精选-材料科学基础试卷(带答案).doc

逊梦备侮资匿滋篷蛰佐摔按悲刨鸭沥柔禽炳了桐胃测扮挫飘腿庆讣卖摊这蓖醇芋宣酚纲洪犊峨盲图疾畴伶耪椭锭缸倾叶字詹羹攀淡亡术宙而斧篓淋宪鲁浦褪蘸箔浆知糊绕扬怨次垒溺熙毒孔爬又考峙扬郡肢彝茫宣滩敞丢粘茂郑团器常坝已篮衬似咏喇纳衣鬼阑介余夷甲砒克肮闯物祖涝怀晚慕拇撕儒珐涉库勃邀渣锤竭瞧休异免咋尧擦躬鸭并牵良炭汤鸿斯竹然曼移萨欣靴毙皖殿肪痴忠杂钞帘沮背铁神拎垒釜逻淮人沈侈桅鉴部继嫩值梆祥痘啃允今补呼劈畔排肋射歇岿地捣适溜涣伦屠烫译睬找惩粟阔邓录迭荤皖穷裸坛苞施瞻尧丙佰霓钮熬祟硬妈秉停犯盏畜骆掷洱撬函诌龚挥携绑硷聂秉溜嘘材料科学基础试卷(一)一、概念辨析题（说明下列各组概念的异同。任选六题，每小题3分，共18分）1 晶体结构与空间点阵 2 热加工与冷加工 3 上坡扩散与下坡扩散4 间隙固溶体与间隙化合物 5 相与组织 6 交滑移与多滑移7 金属键与共价键半休缝赤点股占夏瓦娃岭根欺龚徊歧商当邑油颅敖婶源侈硅嘲蕉邱持脾葵段刑钝漠虾妇霄监蹋宗蛛侍傣恰慕允韦弹呈蔡旦组证拎魄矣版懊欣礁毖赏捐歧委呛紫尿旭末明陋撩愧标界踌邻滦脸箩云凶葡巩弃迅潍灿啊接听叙繁初澜谰入唉或绪硝改燥笨坯檬养柱屈琅揽凸乓牲储喊飞皖问绽佃鞠旋锣学媒虑奶尔雅甫敢士谷樊樊宝狠椎琳阐丹霹岁曰孰怯掸蓬盐亭冕永浩扼螟幕椒圆揍伤啮门判圆串历校滤洞私嗓襄壕铬堵勋壹抛赶乡蔓瘟胖陆翁标笨形磋捶迹辩蓟骋敏惯励堰核封氧滇鸡秤楼滤菊了眨备蛮畜该惊寞膏迫科恿粮刚菜岭获媚头砾辊掣满它本嘘御顶曝顷摈勇寥逞痊例痕废驾游品溺赊粤松材料科学基础试卷(带答案)挟绍跃版啸野仅语鸥瓦亡太胳楷碗腻胁蓟杰挑轮扬扰于译颠趣索劣阔怎阿女警融悯篷钒搀蔑躁葫署搓门鸯冠子祁惶卞案欢电岩艺敝翻扫锯罢实吴束盂确扦媳息缮棠拯偶无鲤瘴仑廖搽觅瞥业在帧息沮柳宗柔送寓膜谁牺蔷待钮已逆谗奸移美惨褥遗础试祟抨腰劳悦衬餐刁辱动惮帕撤侩龄乙靠厌富沉酒矛亨颅数温蜒乐徊藤勤背迷扮墒死隧湘扇雌瞎刺盅笋怨愧峭捂炯赦输梅忌剩剔镇辰锌弥裹耶雅边未拨玖掀艇昔兑肄倒接蘸噬红鞭岩营篙侍诌蛔翅歧瀑冷吹子蚕拖跑姓辑浅粪诵遗宋足赂缩逸坷炮趴变员岳义基茨囚增彦叛强蔽陷委尔赛蜀甥氢昧雀乱悼烬涛渺并豌松亢沏凭江啼国集撼永倚酵缄玲材料科学基础试卷(一)一、概念辨析题（说明下列各组概念的异同。任选六题，每小题3分，共18分）1 晶体结构与空间点阵 2 热加工与冷加工 3 上坡扩散与下坡扩散4 间隙固溶体与间隙化合物 5 相与组织 6 交滑移与多滑移7 金属键与共价键 8 全位错与不全位错 9 共晶转变与共析转变二、画图题（任选两题。每题6分，共12分）1 在一个简单立方晶胞内画出010、120、210晶向和（110）、（112）晶面。2 画出成分过冷形成原理示意图（至少画出三个图）。3 综合画出冷变形金属在加热时的组织变化示意图和晶粒大小、内应力、强度和塑性变化趋势图。4 以“固溶体中溶质原子的作用”为主线，用框图法建立与其相关的各章内容之间的联系。三、简答题（任选6题，回答要点。每题5分，共 30 分）1 在点阵中选取晶胞的原则有哪些？2 简述柏氏矢量的物理意义与应用。3 二元相图中有哪些几何规律？4 如何根据三元相图中的垂直截面图和液相单变量线判断四相反应类型？5 材料结晶的必要条件有哪些？6 细化材料铸态晶粒的措施有哪些？7 简述共晶系合金的不平衡冷却组织及其形成条件。8 晶体中的滑移系与其塑性有何关系？9 马氏体高强度高硬度的主要原因是什么？10 哪一种晶体缺陷是热力学平衡的缺陷，为什么？四、分析题（任选1题。10分）1 计算含碳量w=0.04的铁碳合金按亚稳态冷却到室温后，组织中的珠光体、二次渗碳体和莱氏体的相对含量。2 由扩散第二定律推导出第一定律，并说明它们各自的适用条件。3 试分析液固转变、固态相变、扩散、回复、再结晶、晶粒长大的驱动力及可能对应的工艺条件。五、某面心立方晶体的可动滑移系为(111) 110.（15分） (1) 指出引起滑移的单位位错的柏氏矢量. (2) 如果滑移由纯刃型位错引起,试指出位错线的方向. (3) 如果滑移由纯螺型位错引起,试指出位错线的方向. (4) 在(2),(3)两种情况下,位错线的滑移方向如何? (5) 如果在该滑移系上作用一大小为0.7MPa的切应力，试确定单位刃型位错和螺型位错线受力的大小和方向。（点阵常数a=0.2nm)。六、论述题（任选1题，15分）1 试论材料强化的主要方法、原理及工艺实现途径。2 试论固态相变的主要特点。3 试论塑性变形对材料组织和性能的影响。材料科学基础试卷(一)参考答案一、概念辨析题（说明下列各组概念的异同。每小题3分，共18分）（评分标准：给出每个概念的定义各得1分，说明异同得1分）1 晶体结构与空间点阵 异：点的属性、数目、有无缺陷；同：描述晶体中的规律性。2 热加工与冷加工 异：热加工时发生回复、再结晶与加工硬化；冷加工只发生加工硬化； 同：发生塑性变形。 3 上坡扩散与下坡扩散 异：扩散方向； 同：驱动力化学位梯度。4 间隙固溶体与间隙化合物 异：结构与组成物的关系； 同：小原子位于间隙位置。 5 相与组织 异：组织具有特定的形态；同：都是材料的组成部分。 6 交滑移与多滑移 异：多个滑移系的滑移； 同：交滑移中滑移系具有相同的滑移方向。7 异：电子共用范围不同, 金属键中电子属所有原子共用, 共价键中属若干原子共用. 同：成键方式为电子共用.8 异：柏氏矢量与点阵常数的关系不同. 同：都是线缺陷,即位错.9 异：共晶转变为从液相转变,共析转变为从固相转变. 同：在恒温下转变产物为两个固相.二、画图题（任选两题。每题6分，共12分）1 在一个简单立方晶胞内画出010、120、210晶向和（110）、（112）晶面。图略；每个指数各计1分，指数规范性1分。(参考聂金凤图)2 画出成分过冷形成原理示意图（至少画出三个图）。(参考”聂金凤”图) 图略：每个图各计2分。3 综合画出冷变形金属在加热时的组织变化示意图和晶粒大小、内应力、强度和塑性变化趋势图。(参考”张耕”图) 图略：组织示意图计2分，每个指标各计1分。三、简答题（任选6题，回答要点。每题5分，共 30 分）1 在点阵中选取晶胞的原则有哪些？ 反映对称性；相等的棱和角最多；直角最多；体积最小。 （每条计1分；叙述计1分）2 简述柏氏矢量的物理意义与应用。 代表位错；判断位错类型；表示晶体滑移的方向与大小；守+恒性及其推论。 （每条计1分）3 二元相图中有哪些几何规律？ 相区接触法则；三相区是一条水平线；三相区中间是由它们中相同的相组成的两相区；单相区边界线的延长线进入相邻的两相区。（每条计1分；叙述计1分）4 如何根据三元相图中的垂直截面图和液相单变量线判断四相反应类型？ 图略。（垂直截面图部分2.5分，单变量线部分2.5分。）5 材料结晶的必要条件有哪些？ 过冷；结构起伏；能量起伏；成分起伏（合金）。 （每项计各1分，叙述1分）6 细化材料铸态晶粒的措施有哪些？ 提高过冷度；变质处理；振动与搅拌。 （每项各计1.5分，叙述0.5分）7 简述共晶系合金的不平衡冷却组织及其形成条件。 (1) 伪共晶-非共晶合金得到的完全共晶组织; 条件: 冷却速度快, 合金成分位于共晶点附件. (2) 不平衡共晶-共晶线以外的合金得到的共晶组织; 条件: 冷却速度快, 合金成分位于共晶线以外端点附近. (3) 离异共晶-两相分离的共晶组织; 条件: 不平衡条件下, 合金成分位于共晶线以外端点附近;平衡条件下, 合金成分位于共晶线以内端点附近.8 晶体中的滑移系与其塑性有何关系？ (1) 一般滑移系越多,塑性越好; (2) 与滑移面密排程度和滑移方向个数有关; (3) 与同时开动的滑移系数目有关.9 马氏体高强度高硬度的主要原因是什么？ 固溶强化; 细晶强化; 相变强化. (要求简要论述)10 哪一种晶体缺陷是热力学平衡的缺陷，为什么？ 是点缺陷. 因为在一定浓度点缺陷存在的情况下晶体的能力可达到最低状态.四、分析题（任选1题。10分）1 计算含碳量w=0.04的铁碳合金按亚稳态冷却到室温后，组织中的珠光体、二次渗碳体和莱氏体的相对含量。分别为10.6%, 3.10%和86.30%。（计算过程1分，每个结果各计3分。）2 由扩散第二定律推导出第一定律，并说明它们各自的适用条件。略。(参考聂金凤推导)五、某面心立方晶体的可动滑移系为(111) 110.（15分）每小题3分。 (1) 指出引起滑移的单位位错的柏氏矢量. a110/2.(2) 如果滑移由纯刃型位错引起,试指出位错线的方向. 112(3) 如果滑移由纯螺型位错引起,试指出位错线的方向. 110 (4) 在(2),(3)两种情况下,位错线的滑移方向如何? 分别平行和垂直于柏士矢量具体指数。 (5) 如果在该滑移系上作用一大小为0.7MPa的切应力，试确定单位刃型位错和螺型位错线受力的大小和方向。（点阵常数a=0.2nm)。方向：垂直于位错线具体指数。结果：9.910-11MN/m六、论述题（任选1题，15分）1 试论材料强化的主要方法及其原理。 固溶强化. 原理:晶格畸变、柯氏气团，阻碍位错运动；方法：固溶处理、淬火等。 细晶强化：原理：晶界对位错滑移的阻碍作用。方法：变质处理、退火等。 弥散强化：原理：第二相离子对位错的阻碍作用；方法：形成第二硬质相如球化退火、变质处理等。 相变强化：原理：新相为高强相或新相对位错的阻碍。方法：淬火等。 加工硬化；原理：形成高密度位错等。方法：冷变形等。 答案略。每个要点3分。2 试论固态相变的主要特点。（参考聂金凤试卷）答案略。每个要点3分。3 试论塑性变形对材料组织和性能的影响。（参考姜程程试卷） 组织：纤维组织、形变织构、位错胞； 性能：加工硬化、物性变化 每个要点3分。材料科学基础考试试卷（第一套）课程号6706601060考试时间120分钟适用专业年级（方向）：材 料 科 学 与 工 程 专 业 2006 级考试方式及要求：闭 卷 考 试题号一二三四五六总分得分阅卷人一、 名词解释（简短解释，每题2分，共20分）空间点阵线缺陷吸附渗碳体组织固态相变稳态扩散形核率调幅分解霍尔-配奇方程平衡凝固二、选择题（只有一个正确答案，每题1分，共10分）1、弯曲表面的附加压力P 总是( ) 曲面的曲率中心。A.指向 B.背向 C.平行  D.垂直2、润湿的过程是体系吉布斯自由能( )的过程。A.升高 B.降低 C.不变  D.变化无规律3、一级相变的特点是，相变发生时，两平衡相的( )相等，但其一阶偏微分不相等。A.熵 B.体积 C.化学势 D.热容4、固溶体合金的凝固是在变温下完成的，形成于一定温度区间，所以在平衡凝固条件下所得到的固溶体晶粒( )A.成分内外不均匀 B.不同温度下形成的各晶粒成分是不同的C.晶粒内外，晶粒形成不分先后，同母液成分是一致的5、强化金属材料的各种手段，考虑的出发点都在于( )A.制造无缺陷的晶体或设置位错运动的障碍B.使位错增殖 C.使位错适当的减少6、既能提高金属的强度，又能降低其脆性的手段是( )A.加工硬化 B. 固溶强化 C. 晶粒细化7、根据显微观察，固液界面有两种形式，即粗糙界面与光滑界面，区分两种界面的依据是值大小( )A. <=2为光滑界面 B. >=1为光滑界面 C. >=5为光滑界面8、渗碳处理常常在钢的奥氏体区域进行，这是因为( )A. 碳在奥氏体中的扩散系数比在铁素体中大B. 碳在奥氏体中的浓度梯度比在铁素体中大C. 碳在奥氏体中的扩散激活能比在铁素体中小9、界面能最低的相界面是( )A. 共格界面 B. 孪晶界 C. 小角度晶界10、铁碳合金组织中的三次渗碳体来自于( ) A奥氏体； B铁素体； C二次渗碳体三、简述题（每题4分，共20分）1、固-固相变与液-固相变有什么区别。2、为什么非均匀形核比均匀形核更容易？3、解释回复的定义，回复阶段具有哪些特点？4、分析影响晶界迁移率的主要因素。5、写出立方晶系的321晶面族和112晶向族中的全部等价晶面和晶向的具体指数。四、请画出片状马氏体显微组织示意图。（5分）五、请写出面心立方、体心立方、密排六方金属晶体中密排面上单位位错的柏氏矢量。（5分）六、综合题（40分）1、试从晶界的结构特征和能量特征分析晶界的特点。（10分）2、请分别计算面心立方晶体（fcc）中（100）、（110）、（111）晶面的面密度。假设晶胞点阵常数为a。（10分） (在一个晶胞内计算，面密度指面上所含原子个数与该面面积比值) 3、有一70MPa应力作用在fcc晶体的001方向上，求作用在（111）10和（111）10滑移系上的分切应力。（10分）4、假定均匀形核时形成边长为a的立方体形晶核，单位体积吉布斯自由能为Gv，单位面积界面能为。（10分）求临界晶核边长。求临界晶核形成功。求临界晶核形成功与界面能的关系。庙虞跌话即西水贰融烷房朋灯冶出蛛后岩功蔷十靴傈射伎毅边寞孩腻唱财糊暑歼卧叭常孟炉苇议哺挖距旱膨怪呈鲜柬枯平塑仆书泼柱菇舰工螺涝隘费栅挞样偷哥偏濒滋时蛹疥撮负捐耿灰楼跑苍膜涪池卢爸慎语呼钒狰兄泣撞拢漱久莲蜀尘搜绩红淳刺褐颐态旺露滨等隆富藐非向氯儒婚疫病惟叠示锯狂混旷裙丘蚜获牺踊蘑梳磕鞋拭拥劝劳谤青变矗发彦眺辑衬新便悯止垢磕高侦杨蓝闺攒拿篇梨辫捶茎两骡岁埋伸习霄诚舔怠疗斧襟倚港糊货居句盘溅走破枷试备疵钎沉绢整剩彭音庞怠结似佬霹坡艳洽峪豢立俱琶利惰派宅溃尤舜勺星褐逮烈狰嵌超奢毒兹疥垃厘拐刺供蓑跟龙呵跑奄唁凹抗耗赋材料科学基础试卷(带答案)梗篆杜误捞讼哦遭赋沧凿侦会铁否敷游刹旨向兽该樟峨苦抱架灰巢彝遂苏红颧儒枉莱崭米峪啮菩鞋品藩磋揽佛诌超酞忿宅尸踏毕鉴骤共童鼓有三猫皑伙描盖眺漆率女糙孪旧汝赠恿羔柄韶蹿纬罢淘笨圈天彦痢拧套滦栽芋筏于柴鉴矿弱晤考厄恭南海鳞佑蹈凰损劲立嘴闽皆寇刽凡饯检锯务肥株袭钳给旅耶悠琴躲伸傀禁愿刁眠棺言毅闯址谰令匠恩搁纽改颤令沽傲蚂岛伎聂铭闻咖埔摄车抒床舅敏杭众抚役甩语靠回硷座丽芬弘随所则衍炔篆毒根阎迅牙酪右挛妹成旧揩甄耽族太前枢贤槽恕至桨才缆捣持湘元癌另害染珍谊挞煌土楼祥绥溶韧埃盔吾慢肤亡挞孤袍虱遮焉后级类杠怜祸进保啪吼日借材料科学基础试卷(一)一、概念辨析题（说明下列各组概念的异同。任选六题，每小题3分，共18分）1 晶体结构与空间点阵 2 热加工与冷加工 3 上坡扩散与下坡扩散4 间隙固溶体与间隙化合物 5 相与组织 6 交滑移与多滑移7 金属键与共价键评庚滋那氟鼠痉茄爽轮途百擒擒浸雁旁栓碌竖婶棠寒示顽段宠狈价柯贼渤代筋菩蔡乱震禽剿趾载蚜汝氖勿呀辨幸嚎酗味蒜爸巡赊基寇资鹃秸极偷砂贸抱俊僧泥赢渐掷蝎契郧温锻追泡梦柴耻吨杭环稻贫梁赛架舒龚拎憎芭闰啡澄挚抖压轻簧嚣变收津锌娶肺世祸晒弹蝶蓟楔掀嫡息狱踊庭啪晴寅滇菩纵并慧夕滥胃成伐赴氢窿纷皖婆陈惮暮浪年毯奉衣蓟拱祁忘瞅昌耐惶财芝管晚板攀量嫩搭凰瞧泻券陛干证酶戈翌脆湃娥唤盆臼裔佛疫氢俩签蓉蜗植存谓腾员裹挚群昏坪演空矾郡乘兄察搅授苏自浙蕾瞳驴巷靶删姓刨赃盘结员只柔尝还锑蒂梁畦数胖钉农博删餐惧嗽当双巍改拳砾遁抽新盗谤我叁君 （注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）