北工大07 08 09 13材料科学基础-真题及答案

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2009北理工材料科学基础试题

2009北理工材料科学基础试题

北京理工大学二〇〇九年招收硕士研究生入学考试试题考试科目:材料科学基础(注:答案全部写在答题纸上,答在试卷上无效)1、 名词解释(共30分,每小题2分)1.材料性能的各向异性2.柱状晶3.晶体材料的组织4.多晶型转变5.高分子材料的多分散性6.螺形位错7.负攀移 8.选分结晶 9.临界晶核尺寸(临界半径)10.区域熔炼 11.人工时效 12.多滑移13.霍尔-佩奇关系(Hall-petch) 14.Griffith公式 15.蠕变二、简答题(共90分)1.从微观角度讨论金属和聚合物材料弹性模量差别的原因。

(6分)2.在面心立方晶胞中画出(012)和()晶面。

(8分)3.bcc和hcp中的配位数分别为多少?(6分)4.为什么一般情况下缩聚物都能结晶?(4分)5.实验技术上列出两种观测位错的方法。

(4分)6.晶体中位错密度如何影响材料的强度?如何通过位错提高金属强度?(8分)7.试从结构和能量的观点解释为什么扩散系数D晶界>D晶内?并比较相同材料的纳米晶扩散系数与多晶时的扩散系数大小。

(8分)8.简述二元相图中,不平衡结晶可形成那些组织结构?画图表明如何形成?(9分)9.描述碳含量Wc=5.5%的铁碳合金缓慢冷却时的结晶过程,并计算室温时各组织的组成质量分数。

(9分)10.晶体材料从固态向气态蒸发分哪几步?(8分)11.有两块钢,一块是只含有w C0.48%钢,另一块是含w C0.44%和w Si3.8%的钢,当把两块钢焊接在一起,过一段时间后发现,只含有C的钢的C含量反而升高了,这是什么现象?从热力学角度分析原因。

(6分)12.马氏体相变的精确定义是什么?(4分)13.多晶体变形的特点是什么?(4分)14.如何解释二次再结晶中多数晶粒不长大,少数长大的现象?形成原因?(6分)三、论述题(共30分,每小题15分)1.从结构特点比较离子晶体、共价晶体和金属晶体的特点。

2.试以Gibbs相律为例说明相律的意义及应用条件(即限制条件)。

《材料科学基础》试题与答案解析 (5)

《材料科学基础》试题与答案解析 (5)

《材料科学基础》试卷13一. 选择题:(共15小题,每小题2分,共30分)。

1. 在下列材料中,哪一类材料结晶时,液-固界面为粗糙界面?( )A. 金属材料B. 无机材料C. 高分子材料D. 半导体材料 2. 在三元系中有右图的两种三相平衡区,它们的反应类型分别为( )。

A. (a )是包晶型,(b )是共晶型 B. (a )是共晶型,(b )是包晶型 C. (a )、(b )均为包晶型 D. (a )、(b )均为共晶型3. 高分子材料随温度的变化,通常有玻璃态、高弹态和粘流态三个物理状态。

则橡胶的工作状态是( )。

A. 玻璃态B. 高弹态C. 粘流态D. 高弹态 、粘流态和玻璃态 4. 4p 原子轨道径向分布图中峰数为多少?其钻穿能力比4d ( )? A. 3,强 B. 2,强 C. 3,弱 D. 2,弱 5. 在硅酸盐玻璃中减少变性体的量,会使( )。

A. 桥氧含量下降,粘度增大B. 桥氧含量增多,粘度减小C. 桥氧含量下降,粘度减小D. 桥氧含量增多,粘度增大6. 在晶体中形成空位时,离位原子迁移到晶体表面,这样的缺陷称为( )。

A. 面缺陷 B. 线缺陷 C. 肖脱基缺陷 D. 弗兰克尔缺陷7. 在由扩散控制的反应扩散,相宽度变化关系式为t B L j =∆;由相界面反应速度控制时,新相厚度与时间呈线性关系dt C K d iυχ=。

在实际反应扩散过程中,反应扩散后期受( )控制。

A. 界面反应速度 B. 扩散 C. 界面反应速度和扩散 D. 无法确定8. 关于刃型位错应力场,下列说法哪种是不正确的?( )A. 各种应力分量的大小与r 成反比B. 应力场对称于多余的半原子面C. 滑移面上只有正应力,无切应力D. 应力场是轴对称的 9. 下列说法正确的是( )。

A. 点缺陷是热力学不稳定缺陷B. 两位错交割必形成割阶C. 线缺陷是热力学不稳定缺陷D. 空位形成能大于间隙形成能 10. 面心立方的配位数,四面体空隙数及晶胞原子数分别为( )。

材料学科基础试题答案

材料学科基础试题答案

材料科学基础试题及答案一、出题形式一:填空类1.在立方系中,晶面族{123}中有 24 组平面,晶面族{100}中有3组平面。

2.获得高能量的原子离开原来的平衡位置,进入其它空位或迁移至晶界或表面,形成肖脱基空位。

如果离位原子进入晶体间隙,形成费仑克尔空位。

3.点缺陷的类型分为空位和间隙原子;当相遇时两者都消失,这一过程称为复合或湮灭。

4.刃型位错的柏氏矢量b与位错线t互相垂直,刃型位错移动的方向与b方向一致。

螺型位错的移动方向与柏氏矢量b 垂直,螺型位错的柏氏矢量b方向与位错线t的方向平行。

5.由于界面能的存在,当晶体中存在能降低界面能的异类原子时,这些原子将向境界偏聚,这种现象叫内吸附。

6.均匀形核必须具备的条件是:1.必须过冷;2. 必须具备与一定多冷度相适应的能量起伏和结构起伏。

7.面心立方结构的滑移面是{111},共有 4组,每组滑移面上包含 3 个滑移方向,共有 12 个滑移系。

8.由于晶界阻滞效应及取向差效应,使多晶体的变形抗力比单晶体大,其中,取向差效应是多晶体加工硬化更主要的原因。

9.滑移面应是面间距最大的密排面,滑移方向是原子最密排方向。

10.金属塑性变形时,外力所作的功除了转化为热量之外,还有一小部分被保留在金属内部,表现为残余应力。

11.金属的热变形是指金属材料在再结晶温度以上的加工变形,在此过程中,金属内部同时进行着加工硬化和回复再结晶软化两个过程。

12. 扩散的驱动力是化学位梯度;再结晶的驱动力为冷变形所产生的储存能的释放;再结晶后晶粒的长大的驱动力是:晶粒长大前后的界面能差,纯金属结晶的驱动力是温度梯度。

13. 晶体中原子在表面、晶界、位错处的扩散速度比原子在晶内的扩散速度快,这种现象叫短路扩散。

14. 回复的初始阶段回复机制以空位迁移为主,后期以位错攀移为主。

15.材料的结合方式有共价键、离子键、金属键和范德华力四种化学键结合方式。

21.细化铸件晶粒的方法有:1、提高过冷度 2、变质处理 3、振动、搅拌。

07材料科学基础(下)试题A答案

07材料科学基础(下)试题A答案

). 淬二、问答题(35分)1、解释体心立方的金属的塑性为什么比面心立方金属差?答:金属塑性的好坏,除了取决于滑移系的多少,还与滑移面上原子密排程度和滑移方向的数目有关,体心立方的滑移方向没有面心立方多,同时其滑移面上的原子密排程度也比面心立方的金属低,因此它的滑移面间距离较小,原子间结合力较大,必须在较大的应力作用下才能开始滑移,所以它的塑性要比面心立方金属差些。

2、回复过程的组织结构和性能的变化?答:显微组织未发生变化,力学性能变化不大,但残余应力显著降低,物理和化学性能部分恢复到变形前的情况。

3、淬火钢的回火转变过程?淬火钢回火时力学性能的变化?答(1)马氏体中碳的偏聚<80℃(2)马氏体的分解100~200℃(3)、残余奥氏体的转变200~300℃(4)、碳化物的转变250~400℃(5)、碳化物的聚集长大和α相的再结晶>400℃随着回火温度的提高,残余应力基本消除,强度硬度下降,塑韧性提高。

4、说明铝合金的主要强化方法?答:(1)形变强化纯铝和不可热处理强化的铝合金可采用塑变来强化。

(2)沉淀强化可热处理强化的铝合金加热到单相区保温后,快速冷却得到过饱和固溶体,过饱和固溶体由于强化相在脱溶过程中的某些中间状态具有特殊晶体结构,而时铝合金得到强化。

(3)固溶强化和细晶强化纯铝中加入合金元素,形成铝基固溶体,起到固溶强化的作用。

对于不可热处理强化或强化效果不大的铸造铝合金和变形铝合金,可以通过加入微量合金元素细化晶粒,提高铝合金的力学性能。

课程名 材料科学基础(下) 第 2 页 共 2页20分)1、面心立方点阵的铝单晶体在室温时的临界分切应力为7.9×105 Pa 。

若室温下对铝的单晶体试样作拉伸实验时,拉力轴为[123]方向,可能开动的滑移系为()111[101], 求引起试样屈服所需要加的应力?解:根据公式:222222222111112121cos l k h l k h l l k k h h ++++++=φ 得cos φ=424,cos λ=284根据:施密特定律:τc=σs cos φcos λ 则:σs=16.93×105MPa2、对碳的质量分数为0.1%的钢进行渗碳,渗碳时钢件表面碳的质量分数保持为1.2% , 要求在其表面以下2mm 处碳的质量分数为0.45%,若D=2×10 –11 m 2/s 。

西北工业大学硕士材料科学基础真题2008年_真题-无答案

西北工业大学硕士材料科学基础真题2008年_真题-无答案

西北工业大学硕士材料科学基础真题2008年(总分150,考试时间90分钟)一、简答题1. 固态下,无相变的金属,如果不重熔,能否细化晶粒?如何实现?2. 固体中有哪些常见的相结构?3. 何谓平衡结晶?何谓非平衡结晶?4. 扩散第一定律的应用条件是什么?对于浓度梯度随时间变化的情况,能否应用扩散第一定律?5. 何为织构?包括哪几类?6. 什么是成分过冷?如何影响固溶体生长形态?二、作图计算题1. 请分别写出FCC、BCC和HCP晶体的密排面、密排方向,并计算密排面间距和密排方向上原子间距。

2. 请绘出面心立方点阵晶胞,并在晶胞中绘出(110)晶面;再以(110)晶面平行于纸面,绘出(110)晶面原子剖面图,并在其上标出[001]、、晶向。

3. 已知H70黄铜在400~C时完成再结晶需要1h,而在390℃下完成再结晶需2h,请计算在420℃下完成再结晶需要多长时间。

4. 一个FCC晶体在方向在2MPa正应力下屈服,已测得开动的滑移系是(111),请确定使该滑移系开动的分切应力τ。

三、综合分析题请根据Fe-Fe3C相图分析回答下列问题:1. 0wt%C合金平衡状态下的结晶过程,并说明室温下的相组成和组织组成。

2. 请分析2.0wt%C合金在较快冷却,即不平衡状态下,可能发生的结晶过程,并说明室温下组织会发生什么变化。

3. 假设将一无限长纯铁棒置于930℃渗碳气氛下长期保温,碳原子仅由棒顶端渗入(如图17-1所示),试分析并标出930℃和缓冷至室温时的组织分布情况(绘制在答题纸上)。

图17-2所示为Cu-Cd二元相图全图及其400~600℃范围的局部放大:4. 请根据相图写出549℃、547℃、544℃、397℃和314℃五条水平线的三相平衡反应类型及其反应式。

5. 已知β相成分为wCd=46.5%,400℃时γ相的成分为wCd=57%,请计算400℃时wCd=50%合金的相组成。

075材料科学基础习题@北工大

075材料科学基础习题@北工大

1. 有一硅单晶片,厚0.5mm ,其一面上每107个硅原子包含两个镓原子,另一个面经处理后含镓的浓度增高。

试求在该面上每107 个硅原子需包含几个镓原子,才能使浓度梯度为2×10-26原子/m 32. 为研究稳态条件下间隙原子在面心立方金属中的扩散情况,在厚0.25mm 的金属薄膜的一个端面(面积1000mm m 硅的晶格常数为0.5407nm 。

2) 保持对应温度下 的饱和间隙原子,另一端面3. 一块含0.1%C 的碳钢在930℃渗碳,渗到0.05cm 的地方碳的浓度达到0.45%。

在t>0的全部时间,渗碳 气氛保持表面成分为1%,4. 根据上图4-2所示实际测定lgD 与1/T 的关系图,计算单晶体银和多晶体银在低于700℃温度范围的扩散激活能,并说明两者扩散激活能差异的原因。

5. 设纯铬和纯铁组成扩散偶,扩散1小时后,Matano 平面移动了1.52×10-3cm 。

已知摩尔分数C Cr =0.478时,dC/dx=126/cm ,互 扩散系数为1.43×10-9cm 2/s ,试求Matano 面的移动速度和铬、铁的本征扩散系数D Cr ,D Fe 。

(实验测得Matano 面移动距离的平方与扩散时间之比为常数。

D Fe =0.56×10-9(cm 26. 对于体积扩散和晶界扩散,假定Q /s) )晶界≈1/2Q 体积7. γ铁在925℃渗碳4h ,碳原子跃迁频率为1.7×10,试画出其InD 相对温度倒数1/T的曲线,并指出约在哪个温度范围内,晶界扩散起主导作用。

9/s ,若考虑碳原子在γ铁中的八面体间隙跃迁,(a)求碳原子总迁移路程S ; (b)求碳原子总迁移的均方根位移;(c)若碳原子在20℃时跃迁频率为Γ=2.1×10-98.假定聚乙烯的聚合度为2000,键角为109.5°,求伸直链的长度为L /s ,求碳原子的总迁移路程和根均方位移。

西北工业大学材料科学基础课后答案

西北工业大学材料科学基础课后答案

西北工业大学材料科学基础课后答案【篇一:西北工业大学材料科学基础第7章习题-答案】/p> (1) 测定n:把一批经大变形量变形后的试样加热到一定温度(丁)后保温,每隔一定时间t,取出一个试样淬火,把做成的金相样品在显微镜下观察,数得再结晶核心的个数n,得到一组数据(数个)后作n—t图,在n—t曲线上每点的斜率便为此材料在温度丁下保温不同时间时的再结晶形核率n。

(2) 测定g:将(1)中淬火后的一组试样进行金相观察,量每个试样(代表不同保温时间)中最大晶核的线尺寸d,作d—t图,在d—t曲线上每点的斜率便为了温度下保温不同时间时的长大线速度g。

2.再结晶退火必须用于经冷塑性变形加工的材料,其目的是改善冷变形后材料的组织和性能。

再结晶退火的温度较低,一般都在临界点以下。

若对铸件采用再结晶退火,其组织不会发生相变,也没有形成新晶核的驱动力(如冷变形储存能等),所以不会形成新晶粒,也就不能细化晶粒。

3.能。

可经过冷变形而后进行再结晶退火的方法。

4.答案如附表2.5所示。

附表2.5 冷变形金属加热时晶体缺陷的行为5.(1)铜片经完全再结晶后晶粒大小沿片长方向变化示意图如附图2.22所示。

由于铜片宽度不同,退火后晶粒大小也不同。

最窄的一端基本无变形,退火后仍保持原始晶粒尺寸;在较宽处,处于临界变形范围,再结晶后晶粒粗大;随宽度增大,变形度增大,退火后晶粒变细,最后达到稳定值。

在最宽处,变形量很大,在局部地区形成变形织构,退火后形成异常大晶粒。

(2)变形越大,冷变形储存能越高,越容易再结晶。

因此,在较低温度退火,在较宽处先发生再结晶。

6.再结晶终了的晶粒尺寸是指再结晶刚完成但未发生长大时的晶粒尺寸。

若以再结晶晶粒中心点之间的平均距离d表征再结晶的晶粒大小,则d与再结d?k[gn1晶形核率n及长大线速度之间有如下近似关系:qnrtqnrt]4 且n?n0exp(?), g?g0exp(?)由于qn与qg几乎相等,故退火温度对g/n比值的影响微弱,即晶粒大小是退火温度的弱函数。

材料科学基础 简答题

材料科学基础   简答题

第二部分简答题第一章原子结构1、原子间的结合键共有几种?各自的特点如何?【11年真题】答:(1)金属键:基本特点是电子的共有化,无饱和性、无方向性,因而每个原子有可能同更多的原子结合,并趋于形成低能量的密堆结构。

当金属受力变形而改变原子之间的相互位置时不至于破坏金属键,这就使得金属具有良好的延展性,又由于自由电子的存在,金属一般都具有良好的导电性和导热性能。

(2)离子键:正负离子相互吸引,结合牢固,无方向性、无饱和性。

因此,七熔点和硬度均较高。

离子晶体中很难产生自由运动的电子,因此他们都是良好的电绝缘体。

(3)共价键:有方向性和饱和性。

共价键的结合极为牢固,故共价键晶体具有结构稳定、熔点高、质硬脆等特点。

共价结合的材料一般是绝缘体,其导电能力较差。

(4)范德瓦尔斯力:范德瓦尔斯力是借助微弱的、瞬时的电偶极矩的感应作用,将原来稳定的原子结构的原子或分子结合为一体的键合。

它没有方向性和饱和性,其结合不如化学键牢固。

(5)氢键:氢键是一种极性分子键,氢键具有方向性和饱和性,其键能介于化学键和范德瓦耳斯力之间。

2、陶瓷材料中主要结合键是什么?从结合键的角度解释陶瓷材料所具有的特殊性能。

【模拟题一】答:陶瓷材料中主要的结合键是离子键和共价键。

由于离子键和共价键很强,故陶瓷的抗压强度很高、硬度很高。

因为原子以离子键和共价键结合时,外层电子处于稳定的结构状态,不能自由运动,故陶瓷材料的熔点很高,抗氧化性好、耐高温、化学稳定性高。

第二章固体结构1、为什么密排六方结构不能称为一种空间点阵?【11年真题】答:空间点阵中每个阵点应该具有完全相同的周围环境。

密排六方晶体结构位于晶胞内的原子具有不同的周围环境。

如将晶胞角上的一个原子与相应的晶胞之内的一个原子共同组成一个阵点,这样得出的密排六方结构应属于简单六方点阵。

2、为什么只有置换固溶体的两个组元之间才能无限互溶,而间隙固溶体则不能?【模拟题一】答:因为形成固溶体时,溶质原子的溶入会使溶剂结构产生点阵畸变,从而使体系能量升高。

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北京工业大学 试卷七 2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题 考试科目:材料科学基础 适用专业:材料科学与工程 一、名词解释 1.脱溶(二次结晶) 2.空间群 3.位错交割 4.成分过冷 5.奥氏体 6.临界变形量 7.形变织构 8.动态再结晶 9.调幅分解 10.惯习面 二、填空 1.晶体宏观对称要素有 (1) 、 (2) 、 (3) 、 (4) 和 (5) 。 2.NaCl型晶体中Na+离子填充了全部的 (6) 空隙,CsCl晶体中Cs+离子占据的是 (7) 空隙,萤石中F-离子占据了全部的 (8) 空隙。 3.非均匀形核模型中晶核与基底平面的接触角θ=π/2,表明形核功为均匀形核功的 (9) ,θ= (10) 表明不能促进形核。 4.晶态固体中扩散的微观机制有 (11) 、 (12) 、 (13) 和 (14) 。 5.小角度晶界由位错构成,其中对称倾转晶界由 (15) 位错构成,扭转晶界由 (16) 位错构成。 6.发生在固体表面的吸附可分为 (17) 和 (18) 两种类型。 7.固态相变的主要阻力是 (19) 和 (20) 。 三、判断正误 1.对于螺型位错,其柏氏矢量平行于位错线,因此纯螺位错只能是一条直线。 2.由于Cr最外层s轨道只有一个电子,所以它属于碱金属。 3.改变晶向符号产生的晶向与原晶向相反。 4.非共晶成分的合金在非平衡冷却条件下得到100%共晶组织,此共晶组织称伪共晶。 5.单斜晶系α=γ=90°≠β。 6.扩散的决定因素是浓度梯度,原子总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散。 7.再结晶完成后,在不同条件下可能发生正常晶粒长大和异常晶粒长大。 8.根据施密特定律,晶体滑移面平行于拉力轴时最容易产生滑移。 9.晶粒越细小,晶体强度、硬度越高,塑性、韧性越差。 10.高聚物材料中,大分子链上极性部分越多,极性越强,材料强度越大。 四、影响晶态固体中原子扩散的因素有哪些?并加以简单说明。 五、 1.什么是时效处理? 2.说明通过时效处理产生强化的原因。 3.实际应用过程中,为消除时效强化可采用什么处理方法?为什么? 六、 1.什么是形状记忆效应? 2.说明通过马氏体相变产生形状记忆效应的原因。 七、比较说明滑移与孪生这两种金属塑性变形机制的不同。 八、已知工业纯铜的屈服强度σs=70MPa,其晶粒大小为NA=18个/mm2;当NA=4025个/mm2时,σs=95MPa;试计算NA=260个/mm2时屈服强度σs的值。

九、分别画出立方晶胞的晶向和(021)晶面,六方晶胞的晶向和晶面。 十、氮化镓GaN是制备白光二极管的材料,其晶体结构为纤锌矿(六方硫化锌)型。N的电负性为3.07,Ga的电负性为1.76;N3-的离子半径为0.148mm,Ca3+的离子半径为0.047nm。 1.画出这种结构的晶胞。 2.结构中,负离子构成哪种堆积?用四轴表示法写出密排晶面。 3.分析Ga和N之间的键性,说明结构中各离子配位数是否合理。 4.计算结构是否符合静电价规则。 5.Ga填充的是哪种空隙?填充了多少这种空隙?

十一、氧化钛缺氧时可产生如下反应:,请正确写出缺陷方程并解释各项的含义。 十二、何谓全位错?请说明在面心立方晶体中肖克莱不全位错和弗兰克不全位错的成因和运动特点。 十三、LiF-NaF-RbF三元相图如图7-1所示。 1.确定含RbF30mol%、LiF2Omol 2.写出该成分点的析晶过程。 3.根据此三元相图画出LiF-NaF的二元相图示意图。 标准答案 一、 1.脱溶(二次结晶):从一个固溶体中析出另一个固相。 2.空间群:晶体结构中所有对称要素(含微观对称要素)的组合所构成的对称群。 3.位错交割:不同滑移面上运动的位错在运动中相遇发生位错互相切割的现象。 4.成分过冷:结晶时由于固相和液相成分再分布而引起的固液界面前方附近液相中产生过冷区,这一现象称为成分过冷。 5.奥氏体:碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体。 6.临界变形量:加热到再结晶温度以上时能使金属材料发生再结晶的最小预变形量。 7.形变织构:随塑性变形量增加,多晶体不同晶粒某一晶体学取向趋于一致的现象。 8.动态再结晶:再结晶温度以上变形和再结晶同时进行的现象。 9.调幅分解:固溶体通过上坡扩散分解成结构均与母相相同、成分不同的两种固溶体的转变。 10.惯习面:固态相变时,新相往往沿母相特定原子面形成,这个与新相主平面平行的母相晶面称为惯习面。 二、 1.(1) 对称中心;(2) 对称轴;(3) 对称面;(4) 旋转反伸轴;(5) 旋转反映轴 2.(6) 八面体;(7) 立方体;(8) 四面体 3.(9) 一半;(10) π 4.(11) 间隙机制;(12) 填隙机制;(13) 空位机制;(14) 互换机制 5.(15) 刃型;(16) 螺型 6.(17) 物理吸附;(18) 化学吸附 7.(19) 界面能;(20) 弹性应变能 三、 1.√; 2.×; 3.×; 4.√; 5.√; 6.×; 7.√; 8.×; 9.×; 10.√ 四、 (1) 温度:温度越高,扩散系数越大,扩散速率越快。 (2) 晶体结构及固溶体类型:致密度较小的晶体结构中扩散激活能较小,扩散易于进行;对称性较低的晶体结构,扩散系数的各向异性显著;间隙固溶体中的扩散激活能远小于置换固溶体,扩散容易进行。 (3) 第三组元:根据加入的第三组元的性质不同,有的促进扩散,有的阻碍扩散。 (4) 晶体缺陷:沿晶界的扩散系数远大于体扩散系数;沿位错管道扩散时扩散激活能较小,因而位错加速扩散。 五、 1.过饱和固溶体的脱溶过程处理为时效处理。 2.在过饱和固溶体脱溶过程中,初始形成亚稳态析出相与母相保持共格或半共格界面。如果析出相粒子具有很高强度,将使滑移运动位错发生弯曲并包绕第二相粒子留下位错环,将增加位错线长度,并且第二相粒子及位错环加大对后续运动位错的阻力,产生第二相强化。如果析出相粒子可发生变形,将产生新的相界面,使析出相与基体相之间共格(或半共格)界面遭到破坏;滑移面产生错配,可能使有序排列遭到破坏。综上,宏观产生强化。 3.通过时效回归处理或重新固溶处理可以使时效强化现象消失。因为伴随着时效回归处理或重新固溶处理沉淀脱溶产生的第二相重新溶人固溶体之中。当沉淀析出相已经为稳定相时,只能采用固溶处理。 六、 1.将某些金属材料进行变形后加热至某一特定温度以上,变形金属材料形状恢复到变形前的形状,此现象称形状记忆效应。 2.根本原因是马氏体转变的无扩散性、共格切变性和可逆转变性。 母相冷却过程中外加应力诱发马氏体相变,利用马氏体相变伪弹性产生宏观变形。加热过程中,当加热温度超过马氏体相变逆转变温度时,伴随热弹性马氏体逆转变,产生形状恢复,完成形状记忆过程。 七、 (1) 变形方式不同。滑移过程为晶体一部分相对另一部分的相对滑动,孪生过程为晶体一部分相对另一部分的均匀切变。 (2) 发生孪生过程的临界切应力远大于滑移所需临界切应力。 (3) 孪生过程改变晶体位相关系。滑移过程不改变晶体位相关系。 (4) 滑移过程可以连续进行而孪生过程不能连续进行。 (5) 滑移过程是塑性变形的主要机制,当滑移系处于不利于滑移变形发生时,通过孪生可以改变滑移系与外力的取向,使滑移过程进一步发生。 八、晶粒大小与屈服强度之间的关系满足Hall-Petch公式,即 σs=σ0+kd-1/2 由等面积圆直径表示晶粒尺寸,即

于是 代入 σs1=70MPa,σs2=95MPa 求出 K=0.13MPa·m1/2,σ0=61.3MPa 故 σs=78.3MPa 九、如图7-2所示。 十、

1.如图7-3所示。

2.结构中,负离子构成ABAB六方堆积,密排晶面为(0001)。 3.Ga和N之间的键性由电负性差值决定 △x=3.07-1.76=1.31<1.7,GaN为共价键 配位数由正负离子半径比决定 R+/R-=0.047/0.148=0.318 0.225<R+/R-<0.414 CN(Ga3+)=4,CN(N3-)=4,配位数合理。

4.一个N3-与4个Ga3+相联:,符合静电价规则。 5.Ga填充的是四面体空隙,填充了负离子空隙的一半。

十一、缺陷方程为 Ti'Ti二氧化钛失氧,生成Ti3+占据Ti4+晶格位,有效电荷-1。

:氧空位,有效电荷+2。 Oo:氧仍然占据氧的晶格位。 十二、柏氏矢量等于点阵矢量的位错称为全位错。 面心立方晶体中肖克莱不全位错是由不均匀滑移产生的,它可以是刃型位错,或螺型位错,或混合位错,可以滑移。 弗兰克不全位错是抽去或插入一层密排面造成的,其柏氏矢量垂直于滑移面,所以,弗兰克不全位错不能滑移,只能攀移。 十三、 1.RbF30mol%、LiF2Omol%、NaF50mol%的物料从高温冷却时初始凝固温度为750℃,液相全部凝固温度425℃。 2.该成分点的析晶过程为 3.如图7-4所示。

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