《材料科学基础习题》doc版

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1、莂葿羅腿芈蒈蚄羁膄蒈螇膇蒂蒇衿羀莈薆羁膅芄薅蚁羈膀薄螃膃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁薂螇肅芇薁袀芀膃薀羂肃蒂虿蚂袆莈蚈螄肁芄蚇袆袄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄蚅袁膈莀蚄羃羁芆蚃蚃膆膂螂螅罿蒁螁袇膄莇螁聿羇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅莅羄芁蒃莄蚃肄荿莄螆艿芅蒃袈肂膁蒂羀袅蒀蒁蚀肀蒆蒀袂袃莂葿羅腿芈蒈蚄羁膄蒈螇膇蒂蒇衿羀莈薆羁膅芄薅蚁羈膀薄螃膃膆薃羅肆蒅薂蚅节莁薂螇肅芇薁袀芀膃薀羂肃蒂虿蚂袆莈蚈螄肁芄蚇袆袄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄蚅袁膈莀蚄羃羁芆蚃蚃膆膂螂螅罿蒁螁袇膄莇螁聿羇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅莅羄芁蒃莄蚃肄荿莄螆艿芅蒃袈肂膁蒂羀袅蒀蒁蚀肀蒆蒀袂袃莂葿羅腿芈蒈蚄羁膄蒈螇膇蒂蒇衿羀莈薆羁膅芄薅蚁羈膀薄螃膃

2、膆薃羅肆蒅薂蚅节莁薂螇肅芇薁袀芀膃薀羂肃蒂虿蚂袆莈蚈螄肁芄蚇袆袄芀蚆蚆腿膅蚆螈羂蒄蚅袁膈莀蚄羃羁芆蚃蚃膆膂螂螅罿蒁螁袇膄莇螁聿羇莃螀蝿芃艿莆袁肅膅莅羄芁蒃莄蚃肄荿莄螆艿芅蒃袈肂膁蒂羀袅蒀蒁蚀肀蒆蒀袂袃莂葿羅腿芈蒈蚄羁膄蒈螇膇蒂蒇衿羀莈薆羁膅芄薅蚁羈膀薄螃膃膆薃羅肆蒅薂蚅《材料科学基础》习题第一章材料的结构1．试说明一个面心立方等于一个体心正方结构。2．在立方系中绘出｛110｝、｛111｝晶面族所包括的晶面，及（112）和（10）晶面。3．求（121）与（100）所决定的晶带轴和（001）与（111）所决定的晶带轴所构成的晶面的晶面指数。4．计算面心立方结构（11

3、1）、（110）与（100）面的面密度和面间距。5．FeAl是电子化合物，具有体心立方点阵，试画出其晶胞，计算电子浓度，画出（112）面原子排列图。6．合金相VC、Fe3C、CuZn、ZrFe2属于何种类型，并指出其结构特点。第二章晶体缺陷1．铜的空位生成能1.7×10-19J，试计算1000℃时，1cm3铜所包含的空位数，铜的密度8.9g/cm3，相对原子质量63.5，玻尔兹曼常数K=1.38×10-23J/K。如图2-1所示的位错环，说明各段位错的性质，并指出刃位错多余半原子面的位置。2．如图2-2，某晶体滑移面上有一个柏氏矢量为b的位错环，受到均匀切应力τ

4、作用，试分析：该位错环各段位错的结构类型；求各段位错所受的力；在τ的作用下，位错环将如何运动？在τ的作用下，位错环稳定不动，其最小半径应该多大？3．画图说明F-R位错源位错增殖过程。4．证明位错密度ρ和弯曲晶体曲率半径R的关系为ρ=。5．5图3-1表示两个被钉扎的刃位错A-B、C-D，它们的长度均为x，且具有相同的位错线方向和柏氏矢量，每个位错都可作为F-R位错源。假定这两个位错正在扩大，试问位错环在交互作用时，是将位错运动钉扎住，还是形成一个大位错源？如果能够形成一个大位错源，试问该大位错源开动所需临界切应力有多大？第三章纯金属的凝固1．若液态金属中形成一球形

5、晶核，试证明临界晶核形成功△Gc与临界晶核体积Vc的关系为△Gc=－。2．分析纯金属生长形态与温度梯度的关系。4．细化铸件晶粒的途径有那些？为什么？5．液态金属结晶时需要过冷，那么固态金属熔化时是否会出现过热？第四章材料的相结构与二元相图1．何为成份过冷？影响成份过冷的因素有那些？试述区域提纯的原理。2．简述枝晶偏析形成过程和消除方法。3．分析0.45%C，1.2%C和2.3%C的铁碳合金的平衡结晶过程，计算室温下组织组成物的相对量及两相相对量。4．根据显微组织分析，一灰口铁内石墨的体积占12%，铁素体的体积占88%，试求该合金的碳含量。5．简述铸锭三区的形成机

6、理，采用什么方法可使柱状晶更发达？采用什么方法可使中心等轴晶更发达？6．钢中有那些常见杂质？何为钢的“热脆”？何为钢的“冷脆”？如何防止？第五章三元相图1．固态下完全不互溶的三元共晶相图如图6-1所示，分析O与合金的结晶过程，画出冷却曲线、结晶示意图、注明反应式，并计算室温下组织组成物的相对量。52．固态下完全不互溶的三元共晶相图如图6-2所示，画出过Am、PQ的垂直截面。若三组元的熔点tA＞tB＞tC，请画出tB＜t＜tA温度下的水平截面。3．液相面投影图如图6-3，分析O合金的结晶过程，画出冷却曲线、结晶示意图、注明反应式，并计算室温下组织组成物的相对量。4

7、．液相面投影图如图6-4，请写出全部四相平衡转变。第六章、扩散1．在钢棒的表面，每20个铁的晶胞中含有一个碳原子，在离表面1mm处每30个铁的晶胞中含有一个碳原子，知铁为面心立方结构(a=3.65A),1000℃时碳的扩散系数为3×10-11m2／s，求每分钟内因扩散通过单位晶胞的碳原子数是多少?2．在恒定源条件下820℃时，钢经1小时的渗碳，可得到一定厚度的表面渗碳层，若在同样条件下．要得到两倍厚度的渗碳层需要几个小时?3．在不稳定扩散条件下800ºC时，在钢中渗碳100分钟可得到合适厚度的渗碳层，若在1000C时要得到同样厚度的渗碳层，需要多少时间（D0=2

8、.4×10-12m2／s