发布时间 : 星期五 文章材料科学基础试题库（内附部分自己整理答案）更新完毕开始阅读641ec44ba8956bec0975e3f4
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碳在α-Fe中的溶解度曲线 A3 奥氏体—→铁素体转变线 8、已知某低碳钢 σ 0 =64KPa ， K=393.7 ，若晶粒直径为 50μm ，该低碳钢的屈服强度
1是多少？
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9、试计算 BCC 晶体最密排面的堆积密度
BCC 密排面为｛ 110 ｝面，其面积为： .｛ 110 ｝面上被原子占据
的面积为（两个原子）： .堆积密度：
。
10、面心立方结构和密排六方结构金属中的原子堆垛方式和致密度是否有差异?请加以说明。 FCC和HCP均按ABCABC方式堆垛；致密度也都是0.74。
11、计算wc＝3.3％的铁碳合金常温下莱氏体的相对含量，组织中珠光体的相对含量和共析渗碳体的含量。（9分）
12、已知Cu的原子量为63.5，原子半径是0.1278 nm。( 20分) （1）计算铜的密度、点阵常数和最大面间距。
（2）在立方晶胞（图1.）中标出下列晶面和晶向（要求用字母标出，如oa:[001]，等等）： （011）、（11??）、(?221)、[102]、[?110]、[11??] （3）以上哪些晶面和晶向互相垂直？
13、柏氏矢量的物理意义是什么？根据柏氏矢量如何区分螺型位错和刃型位错？什么是全位错和不全位错？简述位错反应条件。无外力作用时，位错反应 能否进行？（18分） 14、假设在镁晶体中，由一个位错源放出的位错移到晶体表面，使晶体表面产生高度约为10-4cm的滑移台阶，问有多少个位错运动至表面？（已知b=3.2 A）
15、在铝试样中测得晶粒内部的位错密度为5x1013m-2，假定位错全部集中在亚晶界上，且每个亚晶粒的截面均为正六边形，而位错全为刃位错，其柏氏矢量b=a/2[101]≈2x10m，如亚晶粒之间的倾角为5°，试求亚晶界上的位错间距和亚晶粒的平均大小。
-10
正六边形面积 ，总边长为6a，单位面积中亚晶数目
求得a=1?10-5（m）。
P/6=5*10^2/6=87.因为，D=2.3nm，所以六边形边长为：2.3*87=198nm,则晶梨外接圆直径d=2*198=396nm.
17、在870℃比在930℃渗碳有一定优越性，淬火变形小又可得到较细的晶粒，碳在γ铁中的D0=2.0×10-5m2/s,Q=140×103J/mol,请计算：(10分)
(a) 870℃时碳在γ铁中的扩散系数； (b) 将渗层加深一倍需多长时间？
(c) 若规定0.3%C作为渗碳层厚度的量度，则在930℃渗碳10小时的渗层厚度为870℃渗碳10小时的多少倍？
(气体常数R=8.314J/mol·K, 渗层厚度???-12
Dt)
2
(a) D870℃=7.98×10 m/s
(b) 4倍时间 (c) 1.44倍
18、位错线与柏氏矢量，切应力方向，位错线运动方向以及晶体滑移方向的关系？
六、综合
1、试分析冷塑性变形对合金组织结构、力学性能、物理化学性能、体系能量的影响。 组织结构：（ 1 ）形成纤维组织：晶粒沿变形方向被拉长；（ 2 ）形成位错胞；（ 3 ）晶粒转动形成变形织构. 力学性能：位错密度增大，位错相互缠绕，运动阻力增大，造成加工硬化。 物理化学性能：其变化复杂，主要对导电，导热，化学活性，化学电位等有影响。 体系能量：包括两部分：（ 1 ）因冷变形产生大量缺陷引起点阵畸变，使畸变能增大；（ 2 ）因晶粒间变形不均匀和工件各部分变形不均匀引起的微观内应力和宏观内应力。这两部分统称为存储能，其中前者为主要的。冷变形后引起的组织性能变化为合金随后的回复、再结晶作了组织和能量上的准备。
2、对铁碳合金(wc＝0.0015)经过完全退火后：(20分) （1） 在室温下包含哪些组成相，计算其相对量。
（2） 在室温下由哪些组织组成物构成，画出组织示意图，并计算各自的相对量。
(3) 在室温下该合金经过较大的塑性变形(例如压缩50％)，其组织会发生哪些变化？ (4) 变形后再经过750℃充分保温后缓慢冷却到室温，所得到的组织与原完全退火的组织有哪些差别？
3、请根据所附二元共晶相图分析解答下列问题：
（1） 分析合金I、II的平衡结晶过程，并绘出冷却曲线；
（2） 说明室温下I、II的相和组织是什么？并计算出相和组织的相对含量； （3） 如果希望得到共晶组织和5%的β初的合金，求该合金的成分； （4）分析在快速冷却条件下，I、II两合金获得的组织有何不同。
：（ 1 ）
（ 2 ） I ： α 初 ＋ β II
，相组成与组织组成比例相同
II ： β 初 ＋（ α ＋ β ） 共 ＋ β II （忽略）
（ 3 ）设所求合金成分为 x
（ 4 ） I 合金在快冷条件下可能得到少量的共晶组织，且呈现离异共晶的形态，合金中的 β II 量会减少，甚至不出现；
II 合金在快冷条件下 β 初呈树枝状，且数量减少。共晶体组织变细小，相对量增加。
4、叙述板条马氏体和下贝氏体的组织形态，并说明板条马氏体和下贝氏体具有良好强韧性的原因。
5、试述冷变形金属在加热时，其组织和性能发生的变化。 6、试论述含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响。 7、论述影响扩散的主要因素。
8、求体心立方结构中的四面体和八面体间隙的半径及其中心位置的坐标。 9、45钢的过冷奥氏体连续转变曲线如图所示，请回答下列问题：（共15分） （1）说明图中A1线、Ms、1线、2线、3线表示的意义。
（2）过冷奥氏体转变产物有哪些？写出各种转变产物的名称、相变类型、组织形态和性能特点； （3）在V1、V2、V3、V4 冷却速度下，各得到何种组织？ （4）指出与V1、V2、V3、V4相对应的热处理工艺名称是什么？
1. A1线—共析线；Ms—马氏体转变开始线；1线—过冷奥氏体向铁素体转变开始线；2线—珠光体转变终了线；3线—贝氏体转变开始线。 2. 过冷奥氏体转变产物：
珠光体，扩散型相变，片状组织，强度较高，塑性较好； 铁素体，扩散型相变，块状组织，强度低，塑性好； 马氏体，非扩散型相变，板条或片状，强度高，脆性大；