平衡结晶的不同之处。3.形成无限固溶体的条件是什么？简述原因。4.在固态下晶体的线缺陷对溶质原子的扩散有何影响？二、作图计算题（共40分）1.

4、在A滑移面上有一环形位错，所受切应力如图所示，试分析在平面位错环上各段属于哪种类型的位错？作图表示位错运动的方向？（俯视观看）（8分）Ａb2.根据Fe-Fe3C相图画出含碳0.65％的铁碳合金的冷却曲线。指出平衡冷却室温下相组成物、组织组成物是什么？并计算其相对含量。（12分）3、下图为Cu-Zn相图，图中有多少三相平衡，写出它们的反应式。（8分）4、已知单晶铜的｛111｝滑移系的临界分切应力τk为1MPa，请问：①要使面上产生方向的滑移，则在方向上应施加多大的应力？②假设在单晶铜中只开动滑移系，那么随着滑移的进行，拉伸试样中面会产生什么现象？它对随后的进一步变形有何影响？（

5、12分）三、综合分析题（每题15分，共30分）1.为了细化纯铝板晶粒，采用冷变性的方法将其变形3％～5％，之后采用620℃退火1ｈ，组织反而粗化，增大冷变形至80％以上，再于620℃退火1ｈ，组织仍然粗大。分析其原因，指出上述工艺不合理之处并拟定一种合理的晶粒细化工艺。（Ｔ再＝0.4Ｔ溶纯铝熔点为660℃）2.简述60#钢（含碳0.6%）平衡结晶（假设为均匀形核）需要满足的条件。综合模拟测试三一、简答题（每题6分，共30分）1.请简述工程材料的分类。2.请简述滑移和孪生变形的特点？3.若将一位错线的正方向定义为原来的反向，此位错的柏氏矢量是否改变？位错的类型是否改变？4.动态

6、再结晶与静态再结晶后的组织有何差别？力学性能有何差别？5.请简述金属间化合物的一般特性。二、作图计算题（每题10分，共40分）1.设有一条内径为30mm的厚壁管道，被壁厚0.1mm的铁膜隔开。由管子一端通入氮气，保持铁膜一侧活性氮原子浓度为1200mol/m3，另一侧为100mol/m3。如果在700℃下测得通过管道的氮气流量为2.8×10-4mol/s，求此时氮原子在铁中的扩散系数。1.请在立方晶胞中绘出和两晶面，并计算其夹角。共析钢过共晶白口铸铁Al-5.0wt%CuAl-13%Si2.请分别绘出室温下，共析钢、过共晶白口铸铁平衡组织；Al-5.0wt%Cu合金平衡组织；

7、Al-13%Si合金平衡组织。3.已知简单三元共晶的投影图，且A-B共晶温度最高，B-C共晶温度稍低，A-C共晶温度最低。请绘出介于B-C和A-C共晶温度之间的等温截面，以及AE垂直截面图，并标注各区域的相组成。eABCE三、综合分析题（每题15分，共30分）1.请以层片状共晶组织为例，论述二元共晶时如何满足成分条件。2.根据Al-Zr二元相图回答：1)写出1490℃、1250℃、975℃、940℃的相变反应，并判断反应类型。2)画出x＝50.0％合金平衡结晶的冷却曲线，并标明各阶段的相变反应。3)计算