考生信息欄機械工程系材料成型及控制工程專業級班級姓名學號裝訂線廈門理工學院200－200學年第一學期課程名稱材料科學根底樣卷02試卷卷別樣卷材料成型及控制工程專業級班級考試方式閉卷開卷□本試卷共五大題(5頁)，總分值100分，考試時間120分鐘。請在答題紙上作答，在試卷上作答無效。判斷題〔此題共10小題，每題1分，共10分〕〔正確打“”，錯誤打“X”〕由凝固理論可知，細化晶粒的途徑是提高形核率，降低長大速率。〔〕共晶合金具有良好的鑄造性能。〔〕合金凝固時，只要有成分過冷，就會出現樹枝狀晶。〔〕二次再結晶是冷變形金屬在再結晶后又一次進行的形核與長大過程。〔〕液態金屬的結構特點是近程有序，長程無序。〔〕金屬織構和再結晶織構都會使金屬材料具有各向異性。〔〕金屬－非金屬型共晶具有粗糙－光滑型界面，所以它多為樹枝狀，針狀或螺旋狀。〔〕金屬中點缺陷的存在使其電阻率增大。〔〕經過冷變形后再結晶退火的金屬，晶粒都可以得到細化。〔〕10、多邊化使分散分布的位錯集中在一起形成位錯墻，因位錯應力場的疊加，使點陣畸變增大。〔〕二、選擇題：〔此題共10小題，每題2分，共20分〕〔請選擇一個你認為最好的答案〕1、純金屬均勻形核時，當過冷度T很小時，，因此形核率低。A、原子可動性低，相變驅動力低B、原子可動性高，相變驅動力高C、原子可動性低，相變驅動力高C、原子可動性高，相變驅動力低2、單相固溶體在非平衡凝固過程中會形成成分偏析，。A、冷卻速度越大，那么成分偏析的傾向越大B、過冷度越大，那么成分偏析的傾向越大C、兩組元的熔點相差越大，那么成分偏析的傾向越小D、固相線和液相線距離越近，那么成分偏析的傾向越小3、對金屬－金屬型共晶，決定共晶組織形貌的一個重要因素是單位面積界面能的大小。。單位面積的界面能越小，形成片狀共晶的傾向越大單位面積的界面能越大，形成片狀共晶的傾向越大單位面積的界面能越小，形成棒狀共晶的傾向越大單位面積的界面能越小，形成針狀共晶的傾向越大4、晶粒尺寸和形核率N、線長大速度Vg之間的關系是。A、N越大，晶粒尺寸越大B、N/Vg越大，晶粒尺寸越大C、Vg/N越大，晶粒尺寸越大D、Vg越小，晶粒尺寸越大5、在晶體滑移過程中，。由于位錯不斷移出滑移面，位錯密度隨形變量的增加而減少由于位錯的增殖，位錯密度隨形變量的增加而減高由于晶界不斷吸收位錯，位錯密度隨形變量的增加而減少由于位錯的消失〔移出滑移面〕和增殖的共同作用，位錯的密度根本不變6、再結晶過程包含晶粒的形核與長大，。形核與長大的驅動力都來源于形變儲存能形核與長大的驅動力都來源于晶界能C、形核的驅動力都來源于形變儲存能，長大的驅動力都來源于晶界能形核的驅動力都來源于晶界能，長大的驅動力都來源于形變儲存能7、原子擴散過程的驅動力是。A、組元的濃度B、組元的化學勢梯度C、擴散的溫度D、擴散的時間8、冷變形使金屬中產生大量的空位、位錯等晶體缺陷，對置換固溶體中的擴散過程而言，這些缺陷的存在將導致。A、阻礙原子的移動，減慢擴散過程B、對擴散過程無影響C、有時會加速擴散，有時會減弱擴散D、加速原子的擴散過程9、單晶體的臨界切分應力值與有關。A、外力相對于滑移系的取向B、拉伸的屈服應力C、晶體的類型和純度D、拉伸時的應變大小10、在的情況下，再結晶后假設在更高溫度保溫還可能發生異常晶粒長大。A、金屬在臨界變形量進行冷變形B、冷變形金屬中存在著彌散分布的第二相微粒C、冷變形前的原始晶粒粗大D、冷變形金屬純度非常高三、填空題：〔此題共30個空格，每個空格0.5分，共15分〕1、金屬材料在常溫或低溫下的塑性變形主要以滑移和孿生方式進行，滑移是在滑移系上進行，一個和一個組成了一個滑移系，滑移以后滑移面兩側的晶體位向關系，當滑移面上的切分應力大于時，處于的滑移系首先，滑移量是點陣矢量的。2、冷變形金屬經回復以后，力學性能和物理性能的變化主要是和下降。加熱時發生再結晶的驅動力是，它的形核機制主要有、和三種，再結晶以后，力學性能變化是下降和提高。3、合金鑄件由表層區、內部區、中心區構成。其中可能出現的宏觀組織缺陷有、、、等。考生信息欄系專業級班級姓名學號裝訂線4、面心立方結構的晶格常數為a，單位晶胞原子數為、原子半徑為a，配位數為，〔111〕滑移面上的3個滑移方向是、、。5、菲克第一定律中，J為，D為。四、簡答、計算題〔此題共7題，共40分〕1、名詞解釋：調質處理，細晶強化〔6%〕。2、畫出立方晶系中具有以下密勒指數的晶面和晶向：、晶面和、晶向〔6%〕。3、寫出原子序數為13的Al原子和原子數為26的Fe原子中的電子排列方式。〔5%〕4、試寫出以下圖刃型位錯的柏氏矢量和位錯強度。〔5%〕5、工業生產中，為防止深沖用的低碳薄鋼板在沖壓成型后所制得的工作外表粗糙不平，通常采用何種工藝？試說明理由。〔6%〕6、試用固態相變動力學知識解釋共析鋼等溫轉變曲線呈“C”狀的原因〔6%〕。7、試寫出以下圖中各種點缺陷的名稱。〔6%〕

五、相圖題〔此題共4題，共15分〕1、〔3%〕試寫以下相圖中3個三相恒溫轉變的名稱和反響式。2、〔6%〕試寫出鐵碳合金相圖中各相區中的相組成物。3、〔3%〕三元共晶相圖中三個組元在液態時無限互溶，在固態時完全不互溶，且，試畫出下述等溫截面投影圖。(1)(2)(4)4、〔3%〕畫出純鐵、40鋼、T12鋼的室溫平衡組織，并標注其中的組織。 材料科學根底樣卷02參考答案判斷題〔10%，正確打“”，錯誤打“X”，每題1分〕1、，2、，3、X，4、X，5、，6、X，7、，8、，9、X，10、二、單項選擇題〔20%，每題2分〕1、D，2、D，3、A，4、C，5、B，6、A，7、B，8、D，9、C，10、B三、填空題〔15分，每空0.5分〕滑移面；在滑移面上的滑移方向；不變；臨界切分力；軟取向；開動；整數倍。內應力；電阻；儲存能；凸出形核；亞晶合并形核；亞晶界遷移形核；強度、硬度；塑性；韌性。細晶；柱狀晶；等軸晶；偏析、疏松、縮孔、氣孔。4；；12；四、簡答與分析〔17分〕〔6%〕細晶強化：是由于晶粒減小，晶粒數量增多，尺寸減小，增大了位錯連續滑移的阻力導致的強化；同時由于滑移分散，也使塑性增大。該強化機制是唯一的同時增大強度和塑性的機制。調質處理：淬火后高溫回火的熱處理方法稱為調質處理。高溫回火是指在500-650℃之間進行回火。調質可以使鋼的性能，材質得到很大程度的調整，其強度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機械性能。2、〔6%〕3、〔5%〕〔略〕4、〔5%〕〔略〕5、〔6%〕答：低碳鋼在沖壓成型時會因屈服延伸區所產生的不均勻變形〔呂德斯帶〕而使工件外表粗糙不平。產生這一屈服現象的原因主要是由于間隙型碳原子在體心立方金屬－Fe中與位錯具有很強的交互作用，形成柯氏氣團，位錯被牢固地釘扎住，在一般壓力下不能脫釘，從而形成上下屈服現象。當去載后立即重新加載延伸時，由于位錯已經脫出氣團的釘扎，故不出現屈服現象，基于此原因，生產中通常將