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《材料科學(xué)基礎(chǔ)A卷參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn).docx》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、文檔從網(wǎng)絡(luò)中收集,已重新整理排版word版本可編輯?歡迎下載支持.《材料科學(xué)基礎(chǔ)》A卷參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)一、名詞解釋1.成分過冷:界面前沿液體中的實(shí)際溫度低于山溶質(zhì)分布所決定的凝固溫度時(shí)產(chǎn)生的過冷。(3分)2.致密度:晶體結(jié)構(gòu)中原子體積占總體積的白分?jǐn)?shù)。(3分)3.上坡擴(kuò)散:原子山低濃度處向高濃度處進(jìn)行的擴(kuò)散。(3分)4.加工硬化:金屬材料經(jīng)冷加丄變形后,強(qiáng)度和硬度顯著提高,而塑性和韌性很快下降的現(xiàn)象。(3分)5.全位錯:實(shí)際晶體中,柏氏矢量等于點(diǎn)陣矢量或其整數(shù)倍的位錯稱為全位錯。(3分)二、判斷分析題1
2、.此說法錯誤。(1分)空間點(diǎn)陣中的各陣點(diǎn)的周用環(huán)境必須相同(1分),而密排六方晶體結(jié)構(gòu)中位于晶胞內(nèi)的原子與晶胞角上的原子具有不同的周圍環(huán)境(1分),因此密排六方晶體結(jié)構(gòu)不能視為一種空間點(diǎn)陣。2.此說法錯誤。(1分)碳鋼只有共析轉(zhuǎn)變而沒有共晶轉(zhuǎn)變(1分),而對于鑄鐵而言,它既有共晶轉(zhuǎn)變也具有共析轉(zhuǎn)變(1分)。3.此說法錯誤。(1分)因?yàn)槿鄨D的垂直截面不能反映相濃度隨溫度而變化的關(guān)系(1分),只能用于了解冷卻過程中的相變溫度。(1分)4.此說法錯誤。(1分)一個位錯環(huán)不可能處處都是螺型位錯,但可能處處都是
3、刃型位錯(2分)。三、問答題1、答:-[101]+-[121]=-[111](1分)2631171反應(yīng)前的能量:-a2+-a2=-a2(2分),反應(yīng)后的能量:-a2(1分)2633反應(yīng)前的能量高于反應(yīng)后的能量(1分),滿足位錯反應(yīng)的能量條件,因此位錯反應(yīng)可以進(jìn)行。分別是全位錯、肖克利不全位錯、弗蘭克不全位錯(3分)2、,得球形核胚的臨界形核功:AGk=(4分)lword版本可編借.歡迎下載支持.AG.k3AG/lword版本可編借.歡迎下載支持.文檔從網(wǎng)絡(luò)中收集,已重新整理排版word版本可編輯?歡迎下載
4、支持.邊長為&的立方形晶核的臨界形核功:AGt=—(4分)3AG/將兩式比較可見球形晶核的臨界形核功僅為形成立方形晶核的1/23、x=Ay/Di(2分)式中,x為滲碳層厚度;D為擴(kuò)散系數(shù);t為擴(kuò)散時(shí)間;A為常數(shù)。因此,要得到4cm厚的滲碳層需要16小時(shí)。(2分)選擇在面心立方晶體結(jié)構(gòu)丫-Fe中滲碳,而不在體心立方晶體ct-Fc中滲碳的原因有:盡管碳在體心立方晶體*Fe中的擴(kuò)散速度快;但面心立方晶體結(jié)構(gòu)y-Fc溫度高,而面心立方晶體結(jié)構(gòu)Y-Fe中碳的固溶度比體心立方晶體cz-Fe中碳的固溶度高。綜合各因素,
5、應(yīng)該選擇在面心立方晶體結(jié)構(gòu)丫-Fe中滲碳。(6分)4、晶體滑移和攣生的比較(10分)1)相同點(diǎn):①宏觀上,都是切應(yīng)力作用下發(fā)生的剪切變形;②微觀上,都是晶體塑性變形的基本形式,是晶體的一部分沿一定晶面和晶向相對另一部分的移動過程;③兩者都不會改變晶體結(jié)構(gòu);④從機(jī)制上看,都是位錯運(yùn)動結(jié)果。2)不同點(diǎn):①滑移不改變晶體的位相,李生改變了晶體位向;②表面形貌不同;③滑移是全位錯運(yùn)動的結(jié)果,原子的位移是滑移方向的原子間距的整數(shù)倍,而學(xué)生是不全位錯運(yùn)動的結(jié)果,原子的位移小于攣生方向的原子間距;④滑移是不均勻切變過程
6、,而李生是均勻切變過程;⑤滑移比較平緩,應(yīng)力應(yīng)變曲線較光滑、連續(xù),李生則呈鋸齒狀;⑥兩者發(fā)生的條件不同,李生所需臨界分切應(yīng)力值遠(yuǎn)大于滑移,因此只有在滑移受阻情況下晶體才以攣生方式形變;⑦而學(xué)生對塑性變形的直接貢獻(xiàn)沒有滑移大,但山于攣生改變位向可能會進(jìn)一步誘發(fā)滑移。5、繪圖略(4分)。分J二分)=ii8%(1分)6.69-2.116.69-0.77四、分析計(jì)算題0aI〕1、答:(1)由液相凝固,首先析出初晶當(dāng)溫度降T到200°C時(shí),剩余液相發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變,生成共晶組織(a+B),繼續(xù)冷卻會從初晶P中析出二次a
7、相。(3分)圖(3)分(2)相為a、plword版本可編借.歡迎下載支持.文檔從網(wǎng)絡(luò)中收集,已重新整理排版word版本可編輯?歡迎下載支持.ct%=(90-65)/(90-5)=29.4%(2分)p%=(65-5)/(90-5)=70.6%(1分)組織為(a+p)+p+an共晶反應(yīng)后:(a+p)%=(80-65)/(80-40)=37.5%(2分)卩%=(65-40)/(80-40)=62.5%(1分)室溫下an%=(90-80)/(90-5)*p%=7.4%(2分)則室溫下p%=62.5-au%=55.
8、1%(1分)2、(1)x:80%A.10%B、10%C(2分)y:30%A、10%B、60%C(2分)z:20%A、40%B、40%C(2分)(2)W點(diǎn):當(dāng)合金W冷卻到與液相面相交的溫度時(shí),開始結(jié)晶出初晶C(1分),隨溫度降低,晶體C不斷增加,液相數(shù)量不斷減少(1分)。C為純組元,成分不變,當(dāng)液相成分變化到與共晶轉(zhuǎn)變線的交點(diǎn)時(shí),開始發(fā)生L-C+B二元共晶轉(zhuǎn)變(2分)。隨溫度繼續(xù)降低,二元共晶體(C+B)f,液相進(jìn)一步減少,此時(shí)