中南大学材料科学基础考试试卷
中南大学材料科学基础考试试卷
中南⼤学材料科学基础考试试卷中南⼤学考试试卷2001 —— 2002 学年第⼆学期时间 110 分钟材料科学与⼯程课程 64 学时 4 学分考试形式：闭卷专业年级材料 1999 级总分 100 分，占总评成绩 70%⼀、名词解释（5分×8）1、⾦属玻璃2、⾦属间化合物3、离异共晶4、晶界偏聚5、科垂尔⽓团（Cottrell Atmosphere）6、孪⽣7、反应扩散8、变形织构⼆、问答题1、（10分）标出hcp晶胞中晶⾯ABCDEF⾯、ABO⾯的晶⾯指数，OC⽅向、OC⽅向的晶向指数。
这些晶⾯与晶向中，那些可构成滑移系？指出最容易产⽣滑移的滑移系。
2、（10分）判断]1101[6]121[6]112[6aaa→+位错反应在⾯⼼⽴⽅晶体中能否进⾏？若两个扩展位错的领先位错发⽣上述反应，会对⾯⼼⽴⽅⾦属性能有何影响。
3、（10分）写出⾮稳态扩散⽅程的表达式，说明影响⽅程中扩散系数的主要因素。
4、（10分）指出影响冷变形后⾦属再结晶温度的主要因素。
要获得尺⼨细⼩的再结晶晶粒，有那些主要措施，为什么?5、（15分）试述针对⼯业纯铝、Al－5％Cu合⾦、Al－5％Al2O3复合材料分别可能采⽤那些主要的强化机制来进⾏强化。
6、（15分）请在如下Pb－Bi－Sn相图中（1）写出三相平衡和四相平衡反应式；（2）标出成分为5％Pb，65％Bi与30％Sn合⾦所在位置，写出该合⾦凝固结晶过程，画出并说明其在室温下的组织⽰意图。
7、（20分）Cu－Sn合⾦相图如图所⽰。
（1）写出相图中三条⽔平线的反应式，并画出T1温度下的成分－⾃由能曲线⽰意图；（2）说明Cu－10wt％Sn合⾦平衡和⾮平衡凝固过程，分别画出室温下组织⽰意图；（3）⾮平衡凝固对Cu－5wt％Sn合⾦的组织性能有何影响，如何消除？8、（20分）低层错能的⼯业纯铜铸锭采⽤T＝0.5T熔点温度热加⼯开坯轧制。
（1）画出该材料分别在⾼、低应变速率下热加⼯时的真应⼒－真应变曲线⽰意图，并说明影响曲线变化的各种作⽤机制；（2）开坯后该⾦属在室温下继续进⾏轧制，画出此时的真应⼒－真应变曲线⽰意图，并说明影响曲线变化的机制；（3）开坯后该⾦属要获得硬态、半硬态和软态制品，最后⼯序中可采⽤那些⽅法，为什么？中南⼤学考试试卷2002 —— 2003 学年第⼆学期时间 110 分钟材料科学与⼯程课程 64 学时 4 学分考试形式：闭卷专业年级材料 2000 级总分 100 分，占总评成绩 70%⼀、填空（0.5X30=15分）1、fcc结构的密排⽅向是_____，密排⾯是____，密排⾯的堆垛顺序是_____，致密度为________，配位数是____，晶胞中原⼦数为___，把原⼦视为半径为r的刚性球时，原⼦的半径是点阵常数a 的关系为_________。
材料科学基础试题及答案
材料科学基础试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 材料科学中，材料的基本组成单元是（）。
A. 分子B. 原子C. 离子D. 电子答案：B2. 金属的塑性变形主要是通过（）来实现的。
A. 弹性变形B. 位错运动C. 相变D. 断裂答案：B3. 在材料科学中，硬度的定义是（）。
A. 材料抵抗变形的能力B. 材料抵抗磨损的能力C. 材料抵抗压缩的能力D. 材料抵抗拉伸的能力答案：B4. 材料的热处理过程中，淬火的主要目的是（）。
A. 提高硬度B. 增加韧性C. 减少变形D. 提高导电性答案：A5. 以下哪种材料不属于复合材料？A. 碳纤维增强塑料B. 钢筋混凝土C. 不锈钢D. 玻璃钢答案：C二、填空题（每空1分，共20分）1. 材料的强度是指材料在受到______作用时，抵抗______的能力。
答案：外力；破坏2. 材料的断裂韧性是指材料在______条件下，抵抗______的能力。
答案：裂纹存在；断裂3. 材料的疲劳是指材料在______作用下，经过______循环后发生断裂的现象。
答案：交变应力；多次4. 材料的导热性是指材料在______条件下，抵抗______的能力。
答案：温度梯度；热量传递5. 材料的电导率是指材料在单位电场强度下，单位时间内通过单位面积的______。
答案：电荷量三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述材料的弹性模量和屈服强度的区别。
答案：弹性模量是指材料在弹性范围内，应力与应变的比值，反映了材料抵抗形变的能力。
屈服强度是指材料在受到外力作用下，从弹性变形过渡到塑性变形时的应力值，反映了材料抵抗塑性变形的能力。
2. 描述材料的疲劳破坏过程。
答案：材料的疲劳破坏过程通常包括三个阶段：裂纹的萌生、裂纹的扩展和最终断裂。
在交变应力作用下，材料内部的微裂纹逐渐扩展，当裂纹扩展到一定程度，材料无法承受继续增加的应力时，就会发生断裂。
3. 什么是材料的热处理？请列举几种常见的热处理方法。
材料科学基础试题及答案
材料科学基础试题及答案一、名词解释（每题5分，共25分）1. 晶体缺陷2. 扩散3. 塑性变形4. 应力5. 比热容二、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种材料属于金属材料？A. 玻璃B. 塑料C. 陶瓷D. 铜2. 下列哪种材料属于陶瓷材料？A. 铁B. 铝C. 硅酸盐D. 聚合物3. 下列哪种材料属于高分子材料？A. 玻璃B. 钢铁C. 聚乙烯D. 陶瓷4. 下列哪种材料属于半导体材料？A. 铜B. 铝C. 硅D. 铁5. 下列哪种材料属于绝缘体？A. 铜B. 铝C. 硅D. 玻璃三、简答题（每题10分，共30分）1. 请简述晶体结构的基本类型及其特点。
2. 请简述塑性变形与弹性变形的区别。
3. 请简述材料的热传导原理。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 计算一个碳化硅晶体的体积。
已知碳化硅的晶胞参数：a=4.05 Å，b=4.05 Å，c=8.85 Å，α=β=γ=90°。
2. 计算在恒定温度下，将一个100 cm³的铜块加热100℃所需的热量。
已知铜的比热容为0.39J/(g·℃)，铜的密度为8.96 g/cm³。
五、论述题（每题20分，共40分）1. 论述材料科学在现代科技发展中的重要性。
2. 论述材料制备方法及其对材料性能的影响。
答案：一、名词解释（每题5分，共25分）1. 晶体缺陷：晶体在生长过程中，由于外界环境的影响，导致其内部结构出现不完整或不符合理想周期性排列的现象。
2. 扩散：物质由高浓度区域向低浓度区域自发地移动的过程。
3. 塑性变形：材料在受到外力作用下，能够产生永久变形而不恢复原状的性质。
4. 应力：单位面积上作用于材料上的力。
5. 比热容：单位质量的物质温度升高1℃所吸收的热量。
二、选择题（每题2分，共20分）1. D2. C3. C4. C5. D三、简答题（每题10分，共30分）1. 晶体结构的基本类型及其特点：晶体结构的基本类型有立方晶系、四方晶系、六方晶系和单斜晶系。
中南大学材料科学基础与综合考博试题
中南大学博士生入学考试试题试题材料科学基础(2006 )1已知Cs-离子和Br+离子的半径分别为2.65A和1.19A, Cs和Br的原子量分别为128和80。
1)试确定CsBr晶体的结构为下列哪种结构：NaCl结构、CsCl结构和Blende结构，并说明理由；2)II-算理想CsBr晶体的点阵常数、致密度和密度。
2简述材料表面科学技术发展对未来材料的影响。
3材料科学研究和工程实践的大量实例均已表面，在不改变金属材料化学组成的前提下，可以通过多种技术途径改变材料的组织与性能，试举两例说明之。
4简述复合材料的类型、制备方法和性能特点。
复合材料中基体与增强体之间的界面可以分为哪儿种类型，不同类型的界面对材料的力学性能有什么影响？5在合金相中有一类具有长程有序晶体结构，称之为有序相，试回答一下问题：1)用什么方法可以判断一个相是有序还是无序相？2)有序一无序转变对合金性能有什么影响？6时效强化是合金强化的重要手段，叙述时效强化的理论，叙述研究时效强化的力学、物理、显微组织结构的表征方法。
7简述金属晶体的一般特征，金属晶体的缺陷以及这些缺陷对金属性能的影响。
8疲劳断口组织由哪三个区域组成？各区域有何宏观特征？并分析每个区域的形成机理。
材料科学基础(2007 )(每题20分，选做5题)1试比较金属材料与无机非金属材料的结合键类型、特点及其对材料结构与性能的影响。
2结合Al-Cu. Fe-C相图，比较Al-Cu合金与低碳钢固态相变的特点，以某种Al-Cu合金或低碳钢为例说明从工艺上如何控制固态相变的组织。
3试论述金属材料强化和韧化的基本原理与主要途径。
4下图中To线为L/a无扩散相变温度线，T&线为玻璃化转变温度线，试分析不同冷却速度下合金A的平衡、非平衡凝固过程及其组织。
5镁合金与铝合金都是重要的轻质结构材料，室温下镁合金的塑性变形能力远不及铝合金, 而提高变形温度可以明显改善镁合金的变形能力，试对这种现象进行理论解释。
2023材料科学基础考卷
专业课原理概述部分一、选择题（每题1分，共5分）1. 材料的四大基本性能中，下列哪一项是指材料在外力作用下抵抗破坏的能力？A. 塑性B. 硬度C. 韧性D. 耐磨性2. 下列哪种晶体结构类型不具有滑移系？A. 面心立方B. 体心立方C. 六方最密D. 简单立方A. 钢铁B. 铝合金C. 玻璃D. 橡胶4. 下列哪个过程是纯金属凝固过程中原子排列从不规则到规则的过程？A. 凝固B. 凝固前沿C. 枝晶生长D. 偏析A. X射线衍射B. 扫描电镜C. 热分析D. 拉曼光谱二、判断题（每题1分，共5分）1. 材料的强度是指材料在外力作用下发生塑性变形的能力。
（错）2. 陶瓷材料的断裂韧性一般较低，因此容易发生断裂。
（对）3. 材料的熔点越高，其热稳定性越好。
（对）4. 晶体中的位错密度越高，材料的强度越高。
（错）5. 材料的疲劳寿命与加载频率成正比。
（错）三、填空题（每题1分，共5分）1. 材料的四大基本性能包括：____、____、____、____。
2. 晶体中原子排列的最小重复单元称为：____。
3. 金属材料在塑性变形过程中，位错的运动方式主要有：____、____、____。
4. 陶瓷材料的烧结过程主要包括：____、____、____。
5. 材料的热处理工艺主要包括：____、____、____。
四、简答题（每题2分，共10分）1. 简述晶体与非晶体的区别。
2. 什么是位错？它在材料中的作用是什么？3. 简述纯金属凝固过程中晶粒长大的驱动力。
4. 什么是材料的疲劳？影响材料疲劳寿命的因素有哪些？5. 简述材料表面改性的目的和方法。
五、应用题（每题2分，共10分）1. 已知某金属的屈服强度为200MPa，求在拉伸过程中，当应力达到150MPa时，该金属的塑性应变是多少？2. 一块玻璃在室温下受到外力作用，为什么容易发生脆性断裂？3. 有一块铝合金，其熔点为660℃，现将其加热至700℃，请分析其组织结构可能发生的变化。
中南大学2005-2006材料科学基础试卷
中南大学考试试卷
2005 —— 2006 学年第二学期时间 110 分钟
材料科学与工程课程 64 学时 4 学分考试形式：闭卷
专业年级材料 2003 级总分 100 分，占总评成绩 70%
一、名词解释：（本题28分，每小题4分）
1.螺型位错
2.非平衡偏聚
3.小角晶界
4.滑移系
5.变形织构
6.再结晶起始温度
7.动态再结晶
二、简答题
1.（12分）铜的熔点为1083e，在冷变形后的工业纯铜板上取三个试样，第一个试样加热到200e，第二个试样加热到500e，第三个试样加热到800e，各保温一小时，然后空冷。
试画出各试样热处理后的显微组织示意图（3×2分/个＝6分），说明它们在强度和塑性方面的区别及原因（6分）。
2.（10分）户外用的架空铜导线（要求一定的强度）和户内电灯用花线，在加工之后可否采用相同的最终热处理工艺？为什么？
3.（10分）说明塑性变形后的组织、性能的变化。
4. （10分）什么是屈服，解释其产生原因。
5. （15分）制定一种测定再结晶温度的方案。
6.（15分）试分析在fcc中，下列位错反应能否进行?并指出其中三个位错的性质类型？反应后生成的新位错能否在滑移面上运动？。
材料科学基础考试试卷参考(带答案)
材料科学基础试卷(一)一、概念辨析题（说明下列各组概念的异同。
任选六题，每小题3分，共18分）1 晶体结构与空间点阵2 热加工与冷加工3 上坡扩散与下坡扩散4 间隙固溶体与间隙化合物5 相与组织6 交滑移与多滑移7 金属键与共价键8 全位错与不全位错9 共晶转变与共析转变二、画图题（任选两题。
每题6分，共12分）1 在一个简单立方晶胞内画出［010］、［120］、［210］晶向和（110）、（112）晶面。
2 画出成分过冷形成原理示意图（至少画出三个图）。
3 综合画出冷变形金属在加热时的组织变化示意图和晶粒大小、内应力、强度和塑性变化趋势图。
4 以“固溶体中溶质原子的作用”为主线，用框图法建立与其相关的各章内容之间的联系。
三、简答题（任选6题，回答要点。
每题5分，共 30 分）1 在点阵中选取晶胞的原则有哪些？2 简述柏氏矢量的物理意义与应用。
3 二元相图中有哪些几何规律？4 如何根据三元相图中的垂直截面图和液相单变量线判断四相反应类型？5 材料结晶的必要条件有哪些？6 细化材料铸态晶粒的措施有哪些？7 简述共晶系合金的不平衡冷却组织及其形成条件。
8 晶体中的滑移系与其塑性有何关系？9 马氏体高强度高硬度的主要原因是什么？10 哪一种晶体缺陷是热力学平衡的缺陷，为什么？四、分析题（任选1题。
10分）1 计算含碳量w=0.04的铁碳合金按亚稳态冷却到室温后，组织中的珠光体、二次渗碳体和莱氏体的相对含量。
2 由扩散第二定律推导出第一定律，并说明它们各自的适用条件。
3 试分析液固转变、固态相变、扩散、回复、再结晶、晶粒长大的驱动力及可能对应的工艺条件。
五、某面心立方晶体的可动滑移系为(111) [110].（15分）(1) 指出引起滑移的单位位错的柏氏矢量.(2) 如果滑移由纯刃型位错引起,试指出位错线的方向.(3) 如果滑移由纯螺型位错引起,试指出位错线的方向.(4) 在(2),(3)两种情况下,位错线的滑移方向如何?(5) 如果在该滑移系上作用一大小为0.7MPa的切应力，试确定单位刃型位错和螺型位错线受力的大小和方向。
中南大学材料科学基础试题
1.（1）K。
=C2/C1即固液两平衡相中浓度之比值，当K。
<0，由于宏观偏析，先凝固的外层中溶质元素的含量低于后凝固的内层，因为根据溶质原子的分配规律，在不平衡结晶过程中，溶质原子在固相内基本不扩散，则先结晶的固相在溶质原子浓度低于平均成分，而子是边缘先凝固，心部后凝固，故后凝固的心部溶质原子浓度高。
（2）大。
合金的两相区域越大，即液相线与固相线之间的水平距离越大，此时K。
越小，偏析的最大程度为C。
（1-K。
），故两相区域越大，K。
越小，宏观偏析越严重。
（3）减弱。
因为宏观偏析产生的原因是溶质原子在固相和液相中扩散不充分，造成大范围内化学成分不均匀，强对流和搅拌可以加快原子扩散，使扩散更均匀，从而减弱宏观偏析。
（4）可以①振动，搅动。
对即将凝固的金属进行振动或搅动，一方面是依靠以外面输入能量使晶核提前形成，另一方面是使成长中的枝晶破碎，使晶核数目增加，细化晶粒，同时加快扩散，使结晶的固相成分更均匀。
②控制过冷度。
形核率N和正大速度G都与过冷度△T有关，△T上升，N和G上升，但N的增长率大于G的增长率，故在一般金属结晶时的过冷度范围内，△T越大，比值N/G越大，晶粒越细小。
③变质处理。
在浇注前往液态金属中加入形核剂，促进形成大量的非均匀晶核来细化晶粒。
2、（1）α相（Cu）晶体结构类型为：面心立方晶格η相（Zn）——为：密排六方晶格（2）902 包晶：（5）严重。
①枝晶偏析的大小与分配系数K。
有关，也即与液相线和固相线间的水平距离或成分间隔有关。
偏析的最大程度为C。
（1-K。
），由于K。
<1, K。
越小偏析越大。
K。
=②溶质的扩散能力对偏析程度有影响，如果结晶温度较高，溶质原子扩散能力又大，则偏析程度较小，反之，偏析程度较大。
③冷却速度越大，晶内偏析程度越严重。
3、对再结晶形核机制的影响：（1）随着变形程度的不同，再结晶核心一般通过两种方式形成：一是某些亚晶界的迅速成长而变为核心，即亚晶形核，多发生在较大冷塑性变形的金属中；二是原晶界的某些部位突然迅速成长变为核心，即凸出形核，多发生在较小塑性变形的金属中。
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中南大学考试试卷2001 —— 2002 学年第二学期时间 110 分钟材料科学与工程课程 64 学时 4 学分考试形式：闭卷专业年级材料 1999 级总分 100 分，占总评成绩 70%一、名词解释（5分×8）1、金属玻璃2、金属间化合物3、离异共晶4、晶界偏聚5、科垂尔气团（Cottrell Atmosphere）6、孪生7、反应扩散8、变形织构二、问答题1、（10分）标出hcp晶胞中晶面ABCDEF面、ABO面的晶面指数，OC方向、OC方向的晶向指数。
这些晶面与晶向中，那些可构成滑移系？指出最容易产生滑移的滑移系。
2、（10分）判断]1101[6]121[6]112[6aaa→+位错反应在面心立方晶体中能否进行？若两个扩展位错的领先位错发生上述反应，会对面心立方金属性能有何影响。
3、（10分）写出非稳态扩散方程的表达式，说明影响方程中扩散系数的主要因素。
4、（10分）指出影响冷变形后金属再结晶温度的主要因素。
要获得尺寸细小的再结晶晶粒，有那些主要措施，为什么?5、（15分）试述针对工业纯铝、Al－5％Cu合金、Al－5％Al2O3复合材料分别可能采用那些主要的强化机制来进行强化。
6、（15分）请在如下Pb－Bi－Sn相图中（1）写出三相平衡和四相平衡反应式；（2）标出成分为5％Pb，65％Bi与30％Sn合金所在位置，写出该合金凝固结晶过程，画出并说明其在室温下的组织示意图。
7、（20分）Cu－Sn合金相图如图所示。
（1）写出相图中三条水平线的反应式，并画出T1温度下的成分－自由能曲线示意图；（2）说明Cu－10wt％Sn合金平衡和非平衡凝固过程，分别画出室温下组织示意图；（3）非平衡凝固对Cu－5wt％Sn合金的组织性能有何影响，如何消除？8、（20分）低层错能的工业纯铜铸锭采用T＝0.5T熔点温度热加工开坯轧制。
（1）画出该材料分别在高、低应变速率下热加工时的真应力－真应变曲线示意图，并说明影响曲线变化的各种作用机制；（2）开坯后该金属在室温下继续进行轧制，画出此时的真应力－真应变曲线示意图，并说明影响曲线变化的机制；（3）开坯后该金属要获得硬态、半硬态和软态制品，最后工序中可采用那些方法，为什么？中南大学考试试卷2002 —— 2003 学年第二学期时间 110 分钟材料科学与工程课程 64 学时 4 学分考试形式：闭卷专业年级材料 2000 级总分 100 分，占总评成绩 70%一、填空（0.5X30=15分）1、fcc结构的密排方向是_____，密排面是____，密排面的堆垛顺序是_____，致密度为________，配位数是____，晶胞中原子数为___，把原子视为半径为r的刚性球时，原子的半径是点阵常数a 的关系为_________。
2、形成有序固溶体的必要条件是：（1）________，（2）_________，（3）________。
3、无序固溶体转变为有序固溶体时，合金性能变化的一般规律是：强度和硬度__________，塑性_______________，导电性_________________。
4、Fe-Fe3C相图中含碳量小于___为钢，大于____为铸铁；铁碳合金室温平衡组织均由______和___两个基本相组成；奥氏体其晶体结构是____，合金平衡结晶时，奥氏体的最大含碳量是______；珠光体的含碳量是_____；莱氏体的含碳量为____；在常温下，亚共析钢的平衡组织是_____，过共析钢的平衡组织是_____；Fe3C I是从_____中析出的，Fe3C II是从____中析出的，Fe3C III是从____中析出的，它们的含碳量为_____。
5、图1为简单立方点阵晶胞，其中ABC 面的面指数是______，AD 的晶向指数是_______。
6、图2是A-B-C 三元系成分三角形的一部分，其中X合金的成分是_______________。
2.柱状晶和等轴晶 3.包析反应和共析反应 4.割阶和扭折 5.冷加工与热加工 三、（10分） 试根据凝固理论，分析通常铸锭组织的特点。
根据冷却速度对金属组织的影响，现要获得非晶，亚稳相，请指出其凝固时如何控制。
试说明在正温度梯度下为什么固溶体合金凝固时可以呈树枝状方式成长，而纯金属则得不到树枝状晶。
四、（20分） 如图3的二元合金相图，（1） 分析5.6%Cu 合金和5.7%Cu 合金在平衡结晶和快速冷却不平衡结晶时室温组织特点； （2） Al 为fcc 结构，图中的α相为何种晶体结构？（3） 指出此二元系中比较适合做变形合金何铸造合金的成分范围。
（4） 计算出亚共晶合金在温度为T E （共晶反应前）时的平衡分配系数。
（5） 设X 合金平衡凝固完毕时的组织为α初晶+(α+θ)共晶，其中α初晶占80%，则此合金中刚凝固完毕时θ组元的含量是多少？（6） 绘出T=560℃温度时各相的自由能-成分曲线示意图。
五、（10分） 图4为Fe-W-C 三元系的液相面投影图。
写出1700℃，1200℃，1085℃的四相平衡反应式。
选择一个合金成分其组织在刚凝固完毕时只有三元共晶。
B图2 图3e1p2图4 图5六、（10分）图5所示低碳钢的三条拉伸曲线，A、塑性变形；B、去载后立即再行加载；C、去载后时效后再加载。
试回答下列问题：1 解释图示三曲线的屈服现象及B，C中屈服点上升的原因。
2 屈服现象对冲压制件表面质量有何不利影响。
七、（10分）户外用的架空铜导线（要求一定的强度）和户内电灯用花线，在加工之后可否采用相同的最终热处理工艺？为什么？八、（10分）如何提高固溶体合金的强度九、（10分）试说明晶界对材料性能及变形的影响。
十、（10分）简单说明原子扩散对材料的影响；举两个实例说明金属中的上坡扩散现象。
十一、（15分）工业纯铜的熔点为1083ε，在剧烈冷变形后的工业纯铜板上取三个试样，第一个试样加热到200ε，第二个试样加热到500ε，第三个试样加热到800ε，各保温一小时，然后空冷。
试画出各试样热处理后的显微组织示意图，说明它们在强度和塑性方面的区别及原因。
中南大学考试试卷2003 —— 2004 学年第二学期时间 110 分钟材料科学与工程课程 64 学时 4 学分考试形式：闭卷专业年级材料 2001 级总分 100 分，占总评成绩 70%一.名词解释（3分/个＝18分）1.变温截面2.过冷度3.偏析反应4.固溶体5.成分过冷6.形核功。
二.写出固溶体的分类（10分）：三.试根据凝固理论，分析通常铸锭组织的特点及成因。
（12分）四.根据Fe-Fe3C亚稳平衡相图回答下列问题：（40分）1）画出Fe-Fe3C亚稳平衡相图；2）写出下列Fe3C II含量最多的合金；珠光体含量最多的合金；莱氏体含量最多的合金。
3）标注平衡反应的成分及温度，写出平衡反应式。
4）分析Fe-1%C合金的平衡凝固过程，并计算室温下其中相组成物和组织组成物的百分含量，5）根据Fe-Fe3C状态图确定下列三种钢在给定温度下的显微组织（填入表中）含碳量温度显微组织温度显微组织0.4 770℃停留一段时间900℃0.77 680℃刚达到770℃1.0 700℃刚达到770℃6）画出1200℃时各相的自由能---成分曲线示意图。
五.图为Cu-Zn-Al合金室温下的等温截面和2%Al的垂直截面图，回答下列问题：（20分）1）在图中标出X合金（Cu-30%Zn-10%Al）的成分点。
2）计算Cu-20%Zn-8%Al和Cu-25%Zn-6%Al合金中室温下各相的百分含量，其中α相成分点为Cu-22.5%Zn-3.45%Al，γ相成分点为Cu-18%Zn-11.5%Al3）分析图中Y合金的凝固过程。
中南大学考试试卷2004 —— 2005 学年第二学期时间 110 分钟材料科学与工程课程 64 学时 4 学分考试形式：闭卷专业年级材料 2002 级总分 100 分，占总评成绩 70%1.（10分）画出fcc 晶胞中（111）晶面上的所有[110]晶向；在hcp 晶胞中画出]0211[晶向和)0011(晶面。
图1 fcc 晶胞 图2 hcp 晶胞2. （10分）举出凝固理论在金属材料结晶中的几个应用，加以简单说明。
3. （10分）画出Fe-Fe 3C 亚稳平衡相图，根据相图回答下列问题：a. 标出合金在室温下的组织组成；b. 写出相图中三个等温反应式；c. 分析含碳量为0.45％的合金的平衡冷却过程；计算其在室温下的组织组成物的相对百分含量；d. 画出0.45％C 的合金在1148℃时的成分－自由能曲线示意图；e. 试分析元素C 及Cr 在Fe 中的可能存在形式及其作用。
图3 Fe-Fe 3C 亚稳平衡相图4. （10分）试总结位错在金属材料中的作用。
5. （10分）分析原子扩散在金属材料中的作用。
6. （10分）分析多晶体金属的变形过程及影响多晶体金属变形的因素。
7. （10分）分析层错能对金属热塑性变形的影响。
8. （10分）提高金属材料强度的途径有哪些?9.（10分）解释下列名词：成分过冷；离异共晶；反应扩散；面角位错；晶界偏聚OAC BD10.（10分）如图Pb-Sn-Bi三元合金相图，试写出图中五条单变量线及P点、E点反应的反应式；分析图中合金2的平衡结晶过程，指出它的开始凝固温度。
中南大学考试试卷2005 —— 2006 学年第二学期时间 110 分钟材料科学与工程课程 64 学时 4 学分考试形式：闭卷专业年级材料 2003 级总分 100 分，占总评成绩 70%一、名词解释：（本题28分，每小题4分）1.螺型位错2.非平衡偏聚3.小角晶界4.滑移系5.变形织构6.再结晶起始温度7.动态再结晶二、简答题1.（12分）铜的熔点为1083ε，在冷变形后的工业纯铜板上取三个试样，第一个试样加热到200ε，第二个试样加热到500ε，第三个试样加热到800ε，各保温一小时，然后空冷。
试画出各试样热处理后的显微组织示意图（3×2分/个＝6分），说明它们在强度和塑性方面的区别及原因（6分）。
2.（10分）户外用的架空铜导线（要求一定的强度）和户内电灯用花线，在加工之后可否采用相同的最终热处理工艺？为什么？3.（10分）说明塑性变形后的组织、性能的变化。
4. （10分）什么是屈服，解释其产生原因。
5. （15分）制定一种测定再结晶温度的方案。
6.（15分）试分析在fcc中，下列位错反应能否进行?并指出其中三个位错的性质类型？反应后生成的新位错能否在滑移面上运动？。