一、名詞解釋（1-10題，每題2分，共20分）
晶格刃位錯攀移柯氏氣團 置換固溶體
共晶反應(yīng) 共軛曲線成分過冷
反應(yīng)擴散固溶強化再結(jié)晶溫度
二、判斷對錯（20分，每題1分）
11、空間點陣中，每一個陣點代表一個原子或分子。
12、在立方晶系中，相同指數(shù)的晶面與晶向必定垂直。
13、金屬的典型點陣結(jié)構(gòu)有體心立方、面心立方、密排六方。
14、刃位錯的位錯線垂直于晶體的滑移矢量，螺位錯的位錯線平行于晶體的滑移矢量，混合位錯的位錯線既不平行也不垂直于晶體的滑移矢量。
15、面心立方的金屬滑移面為{111}，滑移方向為<110>.
16、間隙相中金屬組元在空間排列與原來的結(jié)構(gòu)類型相同。
17、多組員多相系統(tǒng)平衡時，除力、熱平衡外，化學(xué)位也達到平衡，即每一相中各組元化學(xué)位相同。
18、固溶體合金平衡結(jié)晶是在一個溫度范圍內(nèi)進行，結(jié)晶出的固相與共存液相成分不同
19、亞共析鋼和過共析鋼的組織組成物中都有鐵素體，但過共析鋼中還有二次滲碳體。
20、在三元合金的變溫截面上，可以方便地分析合金的結(jié)晶過程，確定轉(zhuǎn)變溫度，但不能確定平衡相的成分和相對量。
21、與平衡凝固相比，固溶體合金在正常凝固時，固相內(nèi)無擴散，因而液固界面上固相的濃度不再沿著合金相圖中的固相線變化。
22、在固體中物質(zhì)的擴散方向總是與濃度梯度的方向相反。
23、晶體的滑移方向就是該滑移面內(nèi)位錯線運動的方向。
24、螺形位錯可以發(fā)生交滑移。
25、割階對原位錯的運動起阻礙作用。
26、細晶強化就是材料晶粒越細小，強度和硬度升高，塑性和韌性下降的現(xiàn)象。
27、冷變形金屬回復(fù)退火后，其力學(xué)性能可以恢復(fù)到變形前的狀態(tài)。
28、經(jīng)冷變形后再結(jié)晶退火的金屬，晶粒一定可以得到細化。
29、再結(jié)晶雖然是一個形核和長大的過程，但不是一種相變過程。
30、金屬的熱加工（變形）與冷加工（變形）是以加工溫度的高低來區(qū)別的。
三、簡答題（共60分）
31、（4分）寫出圖中給出的晶面與晶相。（考試題中給的是（110）和[1＿1＿1]）
32、（6分）分別寫出bcc、fcc、hcp的最密排原子面、最密排原子面間距、最密排方向、最密排向間的平衡距離。
33、（5分）從結(jié)合鍵的角度說明金屬比陶瓷表現(xiàn)更高塑性的原因。
34、（3分）為什么位錯在金屬的塑性變形和強度等問題中扮演了重要的角色？
35、（5分）什么是固溶體合金？形成二元無限互溶固溶體的必要條件有哪些？
36、（5分）什么是偽共晶？簡述二元共晶合金組元熔點相對高低對其不平衡結(jié)晶時偽共晶區(qū)影響規(guī)律。
37、（5分）為什么三元相圖中四相平衡共晶平面是一個水平面，該水平面上部和下部都有哪些三相平衡空間？
38、（6分）請寫出金屬凝固時均勻形核的臨界形核功與過冷度的表達式，為什么說形成臨界晶核時液固兩相體積自由能差值只能補償表面能的。
39、（4分）什么是肯達爾效應(yīng)？其意義是什么？
40、（6分）金屬材料的強化方式有哪四種？請用位錯理論做簡要解釋。
41、（2分）影響單晶體加工硬化曲線形狀的因素有哪些？
42、（3分）為什么金屬材料在熱壓力加工后其力學(xué)性能比鑄態(tài)有明顯提升？
43、（6分）什么是時效強化？以Al-4wt.%Cu為例，用位錯理論解釋時效強化機理。
四、綜合題（50分）
44、（7分）根據(jù)鐵碳相圖，回答下列問題：
（1）寫出相圖中的三個恒溫反應(yīng)，并指出反應(yīng)類型。
（2）計算室溫下20剛各個平衡相的百分含量和各個組織組成物的百分含量。
45、（12分）根據(jù)三元相圖回答下列問題（圖是16年三元相圖，O點位置也相同）：
（1）O點合金在平衡凝固條件下室溫的組成相及其相對含量。
（2）分析O點合金的凝固結(jié)晶過程。
（3）計算室溫下合金組織中通過四相平衡反應(yīng)形成的三相共晶組織組成物的相對含量。
46、（8分）已知Cu-Cr合金相圖中的富Cu端為共晶相圖，假設(shè)液相線和固相線均為直線，共晶溫度為1076.2℃，共晶成分點的Cr含量為1.3wt.%，純銅熔點為1084.5℃，在1076.2℃時Cr在Cu中的固溶度最大，達到0.65wt.%。
（1）對于Cu-0.5wt%Cr合金體系，在單向凝固的穩(wěn)態(tài)凝固過程中，如果Cr在液態(tài)Cu中的擴散系數(shù)為3.0×10-5cm2/s,當凝固速度為4×10-4cm/s，請問冷卻應(yīng)使凝固界面的溫度梯度不低于多少才能保證凝固界面平衡推進？
（2）當實際溫度低于5k/cm時，討論實際定向凝固工藝中拉模速度（凝固速度）與冷卻強度（溫度梯度）應(yīng)如何合理配合才能保證固液界面可平面推進。
47、（13分）某銅單晶體在外加拉伸應(yīng)力作用下，首先開動的滑移系為（111）[101＿]。
（1）寫出引起滑移的單位位錯的柏氏矢量，并說明原因。
（2）若滑移是由純?nèi)袉挝晃诲e引起，指出位錯線的方向及滑移時位錯線運動的方向。
（3）若滑移是由螺型單位位錯引起，指出位錯線的方向及滑移時位錯線運動的方向。
（4）假定拉伸軸方向為[001]，拉應(yīng)力σ=1.0×106Pa，求在（111）面上的單位長度刃型位錯線所受力的大小和方向（Cu的點陣常數(shù)a=0.36nm）。
48、（10分）如圖，一個楔形鋁合金板材，左邊薄右邊厚，將其冷軋至厚度均勻的板。
（1）組織性能有何變化？
（2）在較高溫度下再結(jié)晶，獲得的晶粒尺寸是否均勻？為什么？
（3）從左到右，再結(jié)晶溫度如何變化，為什么？（題圖和18年903的最后一題相似）
發(fā)表于 2020-3-9 21:00
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發(fā)表于 2020-3-26 17:10
