2005年
1(15分)名词解释
空间点阵 间隙相 成分过冷 反应扩散 连续脱溶 2(20分)判断题
(1)属于同一种空间点阵的晶体可以具有不同的晶体结构
(2)一个位错环不可能处处都是螺位错,也不可能处处都是刃位错。
(3)致密度高的密排金属作为溶剂形成间隙固溶体时,其溶解度总比致密度低的金属小。 (4)非共晶成分的合金,经较快冷却而形成的全部共晶组织称为伪共晶。
(5)液态金属结晶时,形成临界晶核时体积自有能的减少只能补偿新增表面能的1/3. (6)单晶体的临界分切应力主要取决于晶体的类型及纯度,而与外力的大小和取向无关。 (7)强化金属材料的各种手段,其出发点都在于制造无缺陷的晶体或设置位错运动的障碍。 (8)一般情况下,高纯金属比工业纯度金属更容易发生再结晶。 (9)纯金属经同素异构转变后,会产生组织和结构方面的变化。 (10)调幅分解过程中发生溶质原子的上坡扩散。
3.黄铜是一种Cu-Zn合金,可由于蒸发而失去锌,(锌的沸点低达900°C).。设经900摄氏度10分钟处理后,在深度1mm处合金的性能将发生某种变化,如果只能容许在0.5mm处的性能发生这一程度的变化,那么这种合金在800摄氏度能停留多长时间?(已知锌在铜中的扩散激活能Q=20000R) (15分)
4.下图中给出两个纯螺型位错,其中一个含有一对扭折,另一个含有一对割阶,图中箭头方向为位错线的正方向,问:
(1)这两对位错线何者为扭折,何者为割阶?它们属于什么类型位错?
(2)假定图上所示的滑移面为面心立方晶体的(111)面,问哪一对位错线可以通过自身
的滑动而消除,说明理由。
(3)含有割阶的螺位错在滑移时是怎样形成空位的? (4)指出各位错中多余半原子面的位置。 (注:一定要把位错部分吃透)
5.下图是-A-B-C三元相图富A角的投影图
(1)说明E点是什么四相反应?写出它的反应式,并说明判断依据。 (2)什么成分合金的结晶组织是(忽略二次相) a) a+(a+Am Bn +Aj Ck )
b) (a+Am Bn)+ (a+Am Bn +Aj Ck )
注:图不好画,只要把三元相图搞明白就可以了。
6.(1)假设原子为钢球,直径不因晶体结构改变而改变,计算从r-Fe转变为a-Fe的体积膨胀率。
(2)用x射线测得912摄氏度时r-Fe和r-Fe的点阵常数分别为0.3633nm和0.2892nm。计算r-Fe转变为r-Fe的体积膨胀率。
(3)比较(1)(2)结果,说明原子半径随配位数改变的规律。
为了区分两种弄混的碳钢,工作人员分别截取了A,B两块试样,加热至850摄氏度保温后,以极缓慢的速度冷至室温,观察金相组织,结果如下:
A试样的先共析铁素体面积时百分之41.6,珠光体的面积是百分之58.4,B试样的二次渗碳体面积是百分之7.3,珠光体面积是百分之92.7。
设铁素体和渗碳体的密度相同,铁素体中的含碳量为零,试求A,B两种碳钢的含碳量。 8.Cu为面心立方结构,x射线测定的点阵常数a=0.3615nm,
(1)按钢球密堆模型计算最近邻原子中心距离是多少?以任何以原子为中心,这样距离的
原子数目是多少?
(2)在一个晶胞内画出一个能发生滑移的晶面,并标出指数。 (3)在所画晶面上指出一个可滑移的晶面,并标出指数。
(4)若铜晶体表面恰平行于(0 0 1)面,当在[0 0 1]晶向施加应力,使所有滑移面上均发生滑移时,图示在表面上可能看到的滑移线痕迹。