材料科学基础复习要点 下载本文

7 分析两种合金平衡冷却过程,指出其室温组织。

8 指出Fe-Fe3C相图中适合锻造、铸造、冷塑变、热处理加工的成分范围,说明原因。 9 什么是过冷?为何说过冷是凝固的必要条件?

10分析界面结构和温度梯度对晶体生长形态的影响。 11根据凝固理论,试述细化晶粒的基本途径。

12 判断不同温度下晶核半径与自由能变化关系曲线。

13 画图说明成分过冷的形成,成分过冷对晶体生长形状有何影响? 14 常见的铸锭缺陷有哪些?

15 液态金属凝固时需要过冷,那么固态金属熔化时是否需要过热?为什么? 16 谈谈你所了解的凝固新技术及其应用。

综合题三:扩散、塑变与再结晶

1 可不可以说扩散定律实际上只有一个,为什么? 2 渗碳为什么在奥氏体中而不在铁素体中进行? 3 在研究纯铁渗碳时,通常假定渗碳气氛的渗碳能力足以使奥氏体的溶碳量达到饱和,且渗碳开始工件表面可迅速获得一个恒定的表面浓度CS, 此浓度在整个过程中维持不变。

(1) 结合Fe-Fe3C相图,分别画出纯铁在930℃和800℃渗碳时,渗碳铁棒的成分-

距离曲线示意图。

(2) 选择温度低于727℃,能否达到渗碳的目的,为什么? 4 试分析材料强化常用的方法、机制及适用条件。 5 为何晶粒越细、材料的强度越高,其塑韧性也越好? 6 何谓单滑移、多滑移和交滑移?画出三者滑移线的形貌。 7 试分析单晶体滑移和孪生变形的异同点。 8 某面心立方晶体的可动滑移系为(111)[110]。 (1) 指出引起滑移的单位位错的博士矢量。

(2) 若滑移是由纯刃型位错引起的,试指出位错线的方向。 (3) 若滑移是由纯螺型位错引起的,试指出位错线的方向。 (4) 指出在上述(2)、(3)两种情况下滑移时位错线的滑移方向。

9 若单晶体铜的表面恰为(100) ,假设晶体可以在各个滑移系上进行滑移,试分析表面上滑移线形貌。若晶体表面为(111)呢?

10 钨板在1100℃加工变形,锡板在室温下变形,它们的组织结构有何变化? 11根据形变金属退火后晶粒尺寸与变形量关系示意图,

(1) 将一锲形铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制,画出此铜片经完全再结晶后晶粒

大小沿片长方向变化示意图。

(2) 一块纯锡板被子弹击穿,试画出弹孔周围组织变化示意图。

12 热加工和冷加工是如何划分的,分析热加工和冷加工过程中的组织与性能变化。 13 绘出第六章内容结构框图。 14 绘出第七章内容结构框图。 15绘出第八章内容结构框图。

一、名词解释

金属键; 结构起伏; 固溶体; 枝晶偏析; 奥氏体; 加工硬化; 离异共晶; 成分过冷; 热加工; 反应扩散 二、画图

]、[210]晶向。 1在简单立方晶胞中绘出(101)、(210)晶面及[1012结合Fe-Fe3C相图,分别画出纯铁经930℃和800℃渗碳后,试棒的成分-距离曲线示意图。

3如下图所示,将一锲形铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制。试画出轧制后铜片经再结晶后晶粒大小沿片长方向变化的示意图。

4画出简单立方晶体中(100)面上柏氏矢量为[010]的刃型位错与(001)面上柏氏矢量为[010]的刃型位错交割前后的示意图。

5画图说明成分过冷的形成。 三、Fe-Fe3C相图分析

1用组织组成物填写相图。

2指出在ECF和PSK水平线上发生何种反应并写出反应式。 3计算相图中二次渗碳体和三次渗碳体可能的最大含量。 四、简答题

1已知某铁碳合金,其组成相为铁素体和渗碳体,铁素体占82%,试求该合金的含碳量和组织组成物的相对量。

2什么是单滑移、多滑移、交滑移?三者的滑移线各有什么特征,如何解释?。

3设原子为刚球,在原子直径不变的情况下,试计算?-Fe转变为?-Fe时的体积膨胀率;如果测得910℃时?-Fe和?-Fe的点阵常数分别为0.3633nm和0.2892nm,试计算?-Fe转变为?-Fe的真实膨胀率。

4间隙固溶体与间隙化合物有何异同?

5可否说扩散定律实际上只有一个?为什么?

五、论述题

结合右图所示的τC(晶体强度)—ρ位错密度关系曲线,分析强化金属材料的方法及其机制。

六、拓展题

1 画出一个刃型位错环及其与柏士矢量的关系。

2用金相方法如何鉴别滑移和孪生变形? 3 固态相变为何易于在晶体缺陷处形核? 4 画出面心立方晶体中(225)晶面上的原子排列图。

τC 晶须 冷塑变