材料科学基础真题精选.docx
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材料科学基础真题精选.docx
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材料科学基础真题精选
[判断题]
1、回复不能使金属性能恢复到冷变形前的水平。
参考答案:
对
[填空题]2淬硬性
参考答案:
淬硬性指钢淬火后能达到的最高硬度,主要与钢的含碳量有关。
[填空题]3某金属板经过较大的冷轧塑性变形后,发现其力学性能出现各向异性,试问其原因为何?
参考答案:
其原因可能有二:
一是形成了织构组织,二是沿变形方向出现了纤维组织。
[填空题]4异质形核
参考答案:
晶核在液态金属中依靠外来物质表面或在温度不均匀处择优形成。
[填空题]5A、B两组元的熔点分别为900C°和600C°,若二者形成一种固溶体合金,问当该合金为何种类型合金时,其熔点可在900C°和600C°之间?
又二者形成的合金熔点有否可能低于600C°,为什么?
参考答案:
当
A、B两组元形成的固溶体合金为匀晶合金时,其熔点可在900C°和600C°之间;当
A、B两组元形成的合金为共晶合金时,合金熔点可低于600C°。
[填空题]6结构起伏
参考答案:
液态结构的原子排列为长程无序,短程有序,并且短程有序原子团不是固定不变的,它是此消彼长,瞬息万变,尺寸不稳定的结构,这种现象称为结构起伏。
[填空题]7空位对材料行为的主要影响是什么?
参考答案:
空位可以造成材料物理性能与力学性能的改变,引起电阻的增加,晶体中存在的空位破坏了原子排列的规律性,使电子在传导时的散射增加,从而增加电阻,此外,空位的存在还使晶体的密度下降,体积膨胀。
[填空题]8重心法则
参考答案:
处于三相平衡的合金,其成分点必位于共轭三角形的重心位臵。
[填空题]9试述区域提纯的原理。
参考答案:
固溶体合金在不平衡结晶时所形成的晶内偏析,是属于一个晶粒范围内的枝干与枝间的微观偏析。
除此之外,固溶体合金在不平衡结晶时还往往造成宏观偏析和区域偏析,即大范围内化学成分不均匀的现象。
区域偏析虽然对于合金的性能有很大的影响,但是依据这一原理,可以提纯金属。
将金属棒从一端向另一端顺序的进行局部熔化,凝固的过程也随之进行。
由于固溶体是有选择的结晶,先结晶的晶体将溶质(杂质)排入熔化部分的液体中。
如此当熔化区域走过一遍以后,圆棒的杂质就会富集与另一端,重复几次即可达到目的,这种方法就是区域提纯
[填空题]10应变时效
参考答案:
第一次拉伸后,再立即进行第二次拉伸,拉伸曲线上不出现屈服阶段。
但第一次拉伸后的低碳钢试样在室温下放臵一段时间后,再进行第二次拉伸,则拉伸曲线上又会出现屈服阶段。
不过,再次屈服的强度要高于初次屈服的强度。
这个试验现象就称为应变时效。
[判断题]
11、过共析钢自高温缓慢冷却至室温,其相组成物P+Fe3CII。
参考答案:
错
[填空题]12电子化合物
参考答案:
电子化合物是指由主要电子浓度决定其晶体结构的一类化合物,又称休姆-罗塞里相。
凡具有相同的电子浓度,则相的晶体结构类型相同。
[判断题]
13、高温回火可能产生第二类回火脆性而降低韧性,因而对韧性要求高的零件不宜采用高温回火。
参考答案:
错
[填空题]14布拉菲点阵
参考答案:
除考虑晶胞外形外,还考虑阵点位臵所构成的点阵。
[判断题]
15、镁为密排六方晶格,这就决定了镁的塑性高。
参考答案:
错
[填空题]16莱氏体
参考答案:
由奥氏体盒渗碳体组成的机械混合物。
[填空题]17配位多面体
参考答案:
原子或离子周围与它直接相邻结合的原子或离子的中心连线所构成的多面体,称为原子或离子的配位多面体。
[填空题]18晶胞选取的原则
参考答案:
1.选取的平行六面体应反映出点阵的最高对称性
2.平行六面体内的棱和角相等的数目应最多
3.当平行六面体的棱边夹角存在直角时,直角数目应最多
4.当满足上述条件的情况下,晶胞应具有最小的体积
[填空题]19小角度晶界
参考答案:
相邻亚晶粒之间的位相差小于10º,这种亚晶粒间的晶界称为小角度晶界,一般小于2º,可分为倾斜晶界、扭转晶界、重合晶界等。
[填空题]20珠光体
参考答案:
珠光体是由铁素体盒渗碳体组成的机械混合物。
[填空题]21清洁表面
参考答案:
是指不存在任何吸附、催化反应、杂质扩散等物理化学效应得表面,这种表面的化学组成与体内相同,但周期结构可以不同于体内。
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[填空题]22共价键
参考答案:
由两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。
[填空题]23渗碳体
参考答案:
铁盒碳相互作用形成的具有复杂晶格的间隙化合物。
[填空题]24相律具有什么限制性:
参考答案:
1.相律只适用于热力学平衡状态。
平衡状态下各相的温度应相等;各相的压力应相等(机械平衡);每一组元在各相中的化学位必须相同。
2.相律只能表示体系中组元和相的数目,不能指明组元或相的类型和含量。
3.相律不能预告反应动力学。
4.自由度的值不得小于零。
[填空题]25离子键
参考答案:
阴阳离子之间通过静电作用形成的化学键叫作离子键。
[填空题]26奥氏体
参考答案:
奥氏体是碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体。
(面心立方晶格)
[单项选择题]
27、温度对扩散系数的影响非常显著,温度越高,则扩散系数越大。
()
A.是
B.否
参考答案:
A[填空题]28化学键
参考答案:
是指晶体内相邻原子(或离子)间强烈的相互作用。
[填空题]29稳定化合物
参考答案:
是指具有一定的熔点,而且在熔点以下都能保持自身固有的结构而不发生分解的化合物
[填空题]30相变过程的推动力是相变过程前后()的差值
参考答案:
自由焓
[填空题]31近程结构
参考答案:
高分子重复单元的化学结构和立体结构合称为高分子的近程结构。
它是构成高分子聚合物最底层、最基本的结构。
[填空题]32离异晶体
参考答案:
在先共晶相数量较多而共晶组织甚少的情况下,有时共晶组织中与先共晶相相同的那一相会依附于先共晶相生长,剩下的另一相则单独存在与晶界处,从而使共晶组织的特征消失,这种两相分离的共晶称为离异共晶。
[填空题]33六方晶系的滑移系通常是什么?
FCC晶体的滑移系是什么?
从晶体滑移角度上分析,为什么FCC晶系的多晶体塑性变形能力通常比六方晶系的多晶体的变形能力大。
参考答案:
滑移系是由一个滑移面和此面上的一个滑移方向合起来的,滑移面和滑移方向通常是金属晶体中原子排列最密的晶面和晶向。
因为原子密度最大的晶面其面间距最大,点阵阻力最小,因而容易沿着这些面发生滑移;滑移方向为原子密度最大的方向是由于最密排方向上的原子间距最短,及位错b最小。
所以六方晶系的滑移系通常是:
滑移面为{0001}、滑移方向;FCC晶体的滑移系通常为:
滑移面{111}、滑移方向。
每一个滑移系表示晶体在进行滑移时可能采取的一个空间取向。
在其他条件相同时,晶体中的滑移系越多,滑移过程可能采取的空间取向便越多,滑移容易进行,它的塑性便越好。
据此,面心立方的滑移系共有{111}43=12个,而密排六方晶体的滑移系仅有{0001}13=3个.由于FCC滑移系数比六方晶系的多,所以FCC晶系的多晶体塑性变形能力通常比六方晶系的多晶体的变形能力大。
[填空题]34晶带轴
参考答案:
所有平行或相交于某一晶向直线的晶面构成一个晶带,此直线称为晶带轴。
属于此晶带的晶面称为共带面。
[填空题]35伪晶体
参考答案:
成分在共晶点附近的亚共晶合金或过共晶合金在非平衡条件下获得的共晶组织称为伪晶体。
[填空题]36过冷
参考答案:
凝固过程开始结晶温度低于理论结晶温度的现象。
[填空题]37空间群
参考答案:
用以描述晶体中原子组合所有可能的方式,是确定晶体结构的依据,它是通过宏观和微观对称元素在三维空间的组合而得出的。
[填空题]38共晶体
参考答案:
共晶合金在共晶温度下凝固时同时结晶出的两个故乡混合物称为共晶组织,或共晶体。
[填空题]39根据冷却速度对金属凝固后组织的影响,现要获得微晶,非晶,亚稳相,请指出其凝固时如何控制。
参考答案:
冷却速度金属凝固后的组织影响极大。
冷却快一般过冷度大,使形核半径、形核功减少,形核过程容易,形核率增加,晶粒细化,冷却非常快时可以得到非晶,在一般工业条件下快速冷却可以得到亚稳相。
[填空题]40点阵常数
参考答案:
晶胞的大小一般是由晶胞的棱边长度来衡量的,它具有表征晶体结构的一个重要基本参数。
[填空题]41非平衡凝固
参考答案:
物质在非平衡条件下由液态至固态的转变。
[填空题]42配位数
参考答案:
指晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数。
[填空题]43简述金属材料的断裂方式及特征?
参考答案:
金属在应力的作用下分为两部分的现象称为断裂。
金属材料的断裂一般可以分为延性断裂和脆性断裂两种,有时二者兼有。
金属的延性断裂是在进行了大量塑性变形后发生的,其特征是裂纹扩展缓慢,断口呈杯锥状。
而脆性断裂则刚好相反,一般都是沿着特定的镜面(又称为解理面)进行,裂纹的扩展迅速。
1.延性断裂延性断裂的特征是断裂前产生了明显的宏观塑性变形,故容易引起人们的注意,其产生的破坏性影响小于脆性断裂。
断裂时的工作应力高于材料的屈服强度。
延性断裂的断口多为纤维状或剪切状,具有剪切唇和韧窝特征。
根据研究表明,大多数面心立方金属如
Cu、Al、Au、Ni及其固溶体的断裂都属于延性断裂。
2.脆性断裂脆性断裂的特征是断裂前没有明显的宏观塑性变形。
很多金属及其合金都以脆性的方式进行断裂。
脆性断裂通常沿着特定的晶面(解理面)进行,作用的应力垂直于解理面。
很多具有密排六方结构的金属,由于其滑移系数的数目有限而进行脆性断裂,如锌单晶体在垂直于
(0001)面承受高应力时,就会发生脆性断裂;此外,很多体心立方金属如铁、钼、钨灯,在低温或高应变率条件下也会发生脆性断裂。
脆性断裂的特点是:
材料的工作应力低于其屈服强度;脆断的裂纹源多从材料内部的宏观缺陷处开始;温度越低,脆断的倾向越大;断口平齐光亮,与正应力垂直,断口常呈人字纹或放射花样。
由脆性断裂引起的事故如美国油船船体断裂沉没、澳大利亚铁桥断裂等。
[填空题]44平衡凝固
参考答案:
物质在平衡条件下由液态至固态的转变。
[填空题]45多晶型
参考答案:
有些固态金属在不同的温度和压力下具有不同的晶体结构,即具有多晶型,转变产物为同素异形体。
[填空题]46近程结构
参考答案:
高分子重复单元的化学结构和立体结构合称为高分子的近程结构。
它是构成高分子聚合物最底层、最基本的结构。
又称为高分子的一级结构
[填空题]47树枝状
参考答案:
液—固界面不保持平面状而会形成许多伸向液体的分枝,同时在这些晶枝上又可能会长出二次晶枝,在二次晶枝上再长出三次晶枝的结晶形状。
[填空题]48合金
参考答案:
指由两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。
[填空题]49正常价化合物
参考答案:
在元素周期表中,一些金属与电负性较强的IVA,VA,VIA族的一些元素按照化学上的原子价规律所形成的化合物称为正常价化合物。
[填空题]50平面状
参考答案:
在正的温度梯度下,晶体的生长已接近平面状向前推移。
[填空题]51晶带
参考答案:
相交和平行于某一晶向直线的所有晶面的组合称为晶带。
[填空题]52层错能
参考答案:
层错破坏晶体的完整结构和争产的周期性,使电子发生反常的衍射效应,使晶体增加的能量。
[填空题]53温度梯度
参考答案:
温度随时间的变化率。
[填空题]54扭折
参考答案:
在孪生过程中阻力很大,如果继续增大压力,则为了使晶体的形状与外力相适应,当外力超过某一临界值时晶体将会产生局部弯曲,这种变形方式称为扭折。
[填空题]55临界形核功
参考答案:
形成临界晶核所需的功。
[填空题]56铜的熔点Tm=1385k,在过冷度△T=
0.2Tm的温度下,通过均相成核得到晶体铜。
计算该温度下的临界核胚半径及临界核胚的原子数。
(∆H=1628J/cm3、γ=
1.77×10-5J/cm2,设铜为面心立方晶体,a=
0.3615nm)
参考答案:
[填空题]57间隙固溶体
参考答案:
溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体。
[填空题]58晶格间距
参考答案:
指相邻两个平行晶面之间的距离。
[填空题]59有限固溶体
参考答案:
金属元素彼此之间形成有限溶解的称为有限固溶体。
[填空题]60简述形状记忆效应。
参考答案:
将母相施加应力诱发马氏体并发生形状改变或经相变得到马氏体再经塑性变形改变形状,经加热,马氏体发生逆转变,马氏体消失时,完全回复母相的形状。
这种效应称为形状记忆效应。
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