《_材料科学基础i》a卷答案-09级

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1、上海应用技术学院2010—2011学年第二学期《材料科学基础I》期（中、末）（A、B、C、D）试卷课程代码:B301372学分:2.5考试时间:100分钟课程序号:1027929，1027930班级：学号：姓名:我已阅读了有关的考试规定和纪律要求，愿意在考试中遵守《考场规则》，如有违反将愿接受相应的处理。题号一二三四五六七八九十总分应得分1010303515100实得分试卷共4页，请先查看试卷有无缺页，然后答题。一、名词解释：（每题2分，共10分）固态相变：不同固相之间的转变称为固态相变。珠光体：铁素体与

2、渗碳体的机械混合物，称为珠光体。均匀形核：新相晶核是在母相中均匀地生成的，即晶核由液相中的一些原子团直接形成，不受杂质粒子或外表面的影响。合金：由两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。致密度：晶胞中原子体积与晶胞体积之比值。二.选择题：（每空1分，共10分）1、铁碳相图中共析转变温度是（C）。A1495℃B1148℃C727℃2、均匀形核时，过冷度越大，临界晶核半径（B）。A越大B越小C不变3、由一种液相和一种固相反应形成另外一种固相的过程称为（A）。A包晶

3、转变B匀晶转变C共晶转变4、共晶反应的表达式为（C）。第9页A.B.C.5、Fe－C合金中从奥氏体中析出的渗碳体称为(B)，从铁素体中析出的渗碳体称为(C)。A一次渗碳体;B二次渗碳体;C三次渗碳体6、Cu晶体具有（B）结构，晶体的键型是（D）。A体心立方B面心立方C密排六方D金属键E离子键F共价键G范德华力H氢键7、体心立方结构的密排方向是（D），面心立方结构的密排面是（C）。A.(001);B.[001];C.(111);D.[111];E.(011);F.[011]三、问答题：（每题5分，共30分）

4、1、液固相间的界面结构是怎样影响核心长大机制的？答：晶体长大的形态与液、固两相的界面结构有关，相界面结构分为光滑界面和粗糙界面两类。--2分a．连续长大--粗糙界面,垂直式长大--1分b．二维形核--光滑界面,台阶式成长；界面上反复形核，罕见--1分c．藉螺型位错生长—光滑界面，永不消失的台阶，速度较慢--1分2、为什么在有过冷度下才能凝固？答：由纯晶体的液、固两相的自由能随温度变化曲线可以得知：液相的自由能随温度变化曲线的斜率较大，而固相的自由能随温度变化曲线的斜率较小，两条斜率不同的曲线必然相交于一点

5、，该点表示液、固两相的自由能相等，此时两相处于平衡而共存，既不能完全结晶，也不能完全熔化，此温度即为理论凝固温度，也就是晶体的熔点Tm。--2分由热力学第二定律可知，过程自发进行的方向是体系自由能降低的方向，因此要发生结晶则体系温度必须降至低于Tm温度，而熔点Tm与实际凝固温度T之差称为过冷度。--2分第9页另外，在一定温度下，从一相转变为另一相的自由能变化为式中，ΔT=Tm-T，是熔点Tm与实际凝固温度T之差。由上式可知，要使ΔGv＜0，必须使ΔT＞0，即T＜Tm，所以在有过冷度下才能凝固。--1分3、

6、比较空间点阵与晶体结构的区别。答：空间点阵与晶体结构的区别为：空间点阵是由无数几何点在三维空间排列成的规则阵列，是晶体中质点排列的几何学抽象。只有14种类型。--2分晶体结构则是晶体中质点在空间的具体排列方式。实际质点的排列是无限的。--2分简言之，晶体结构=空间点阵+基元（原子、分子or离子）--1分4、画出一个立方晶胞的立体图，并注明各晶轴及轴间夹角。答：第9页1、在立方晶胞中画出以下晶面和晶向：（010）、（312）、（111）、[211]、[110]、[321]。第9页[321][211][110

7、]6、写出菲克第二定律的表达式，并说明方程中各量及符号的名称和意义。答：菲克第二定律为：。--3分式中，D为扩散系数，其单位为m2/s；ρ是扩散物质的质量浓度，其单位为kg/m3。--2分四、相图分析题：（共35分）1、A-B二元合金相图如下图，试求：（1）在图中标出液相线、固溶度曲线和固相线，并指明水平线的反应类型。（5分）（2）分析含B为x的合金的冷却过程中组织的变化。（6分）（3）该合金的室温组织为下图中的哪个？（3分）第9页①②③Dt2t1FEGCx答：（1）液相线为GbD；固溶度曲线为aE，PF

8、；固相线为Ga，PD。3分水平线反映类型：包晶反应，。2分（2）t>t1,L;1分t=t1,;1分t在t1~t2之间,液相中不断析出相;1分t=t2,;2分t