06材料科学基础试卷a(答案)

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1、东北大学秦皇岛分校8、二元包晶合金中，有（X相和0相两相，（X相是初生相，其包晶转变式为厶+QT0题号—•二三四五总分得分阅卷人授课专业：材料科学与工程考试口期:2008年12月31口试卷：共二一页-、填空题：（每空1分，共20分）题号12345678910111213答案ACACDABBAcCDB题号141516171819202122232425答BCAADAACAAAA二、单项选择题（每题1分，共25分）课程名称：材料科学基础试卷：A考试形式：闭卷1、三元凝聚系统中最大相数是_4。2、某一氮气和氧气的混合物系统，其独立

2、组元数是_,相数是1。3、下图为晶核的半径I•与AG间的关系，现有不同温度的三条曲线，请指出4、在单元系的p（压强）-T（温度）相图内，当高温相向低温相转变吋体积收缩，则根据克拉珀龙方程，相界线的斜率为正（填正、负或大于零、小于零）。5、测定某种晶体凝固时生长速度（ug）与液間相界面前端动态过冷度（ATk）的关系为ug正比于则该晶体的长大属于借螺型位错长大方式。6、一般金属在非均匀形核时，所需的过冷度是其结晶温度Tm的02倍。7、高分子从熔体冷却结晶时，通常形成球晶。高分子的熔点随其晶片厚度的增加而增加。9、调幅分解是经过组

3、元的上坡扩散方式形成。10、有效分配系数表示液相的混合程度，其值范围是一。（其中是平衡分配系数）11、在金属■金属型共晶屮有两组成相，其屮一组成相的体积百分数为23.6%,则共晶组织可能呈棒状共晶形状。12、高分子合金中难以形成单和组织的主要原因是合金化时混合嫡小。13、“树脂”通常是两种单体经缩聚反应得到的聚合物的称谓。14、工程高分子聚合物按性能可分为五犬类型塑料、橡胶、纤维、胶粘剂和涂料。15、纳米材料是指三维中至少有一维的尺度小于lOOnm的固体材料。（写出具体数字和单位）三：简答题（4小题，共25分）1、（本题5分

4、）铸锭组织通常包含哪三个晶区，简述其形成原因。答案：铸锭的典型宏观组织由表层细晶区，柱状晶区和中心等轴晶区3个部分组成。其形成的机理如下：由于模壁的散热作用，使靠模壁处的液体金属先形成过冷状态，也可能由于模壁帮助液体金属的非均匀形核，因此在接触模壁处的液体金属首先形核结晶。此处的形核率很大，而且各方向都能散热，结果形成细小、等轴的晶粒。由于在垂直模壁方向的散热速度最快，且晶体向散热的反方向长大，因此晶体也就在垂直模壁方向以很大的线速度向液体伸展。这时，长大的主轴差不多垂直于模壁;结晶潜热只依靠已结晶的固体和模壁来释散。这样，

5、在细小等轴晶体的内层就会长成粗大的、向单方向迅速长大的柱状晶体。柱状晶体继续长大，当铸锭中心的液体温度逐渐均匀并过冷到熔点以下，产生形核并长大，形成等轴晶区。图2-42AijOj-SiO,相图甚茫:3A3'•2SiO*(A.SJ刚玉：a-A1t0>w(cuy%—»图9.44Al-Cu二元相图2、(本题5分)对陶瓷与耐火材料是十分重要的AI2O3SO2二元相图，在生产中具有重要的指导意义。①看相图指出粘土砖的成分范围。②定性说明粘土砖使用温度不能超过I7oor的原因？答案：粘土砖屮含AI2O3的质量分数为35%〜50%o在低共

6、熔E的右侧，液相线开始较陡随后比较平坦。平坦一段表明液相量随温度的变化是敏感的。例如组成35wt%Al2O3的粘土砖，当升温到1595°C(低共熔点)时最多可产牛50%左右的液相，到1700°C液相量才增到60%,但温度人于1700°C吋，只要温度稍有提高，液相量就人幅度增加，使粘土砖软化,不能安全使用。答案：将含4%Cu的铝合金加热至520〜540°C,使成为均匀的a固溶体相，这一过程称为固溶处理。经固溶处理后的a相淬火，成为亚稳定的固溶体。合金经固溶处理和淬火后，在高温停留一段时间使硕度增高，这一过程称为人工时效处理。过

7、饱和a相在时效处理过程中，将发生脱溶分解，随着保温时间增长而形成不同类型的过渡相。时效初期形成GP.区，硬度开始增加；时效时间延长，合金中形成过渡相孑，/与(X相基体保持共格，但产牛一定的弹性畸变，形成弹性应变场，/是合金强化相，继续延长吋效吋间，炉的密度达到很高，此吋合金达到最高的硬度值；当温度更高或者时效时间更长，合金屮析出"相，而炉逐渐减小直至消失，炉与a相基体不能保持共格，"周围的应变场减弱，合金的硕度开始下降，过时效。3、(木题6分)Al・Cu合金经脱溶转变后呈现时效硬化现象。以含4%Cu的铝合金为例，①试述人工时

8、效处理的工艺过程。②试述在此时效过程中，脱溶演变和时效强化的变化关系。4、(本题9分)下左图为固态互不溶解的三元共晶相图的浓度三角形，其中三元共晶点E的成分为a)(A)=20%,co(B)=3O%和co(C)=50%。右图为某一温度(高于三元共晶转变温度Te)的水平截面图。①A、B和C三组