西工材科考研题目总结

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1、1．何为空间点阵？它与晶体结构有何异、同？答：空间点阵是对晶体结构按照一定法则进行的高度数学抽象；晶体结构是对晶体的直观表示。点阵只有七大类，14种，晶体结构有无限多种。2．请简述晶界有哪些特征？答：晶界有自发变直的趋势；晶界引起晶体强度升高；晶界扩散比晶体内扩散速度快；晶界容易收到腐蚀；晶界容易吸附溶质原子和杂质；晶界是相变首先发生的地方。3．何为固溶强化？置换固溶体与间隙固溶体相比,哪个的固溶强化效果强？请简述影响固溶度的因素。答：溶质原子溶入晶格中，阻碍位错运动，引起强度升高，塑性下降的现象。晶体结

2、构类型、原子尺寸差、电负性差异、电子浓度都会影响固溶度。4．请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。答：热力学条件；结构条件；能量条件；成分条件。5．什么是反应扩散？请简述其特点。答：扩散时，元素超过最大固溶度因而形成新相的扩散。。反应快速分为有扩散无反应层和有反应层；两层之间有明确的界面；反应扩散速度取决于扩散速度和反应速度。6．简述在什么情况下会发生单滑移、多滑移和交滑移，它们的滑移线形貌特征是什么。答：变形量小或滑移系少的时候发生单滑移；变形量大或滑移系多时多个滑移系同时或交替开动称为多滑移；当螺位错为

3、了避开障碍物改变滑移面时称为交滑移。单滑移滑移线为平行直线；多滑移为交叉的两组平行直线；交滑移为波纹线已知fcc晶体的致密度比bcc晶体的大，请解释为什么fcc的固溶度仍比bcc的大？答：间隙分为四面体间隙和八面体间隙。在fcc中八面体间隙较大，而bcc中因八面体间隙为扁八面体间隙，故其四面体间隙较大。因此fcc晶体能够容纳更多的溶质原子。2.请简述影响固溶体固溶度的因素有哪些。答：1）原子尺寸因素：置换固溶体的溶质与溶剂原子尺寸越相近固溶度越大。间隙固溶体的溶质原子与溶剂间隙尺寸越相近固溶度越大。2）晶

4、体结构因素：置换固溶体溶质溶剂的晶体结构相似固溶度越大。3）电负性因素：溶质与溶剂的电负性越相近固溶度越大。4）电子浓度因素：电子浓度越低固溶度越大。3.均匀形核与非均匀形核具有相同的临界晶核半径，非均匀形核的临界形核功也等于三分之一表面能，为什么非均匀形核比均匀形核容易？答：非均匀形核与均匀形核的临界晶核半径相等，但非均匀形核的临界晶核体积小。非均匀形核的临界形核功也等于三分之一表面能，但非均匀形核的表面能小于均形核的表面能，即非均匀形核的临界形核功小。因此非均匀形核比较容易。4.原子的热运动如何影响扩

5、散？答：原子热运动越强烈，原子的跃迁距离增大，跃迁频率增大，跃迁几率增大，将使得扩散系数增大，即促进扩散。5.如何区分金属的热变形和冷变形？答：冷、热变形温度的分界是再结晶温度。一、简答题（每题5分，共30分）1.固溶体晶粒内存在偏析，主轴与枝间成分不同，整个晶粒还是不是一个相？答：仍然是一个相，因为固溶体可以有相应的成分变化范围。2.固体中常见的有哪些相结构？答：固溶体中常见的相结构有固溶体，化合物，非晶相，分子相。3.何谓平衡结晶？何谓非平衡结晶？答：平衡结晶是指结晶速度非常缓慢，液相和固相中扩散均很

6、充分的情况下的结晶。非平衡结晶是指结晶速度比较快，扩散不充分的情况下的结晶。4.扩散第一定律的应用条件是什么？对于浓度梯度随时间变化的情况，能否应用扩散第一定律？答：扩散第一定律的应用条件是稳态扩散，即与时间无关的扩散。对于非稳态扩散的情况也可以应用扩散第一定律，但必须对其进行修正。5.按热力学分，固态相变有哪几类？分类依据是什么？铁碳合金中，Fe3CII的形成属于其中的哪一类？答：按热力学分固态相变分为一级相变、二级相变和高级相变。Fe3CII的形成属于一级相变。6.复合材料按增强体形态可以分为哪几类？

7、答：可以分为连续纤维增强复合材料、短纤维增强复合材料和颗粒增强复合材料。对于Cu含量0.04的Al-Cu合金，经过80%冷变形后，分别在700K，350K保温1小时，请画出缓慢冷却到室温后的金相组织，并分析两组织出现差异的原因。答：700K退火1小时后发生形成单一α相，冷却是脱溶出θ相。250K则仅发生回复，金相组织保持冷变形的组织形态。绘图略1.若需要对纯铝试样进行强化，可以采用什么强化手段？通过何种手段实现？答：细晶强化，可以通过快速结晶或变形再结晶实现；加工硬化，经适当的冷塑性变形后可以提高强度。1

8、.什么是柏氏矢量？它有哪些特征？答：柏氏矢量是描述晶体中位错性质及其引起畸变方向、程度的一种数学方法。它具有唯一性、同一性和可加性。2.固溶体的固溶度受哪些因素的影响？答：原子尺寸、晶体结构、电负性、电子浓度。3.请总结并简要回答二元合金平衡结晶过程中，单相区、双相区和三相区各相成分的变化规律。答：单相区：相成分为合金平均成分，不随温度变化；双相区：两相成分分别位于该相区的边界，并随温度沿相区边界变化；三相区：三相具有确定成分