2019西北工业大学材料科学基础模拟题及真题

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1、西北工业大学材料科学基础模拟题及真题　　一、简答题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]，ba[110]，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。　　QDD0expkT说明影响扩散的因素。5．试从扩散系数公式　　6．何为过冷度？它对形核率有什么影响？　　二、作图计算题　　1．在面心立方晶体中，分别画出(101)、[110]和(111)、[110]，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

2、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：　　L(wB)(wB)(wB)tE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(111)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1．按下列条件绘出A-B二元相图：　　A组元与B组元在液态时无限互溶；固态时，A在B中的最大固溶度为wA=，室温时为wA=；而B在　　固态下不溶于A；　　300℃时发生共晶反应　　L(wB)A(wB)。　　

3、在A-B二元相图中，分析wB=的合金平衡凝固后，在室温下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。　　　　T8钢　　T12钢　　工业纯铁　　20钢　　45钢　　亚共晶白口铸　　铁　　一、简答题1．原子的结合键有哪几种？各有什么特点？　　离子键：正负离子相互吸引；键合很强，无方向性；熔点、硬度高，固态不　　导电，导热性差。　　共价键：相邻原子通过共用电子对结合；键合强，有方向性；熔点、硬度高。　　不导电，导热性有好有差。　　金属键：金属正离子于自电子相互吸引；键合较强，无方向性；熔点、硬　　度有高有低，导热

4、导电性好。　　分子键：分子或分子团显弱电性，相互吸引；键合很弱，无方向性；熔点、　　硬度低，不导电，导热性差。　　氢键：类似分子键，但氢原子起关键作用XH-Y；键合弱，有方向性；　　熔点、硬度低，不导电，导热性好。　　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？　　面心立方体心立方　　晶胞原子数42配位数128致密度74%68%ba[110]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。　　因位错线方向垂直于柏氏矢量，所以是刃位错。　　4．请说明间隙化合物与间隙固溶体的异同。　　相同点：小原子溶入　　不同点：若小原子溶入后，大小原子数量成比例

5、，在选取点阵时，大小原子　　点阵可以合并，这实际上改变了大原子的点阵结构，因此认为形成新相，称为间隙相。　　若小原子溶入后，分布随机，大小原子点阵不能合并，仍然保留大原子点阵，称为间隙固溶体。　　QDD0expkT说明影响扩散的因素。5．试从扩散系数公式　　从公式表达形式可以看出扩散系数与扩散激活能Q和温度T有关。扩散激活能越低扩散系数越大，因此激活能低的扩散方式的扩散系数较大，如晶界和位错处的扩散系数较大。温度越高，原子活性越大，扩散系数越大。6．何为过冷度？它对形核率有什么影响？　　过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度的差值。随过冷度增大，形核率先增后减。　　二、作图计算题　　1.　　在面心

6、立方晶体中，分别画出(101)、[110]和(111)、[110]，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？　　[110][110](101)(111)对面心立方晶体，(101)非密排面，因此它不是滑移面；[110]是密排方向，因此是滑移方向。但这二者不能构成滑移系。　　(111)和[110]是密排面和密排方向，因此可以构成滑移系。　　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为rB，请计算rB与rA的比值是多少。　　rB　　3.　　A-B二元合金中具有共晶反应如下：　　L(wB)(wB)(wB)tE若共　　

7、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。　　设合金成分为c％，题知：　　c100%50%　　%得：c%＝%　　4.　　已知铜的临界切分应力为1Mpa，问要使(111)面上产生[101]方向的滑　　移，应在[001]方向上施加多大的力？　　对立方晶系，两晶向[h1k1l1]和[h2k2l2]夹角公式为：　　cosh1h2k1k2l1l2h1k1l1222h2k2l2　　222