材料科学基础期末试题 .pdf

几种强化 加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性 降低的现象。 强化机制：金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破 碎和纤维化，金属内部产生了残余应力。 细晶强化：是由于晶粒减小，晶粒数量增多，尺寸减小，增大了位错连续滑移的阻 力导致的强化；同时由于滑移分散，也使塑性增大。 弥散强化：又称时效强化。是由于细小弥散的第二相阻碍位错运动产生的强化。包 括切过机制和绕过机制。 (2 分) 复相强化：由于第二相的相对含量与基体处于同数量级是产生的强化机制。其强化 程度取决于第二相的数量、尺寸、分布、形态等，且如果第二相强度低于基体则不 一定能够起到强化作用。 (2 分) 固溶强化：固溶体材料随溶质含量提高其强度、硬度提高而塑性、韧性下降的现象。 。包括弹性交互作用、电交互作用和化学交互作用。 几种概念 1、滑移系：一个滑移面和该面上一个滑移方向的组合。 2、交滑移：螺型位错在两个相交的滑移面上运动，螺位错在一个滑移面上运动遇有 障碍，会转动到另一滑移面上继续滑移，滑移方向不变。 3、屈服现象：低碳钢在上屈服点开始塑性变形，当应力达到上屈服点之后开始应力 降落，在下屈服点发生连续变形而应力并不升高，即出现水平台（吕德斯带） 原因：柯氏气团的存在、破坏和重新形成，位错的增殖。 4、应变时效：低碳钢经过少量的预变形可以不出现明显的屈服点，但是在变形后在 室温下放置一段较长时间或在低温经过短时间加热，在进行拉伸试验，则屈服点又 重复出现，且屈服应力提高。 5、形变织构：随塑性变形量增加，变形多晶体某一晶体学取向趋于一致的现象。 滑移和孪晶的区别 滑移 是指在切应力的作用下，晶体的一部分沿一定晶面和晶向，相对于另一部分发 生相对移动的一种运动状态。 孪生：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分 沿一定的晶面和晶向发生均 匀切变并形成晶体取向的镜面对称关系。 伪共晶：在不平衡结晶条件下，成分在共晶点附近的合金全部变成共晶组织，这种 非共晶成分的共晶组织，称为伪共晶组合。 扩散驱动力：化学位梯度是扩散的根本驱动力。 一、填空题(20 分，每空格 1 分) 1. 相律是在完全平衡状态下，系统的相数、组元数和温度压力之间的关系，是系统 的平衡条件的数学表达式： f=C-P+2 2.二元系相图是表示合金系中合金的相与 温度、成分间关系的图解。 3. 晶体的空间点阵分属于 7 大晶系，其中正方晶系点阵常数的特点为 a=b ≠c, α= β = γ=90 °，请列举除立方和正方晶系外其他任意三种晶系的名称三斜、单斜、六方、 菱方、正交 （任选三种）。 4.合金铸锭的宏观组织包括表层细晶区、柱状晶区和 中心等轴晶区三部分。 5 ．在常温和低温下，金属的塑性变形主要是通过滑移 的方式进行的。此外还有孪 生 和 扭折等方式。 6.成分过冷区从小到大，其固溶体的生长形态分别为平面状，胞状 和 树枝状。 1．原子扩散的驱动力是：组元的化学势梯度 2 ．凝固的热力学条件为：过冷度 3. 某金属凝固时的形核功为△G*，其临界晶核界面能为△G，则△G*和△G 的关 系为△G*=1/3 △G 5 ．金属液体在凝固时产生临界晶核半径的大小主要取决于过冷度。 6 ．菲克第一定律表述了稳态扩散的特征，即浓度不随变化。 7. 冷变形金属加热过程中发生回复的驱动力是：冷变形过程中的存储能 9.合金铸锭的缺陷可分为缩孔和偏析两种。 二、判断题（正确的打“√”错误的打“×”，每题 1 分，共 12 分） 1. 体心立方结构是原子的次密排结构，其致密度为 0.74 。 （× ） 2. 同一种空间点阵可以有无限种晶体结构，而不同的晶体结构可以归属于同一种空 间点阵。 （ √ ） 3. 结晶时凡能提高形核率、降低生长率的因素，都能使晶粒细化。 （ √ ） 4. 合金液体在凝固形核时需要能量起伏、结构起伏和成分起伏。 （ √ ） 5. 小角度晶界的晶界能比大角度晶界的晶界能高。 （× ） 6. 非均匀形核时晶核与基底之间的接触角越大，其促进非均匀形核的作用越大。 （× ） 7. 固溶体合金液体在完全混合条件下凝固后产生的宏观偏析较小。 （× ） 8. 冷形变金属在再结晶时可以亚晶合并、亚