发布时间 : 星期一 文章材料科学基础复习题更新完毕开始阅读547a5fc5bceb19e8b8f6baf5
wα＝z-25?100%＝73.3% z-x对于wB＝50%的合金有 w共晶＝50?x?100%＝60% z-xz-50?100%＝40% wα＝z-xy-50100%＝50% y-x×wα＝解得
x?5
z?80y?95
2.α-Fe的致密度比γ-Fe小，简要论述哪种晶体结构的溶碳量大。
答：α-Fe的致密度虽然比γ-Fe小，但γ-Fe的八面体间隙比α-Fe中间隙半径较大的四面体间隙还大；另外，γ-Fe的最大溶碳量为2.11%，而α-Fe的最大溶碳量为0.0218%，因此γ-Fe的溶碳量大。
3.写出Fe-Fe3C合金平衡相图中的四个固相及其晶体结构。
α相（bcc结构），γ相（fcc结构），δ相（bcc结构），Fe3C相（正交结构）。
4.将Fe-Fe3C 组织组成物相图填写完整，并写出三条水平线上发生的恒温转变反应式。
（1）L+Fe3CⅠ； 1′ （2）P+ Fe3CⅡ； （3）P+ Fe3CⅡ+Ld′； （4）Fe3CⅠ+Ld′；
1495CHJB水平线 LB??H??????J
? 9
CECF水平线 LC?????(?E?Fe3C)
1148?PSK水平线 ?S??C??(?P?Fe3C)
727?
5.分析含0.45%C的铁碳合金的平衡结晶过程：（1）写出其冷却过程的表达式；（2）计算合金在室温时相组成物及组织组成物的相对含量。 解：（1）合金的凝固过程为：
?t21t2L?t???L??????0.17???t3??tt5??P2t33t44t5?L?t???L??????????t?????????
（2）相组成物含量为：
6.69?0.45w?6.69?0?100%?93.27%
0.45?0?wFe3C6.69?0?100%?6.37%?组织组成物的含量分别为：
0.77?0.45?100%?42.72%w?0.77?0.0218 0.45?0.0218?wP0.77?0.0218?100%?57.28%?
6.简述浓度三角形中两条具有特殊意义的直线
（1）平行于浓度三角形某一边的直线：凡位于该直线上任意一点的合金，所包含的这条边对应的顶点代表的组元浓度是一样的。
（2）通过三角形某一顶点的直线：凡位于该直线上任意一点的合金，所包含的由另两个顶点代表的两组元的浓度比是一定的。
7.写出熔晶转变、偏晶转变、共析转变以及包析转变的反应式和图形特征。 （1）熔晶转变：δ?L+γ ， （2）偏晶转变：L1?L2+α，（3）共析转变：γ?α+β ，（4）包析转变：γ+β?α ，
； ； ； 。
第八章：固态相变-填空、选择、名词解释
1.马氏体相变的基本特点有哪些？其形成的马氏体形态主要有哪两种？
基本特点：1）无扩散型转变 原子迁移不是靠热运动来完成，主要依靠原子点阵的切变； 2）是一种发生均匀点阵变形的转变，母相中的原子以某一晶面为基准进行整体的小于一个原子
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间距的迁移；3）存在一个无畸变面 母相与马氏体相的分界面，即惯习面； 4）马氏体内有滑移或孪晶变形
马氏体的两种典型形态为：板条马氏体和片状马氏体
第九章：材料的变形与断裂
1.铝单晶体在室温时的临界分切应力为7.9×105Pa，若室温下对铝单晶体试样作拉伸试验时，拉力轴为[123]方向，可能开动的滑移系为（111）[101]，求引起试样屈服所需要的应力？
2.简要论述单晶体滑移与多晶体滑移的异同点。
（1）相同点：变形均以滑移、孪晶和扭折的方式进行；
（2）不同点：多晶体变形受到晶界阻碍以及受位向不同的晶粒的影响，变形更为复杂。
3.简述合金弥散强化的两种位错机制（绕过机制与切过机制）。
（1）当第二相粒子不可变形时，位错采取绕过机制。第二相粒子越小、粒子间距越小，则位错绕过所需的切应力越大，强化效果也越明显。
（2）当第二相粒子可变形时，位错采取切过机制。第二相粒子半径越大，位错切过越困难，强化效果也越明显。
4.简述冷塑性变形对合金组织和性能的影响。
（1）对组织的影响：晶粒拉长，位错密度增加，形成胞状亚结构；产生形变织构。 （2）对性能的影响：产生加工硬化，残余内应力（储存能）增加，物理性能下降。
5.回复过程的特点
（1）回复过程在加热后立即开始，没有孕育期；（2）回复开始的速率很大，随着时间的推移逐渐降低；（3）加热温度越高回复程度也越高；（4）变形量越大，初始晶粒尺寸越小，利于回复。
6.简述冷变形金属的回复机制
1）低温回复 主要与点缺陷的迁移有关，通过点缺陷运动而使其数量减少；
2）中温回复 会发生位错运动和重新分布。滑移面上位错相遇时，异号位错会消失，从而使位错密度降低；
3）高温回复 刃型位错在获得足够高的能量之后会发生攀移，在晶体内部产生亚结构，同时伴随着扩散的进行。
7.综合分析影响再结晶的5种因素。
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（1）加热温度越高，再结晶速度越快，完成再结晶的时间越短；1分 （2）变形度越大，再结晶驱动力越大，再结晶温度越低，速度也越快；1分 （3）微量溶质原子阻碍再结晶，使再结晶温度生高，转变速度降低；1分 （4）其它条件相同时，原始晶粒尺寸越细，再结晶温度越低，速度也越快；1分 （5）第二相粒子直径及粒子间距较大，促进再结晶；反之，阻碍再结晶。1分
8.为什么金属材料经热变形后性能比铸态性能好？ 热变形后材料的性能是均匀的和各向同性的。 主要体现在：
1）使铸态下原始的粗大柱状晶和等轴晶破坏，重新再结晶形成细小等轴晶； 2）减小了显微偏析的形成； 3）使铸锭内原有的内部气孔和疏松，能够焊合和更加紧密。
9.某厂对高锰钢制造的碎矿机颚板经1100℃加热后，用崭新的优质冷拔态钢丝绳吊挂，由起重机吊车运往淬火水槽，行至途中钢丝绳突然发生断裂，试分析钢丝绳发生断裂的原因。 冷拉钢丝绳是由大变形量的冷拔钢丝绞合而成。加工过程的冷加工硬化使钢丝的强度、硬度大大提高，从而能承受很大的工作载荷。1′但是当其与1100℃的工件接触时很快被加热，其温度以超过钢丝绳的再结晶温度，以至产生回复再结晶现象，加工硬化效果完全消失，强度、硬度大大降低。2′再用它起吊工件，一旦载荷超过其承载能力，必然导致钢丝绳断裂发生。2′
10.写出霍尔-佩奇（Hall-Petch公式/表征屈服强度与晶粒直径之间的关系式）公式，简述晶粒细化对强度、韧性的影响，以及该公式的适用范围。
（1）霍尔-佩奇公式为：σs=σ0＋Κd-1/2；晶粒细化不仅提高了强度，同时也改善了韧性； （2）该公式适用于T
使用
再结晶 即室温条件下（高温不适用）；晶粒直径在0.35-400μm（晶 粒直径有下限）的材料。 11.低碳钢的屈服有何特点，原因是什么？ 低碳钢屈服的特点是其应力-应变曲线上存在上、下屈服点及屈服平台。 原因：当钢中的C、N等间隙原子与基体中的位错相遇时，会偏聚于位错线周围形成柯氏气团而对位错产生“钉扎”作用，使位错运动受阻。为摆脱气团的“钉扎”使位错继续运动，必须增加应力而出现上屈服点；位错一旦挣脱气团作用，运动就变得很容易，故应力又降低出现下屈服点。 12