《材料科学基础》习题.pdfVIP

《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（12。）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。

计算面心立方结构（与面的面密度和面间距。

4.（111X110）（100）

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1.7x10-19J,试十算1000°C时，lcm3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=l.38x10-23J/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。

图2-1图2-2

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，受均匀切应力作用，试分析：该

T

位错环各段位错的结构类型；

求各段位错所受的力；

在T的作用下，位错环将如何运动？

在T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-位错源位错增殖过程。

4.证明位错密度p和弯曲晶体曲率半径的关系为p=即.

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-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？

blr

1B1--X

■V--—

・

图3-1

第三章纯金属的凝固

1.若液态金属中形成一球形晶核，试证明临界晶核形成功^Gc与临界晶核体积Vc的关系为△

X

Gc=-2°

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。

分析和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

3.0.45%C,1.2%C2.3%C

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。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。

AA

图6-2

固态下完全不互溶的三元共晶相图如图所示，画出过、的垂直截面。若三组元的熔点

2.6-2AmPQ

tAtBtC,请画出tBttA温度下