中南大学材料科学基础2013-2014考试试题.ppt

一、填空题（每空一、填空题（每空0.5分，共分，共25分）（请将答案写在答题纸上）分）（请将答案写在答题纸上）1、根据结构特点，金属学中通常将相分为和两大类。、根据结构特点，金属学中通常将相分为和两大类。2、根据几何特征，可将晶体缺陷的分为、根据几何特征，可将晶体缺陷的分为_、_和和_三类；三类；3、纯铝、纯铝、-Fe、纯镁各属于、纯镁各属于_FCC_、_BCC_和和_HCP_晶体结构；晶体结构；4、根据原子在相界面上的排列，可以把相界面分为：（、根据原子在相界面上的排列，可以把相界面分为：（1）共格）共格_（2）半共格（）半共格（3）非共格）非共格_界面；界面能最低的相界是共格界界面；界面能最低的相界是共格界面。面。5、铝合金铸锭结晶分别经历是、铝合金铸锭结晶分别经历是_形核形核_和和_长大长大_过程；过程；6、Ag-Cu合金中，随着铜元素浓度的增大，单相固溶体合金的强合金中，随着铜元素浓度的增大，单相固溶体合金的强度度_增加增加_，塑性，塑性_降低降低_；7、空位是热力学、空位是热力学_稳定稳定_的缺陷，而位错是热力学的缺陷，而位错是热力学_不稳定不稳定_的缺陷。（稳定或不稳定）。的缺陷。（稳定或不稳定）。8、Cu-Ni合金中形核时，除了需要合金中形核时，除了需要_成分成分_起伏和起伏和_能量能量_起伏外，起伏外，还需要还需要_结构结构_起伏。起伏。2021/5/2719.钢的淬透性越高，说明临界冷却速度越_小_10.工业中习惯上将变速箱轴进行调质处理，即 淬火 和随后的 回火 相结合的热处理工艺。11.黄铜制品为防止应力腐蚀开裂，通常应用 消除应力退火 的方法处理。12与铝合金比较，锌合金冷变形时更容易发生_孪生_（孪生或滑移）13.铝合金板材深冲时常出现制耳，它是由于_各向异性_造成的；14.钢中贝氏体体中铁素体针细小，分布均匀，在铁素体中又沉淀，析出大量细小、弥散的碳化物；因此，其强韧性较高，在生产中为获得该组织多采用_等温淬火_工艺；15.对于过热钢件，进行一次 完全退火 或 正火，然后再按工艺规程进行淬火，便可以纠正过热组织。2021/5/27216、T8钢（碳素工具钢）的马氏体形态主要为片状马氏体 ，它的亚结构为 孪晶马氏体。17、单晶体试样拉伸时，其滑移面向着与拉伸轴_平行_的方向转动，压缩时滑移面朝着与压力轴_垂直_的方向转动。（平行或垂直）18、合金工具钢、轴承钢等经轧制、锻造后空冷，所得组织是片层状珠光体与网状渗碳体，这种组织硬而脆，不仅难以切削加工，且在以后淬火过程中也容易变形和开裂，一般采用 正火 热处理工艺消除不利组织。19、多晶体塑性变形时，由于_晶界_和_位向_的影响，其变形阻力比单晶体大。20、液态金属凝固时，粗糙界面晶体的长大机制是_连续长大_；2021/5/27321.再结晶的驱动力是_变形储能_，再结晶全图是表示_变形量，_晶粒大小_与温度关系的立体图；22.一般铸锭中的枝晶偏析常采用 均匀化 热处理工艺消除；23.通常情况下，液态金属均质形核时，体系自由能的变化包括两部分，其中_界面_自由能是形核的阻力，_体积_自由能是形核的动力；液态纯金属凝固时，临界晶核半径与过冷度成 反比 比；24.固溶体合金凝固时，由于存在 成分过冷 ，晶体可能由平面状生长变为胞状或树枝状生长。25.单相纯金属经过冷变形后 空位、位错 密度将大量增加，在其后的回复过程中会发生它的 消失、重组 运动；26.通常根据_再结晶_温度来划分冷加工和热加工。27.按原子扩散情况来分，马氏体转变属_切变型_ 转变，而珠光体转变属_扩散型_转变。2021/5/274二、单项择题题（每题0.5分，共5分）1、晶体结构和空间点阵之间的关系为：。a空间点阵和晶体结构没有关系;b空间点阵反映晶体结构中质点排列的周期规律性;c空间点阵等同于实际晶体结构;d空间点阵的结点就是晶体结构中的原子2、根据珠光体片间距的大小将珠光体分为三种，在550600范围形成的珠光体类组织我们称为 a 上贝氏体 b索氏体c马氏体 d 莱氏体 e 魏氏体 f屈氏体3、按照晶体结构，可将合金相分为_ a 共价键化合物和原子键化合物 b 离子晶体和原子晶体 c 固溶体和金属间化合物 d置换固溶体和间隙固溶体4、孪生是金属塑性变形的另一种常见方式，以下描述中不是孪生特点的有：a孪生所需临界应力远高于滑移时的临界切应力；b孪生是一种切变过程；c孪生改变了晶体的位向，有利于金属塑性变形；d密排六方的金属其对称性高，很少发生孪生；2021/5/2755、包晶转变的显著特点是：a包晶转变不能细化合金晶粒；b包晶转变是个快速的过程；c包晶转变的形成相依附在初晶相上形成；d通常情况下转变进行的较完全；6、冷变形金属在回复和再结晶过程中性能数值上升的是：a强度b延展性c电阻率d硬度7、为获得细小的晶粒的铝合金，可采用如下工艺a固溶处理b变质处理C调质处理d冷变形8、多晶体铝合金冷塑性变形后，常出现以下组织结构的变化,以下选项中不正确的是：a亚结构的细化;b魏氏体出现;c纤维组织出现;d残余应力;f变形织构9、冷加工金属回复时位错a大量消失b增殖c重排10、含碳量1的碳钢平衡结晶到室温，则在室温下该合金中_a相组成物是铁素体和渗碳体b组织组成物为铁素体和二次渗碳体c珠光体含量为96;d铁素体总含量为80%。2021/5/276三、三、名词解释（共名词解释（共12分，每题分，每题3分）分）四、四、试画出简单立方晶体结构（试画出简单立方晶体结构（112）晶面与）晶面与 121晶向晶向。（6分，每个晶面和晶向分，每个晶面和晶向3分）分）五、五、拉制半成品铜丝的过程如图所示，试绘出不同拉制半成品铜丝的过程如图所示，试绘出不同阶段的组织与性能变化示意图，并加以解释。阶段的组织与性能变化示意图，并加以解释。（10分）分）1、加工硬化；、加工硬化；2、粒状珠光体、粒状珠光体;3、球化退火；、球化退火；4、成分、成分过过冷冷2021/5/2772021/5/278六、画出Fe-C平衡相图，标明各相区的相，写出相图中的所有三相平衡反应方程式，描述T12号钢(C=1.2%)的平衡凝固过程和最终室温下的平衡组织。（14分）七、湘潭钢铁厂生产的20CrMnTi主要用来制备摩托车齿轮，其典型生产工艺为，熔铸-退火-下料-锻造-正火-切削加工渗碳-淬火-低温回火-喷丸-磨削加工，说明以上所用的热处理工艺的主要目的，以及不同热处理后钢的组织是什么？（16分）八、列举4种强化金属和合金的方法；指出晶粒大小对材料的机械性能影响的特殊性？如何获得细小的再结晶晶粒？（12分）2021/5/279