北京科技大学2013年材料科学基础真题答案

一、1、超点阵：当固溶体有序到一定程度，以至于溶质原子与溶剂原子都按照统一确定的顺序分布，称为有序固溶体，也称为超点阵。2、玻璃化转变温度：随温度的降低过冷液体的黏度会迅速增大，原子间的相互运动变得非常困难，当温度降低至某一临界温度以下时，即固化成为玻璃，这一临界温度称为玻璃化转变温度。3、伪共晶：再非平衡凝固条件下，某些过共晶或者亚共晶也可以转变为共晶成分，这部分共晶称之为伪共晶。4、脱溶：过饱和的固溶体中出现第二相，而其本身保留，浓度由过饱和过渡到饱和状态的过程。5、二次再结晶：又称之为经历的异常长大，是在再结晶后正常晶粒长大被抑制而有少数晶粒突发式长大的现象。二、1、有点阵结构图可知Zn2+的负离子配位数为4。2、由ZnS结构构成面心立方，Zn2+占据着S2-的四面体间隙位置，如图所示建立坐标系，坐标分别为：（3/4,1/4,1/4）（1/4,1/4,1/4）（1/4,3/4,1/4）（1/4,3/4,3/4）YX33、由图可知:RZn2++RS2-=√3/4a则a=334（RZn2++RS）=0.323nm、4、由致密度公式可得：78.0)332.0()18.0(344)06.0(344333Vvnk三、图a为刃型位错、螺型位错，图b为两个螺型位错，图c为混合位错。图a中：由于两位错的柏氏矢量相互垂直，故两位错没有作用力。Z图b中：b1与b2同向时，Fr0,相互排斥，当b1与b2反向时Fr0,相互吸引。排斥力F=dG2b1b2图c中：将两位错分别分解为刃型位错和螺型位错。由图可知两个螺型位错相互吸引，得F1=dbGbdbbG83212221123。两刃型位错柏氏矢量平行且同向，故由下图来判断。由于其在同一线上分为X轴，故为排斥力drrGF)1(22212，即dbGbF)1(82132。因为)1(1，故F2F1，因此两者之间为相互排斥力。四、五、相反应式：L，L，L。类型：固态有限互溶的三元共晶相图判断理由：存在固态溶解度曲线，在靠近纯组元的地方出现了单相固溶体，以及α、β、γ三个单相区。六、由扩散组元在A/B界面浓度保持连续性可知，该扩散为稳态扩散，即应用菲克第一定律来解。设A/B界面的浓度为C，界面的扩散通量相等。由xCDJ2得：LCCDJ011,LCDJ222。又因为21JJ,则LCDLCCD2201,解得210122DDCDC。则)2()2(222102121012DDLCDDDDLCDDJ七、动态回复与动态再结晶：由在再结晶温度以上进行热加工出现的回复和再结晶过程，形变与软化过程同时进行，为区别于冷变形时的回复和再结晶过程，故称之为动态回复和动态再结晶。如图所示为应力-应变曲线：⑤①在形变开始阶段，由于形变硬化大于动态再结晶（回复）时的软化，两者的差距随形变的程度而增大，出现上升阶段。②当形变达到相当于曲线的峰值时，此时硬化与软化刚好相等。③继续形变超过峰值后，应力下降，由于此时软化效果超过了形变硬化。④硬化完全消失后，就可以在几乎恒定的应力下，继续进行形变，达到形变平衡态。⑤在低应变速率下，稳态流变曲线上出现波动，主要与形变产生的硬化与动态再结晶（回复）产生的软化交替作用及周期性变化有关。八、塑性变形的机制：滑移和孪生。拉伸后：①随着塑性变形的进行，晶粒沿着变形方向被拉伸，这种变形的趋势与宏观流向的趋势相同，形成纤维组织。②晶粒内部出现线条状或者带状组织等特征，出现滑移带、孪生带或者其他带状组织。结构特点：①出现织构②形成亚晶，位错发团，出现晶体缺陷。九、1、图a对应3.4%C，因为图中黑色树枝状的为珠光体，周围为一层白色网状的Fe3CⅡ，其他的为变态莱氏体。图b对应0.45%C，因为图中白色部分为先共析的铁素体，黑色部分为珠光体。图c对应4.7%C，因为图中有明显的片条状的先共晶Fe3C，其余为变态莱氏体。2、如图所示随着温度的降低到到达1点发生匀晶反应，L→Fe3C，一直到2点以上温度结束凝固结束，液相成分达到4.3%处，此时到达恒温转变点发生共晶转变，L→Fe3C+γ，在2~3之间，从共晶奥氏体中析出少量的Fe3CⅡ，附着在先共晶的Fe3C中，到达3点时，γ的成分到达0.77处，发生共析转变：γ→Fe3C+α，随着温度的降低会有少量的Fe3CⅡ从α中析出，最终平衡组织为Ld’+Fe3C，其中少量的Fe3CⅡ和Fe3CⅡ附着在先共晶的Fe3C上无法辨认。白色长条状为先共晶的Fe3C，%7.16%1003.469.63.47.4。