材料科学基础样卷08

第1页共4页考生信息栏机械工程系材料成型及控制工程专业级班级姓名学号装订线厦门理工学院20－20学年第学期课程名称材料科学基础样卷08试卷卷别样卷材料成型及控制工程专业级班级考试方式闭卷开卷□本试卷共六大题(5页)，满分100分，附加题10分，考试时间120分钟。请在答题纸上作答，在试卷上作答无效。一、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分）（正确打“”，错误打“X”）1、45钢具有良好的淬透性，通常用于经调质处理制造直径较大的轴。（）2、晶界上原子排列混乱，不存在空位，所以空位机制扩散的原子在晶界处无法扩散。（）3、一般来说，在相同的温度下在铁中渗碳速度比在铁中渗铬的速度快。（）4、高分子材料的结晶度是指晶态结构在高分子化合物中所占的质量分数或体积分数。（）5、晶粒尺寸和形核率N、线长大速度Vg的关系是N/Vg越大，晶粒尺寸越小。（）6、高碳钢的焊接性能比低碳钢的焊接性能好。（）7、奥氏体不锈钢中的含碳量越高，抗晶间腐蚀能力越强。（）8、热塑性塑料加热固化后为网状结构，不再软化，不能反复成型。（）9、低碳钢薄钢板深冲成形前，先进行一道压下量为0.5%～2%的光整冷轧，可消除不连续屈服所导致的制品表面粗糙不平或皱折问题。（）10、材料冷变形量只要略大于临界形变量，经再结晶退火后就可获得到细晶粒组织。（）二、选择题：（本题共10小题，每题2分，共20分）（请选择一个你认为最好的答案）1、纯金属均匀形核结晶，当过冷度T很大时，形核率低，是因为。A、原子可动性低，相变驱动力低；B、原子可动性高，相变驱动力低；C、原子可动性低，相变驱动力高；D、原子可动性高，相变驱动力高；2、即能提高金属的强度，又能提高其塑性和韧性的手段是。A、加工硬化B、固溶强化C、细晶强化D、第二相强化第2页共4页3、金属材料的性能是结构不敏感参数，基体材料不变的情况下，难于通过合金化、热处理、冷热加工等方法使之明显改变。A、弹性模量B、屈服强度C、拉伸强度D、延伸率。4、形变再结晶的驱动力主要来自。A、宏观残余应力B、位错间作用力C、变形储存能D、高的总晶界能5、金属的典型晶体结构有面心立方、体心立方和密排六方三种，它们的晶胞中原子数分别为：A、4；2；6B、6；2；4C、4；4；6D、2；4；66、能得到非晶态合金的技术是。A、定向凝固技术B、急冷凝固技术C、尖端形核技术D、垂直提拉技术7、组成固溶体的两组元完全互溶的必要条件是。A、两组元的电子浓度相同B、两组元的晶体结构相同C、两组元的原子半径相同D、两组元电负性相同8、单晶体的临界分切应力值与有关。A、外力相对于滑移系的取向B、拉伸时的屈服应力C、拉伸时的应变大小D、晶体的类型和纯度9、用于调整40Cr钢的硬度和改善其切削加工性能的热处理工艺是。A完全退火B、球化退火C、正火D、回火10、可以消过共析钢中的网状碳化物的热处理是。A、完全退火B、球化退火C、正火D、回火三、填空题：（本题共30个空格，每个空格0.5分，共15分）1、三元相图中，共晶点是相平衡，自由度为。3、金属经冷塑性变形后，其强度和硬度，塑性和韧性，这种现象称为强化或；对于经过预冷塑性变形的金属，在进一步冷却塑性变形前进行退火，以提高其，退火温度为Tm；而对于冷加工成形的零件，成形后及时进行退火，以去除，防止零构件在使用中或。4、铁碳合金中可能存在的渗碳体有五种，按照形成温度由高到低，依次是：渗体、渗体、渗体、渗体、渗体。5、晶粒较细的金属比晶粒较粗的晶料的同种金属有较的强度和硬度，及较塑性和韧性，这种现象称为强化；铸造工艺中细化晶粒的常用方法是、和。6、对于螺旋位错线，柏氏矢量于位错线，其滑移运动方向于柏氏矢量，其交滑移运动方向于柏氏矢量；对于混合位错线，柏氏矢量于位错线，其滑移运动方向于柏氏矢量。四、简答、计算题（本题共7题，共40分）1、（6%）名词解释：淬透性,溶质再分配。2、（5%）试列举出5个影响成分过冷的因素并说明其对成分过冷的影响第3页共4页考生信息栏系专业级班级姓名学号装订线3、（6%）画出立方晶系中具有下列密勒指数的晶面和晶向：)012(、)212(晶面和]120[、]101[晶向，并写出下列各图中所标的晶面或晶向指数。4、（6%）试用固态相变动力学知识解释共析钢冷却等温转变曲线与加热等温曲线形状有何不同。5、(5%)如果某同学通过实验测得1000C和1100C时铝在硅中的扩散系数D分别为13102cm2/s和12102cm2/s。已知R=8.314J/mol.K，试求：（1）铝在硅中的扩散常数D0和激活能Q值；（2）1200C时铝在硅中的扩散系数。6、（6%）用20钢制造凸轮，成品表面硬度要求在56~60HRC，加工工艺过程为：锻造热处理1机加工渗碳热处理2精加工。试写出热处理1和热处理2工序的名称、目的和室温组织。7、（6%）假设液态纯金属结晶时单位体积自由能变化为mmvTTLG，固液两相的比界面能为LS。上式中，mT、mL和T分别为熔点温度、熔化潜热和结晶时的过冷度。试写出形成边长为a的正立方体晶坯时的总自由能变化homG的表达式，并求临界晶核尺寸*a和临界形核功*homG。五、相图题（本题共4小题，共15分）1、（6%）根据Fe-Fe3C相图：(1)含碳量为多少的铁碳合金中二次渗碳体含量最大？试计算出其值；(2)含碳量为多少的铁碳合金中三次渗碳体含量最大？试计算出其值。第4页共4页2、（6%）下图为Al-Mg-Mn系三元相图，富Al一角的投影图（1）指出图中二个四相反应。（2）写出图中合金S的凝固过程。3（3%）下图是一个由固态完全不相溶、且具有共晶转变的A、B、C三组元组成的三元相图的水平投影图，已知EEEETTTCBA321。试画出下述等温截面投影图(1)BATTT(2)32ETE(3)ET六、附加题（10分）试应用所学的材料科学基础知识，谈谈你对某种未来新材料的原理、实现的可能性或应用的看法。