材料科学基础试卷(二)与答案
材料科学基础试卷（二）与参考答案
一、名词解释(每小题1分，共10分)
1．晶胞
2．间隙固溶体
3．临界晶核
4．枝晶偏析
5．离异共晶
6．反应扩散
7．临界分切应力
8．回复
9．调幅分解
10． 二次硬化
二、判断正误(每小题1分，共10分)
正确的在括号内画“√”， 错误的画“×”
1. 金属中典型的空间点阵有体心立方、面心立方和密排六方三种。( )
2. 作用在位错线上的力F的方向永远垂直于位错线并指向滑移面
上的未滑移区。 ( )
3. 只有置换固溶体的两个组元之间才能无限互溶，间隙固溶体则
不能。 ( )
4. 金属结晶时，原子从液相无序排列到固相有序排列，使体系熵
值减小，因此是一个自发过程。 ( )
5. 固溶体凝固形核的必要条件同样是ΔGB ＜0、结构起伏和能量
起伏。 ( )
6. 三元相图垂直截面的两相区内不适用杠杆定律。 ( )
7. 物质的扩散方向总是与浓度梯度的方向相反。 ( )
8. 塑性变形时，滑移面总是晶体的密排面，滑移方向也总是密排
方向。 ( )
9. 和液固转变一样，固态相变也有驱动力并要克服阻力，因此两
种转变的难易程度相似。 ( )
10.除Co以外，几乎所有溶入奥氏体中的合金元素都能使C曲线
左移，从而增加钢的淬透性。 ( )
三、作图题(每小题5分，共15分)
1. 在简单立方晶胞中标出具有下列密勒指数的晶面和晶向：a)立方晶系
(421)，(231)，[112]；b)六方晶系(1112)，[3112]。
2. 设面心立方晶体中的(111)为滑移面，位错滑移后的滑移矢量为2a[110]。
(1)在晶胞中画出柏氏矢量b的方向并计算出其大小。
(2)在晶胞中画出引起该滑移的刃型位错和螺型位错的位错线方向，并写出此二位错线的晶向指数。
3. 如下图所示，将一锲形铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制。试画出轧制后铜片经再结晶后晶粒大小沿片长方向变化的示意图。
四、相图分析(共20分)
(1) 就Fe-Fe3C相图，回答下列问题：
1. 默画出Fe-Fe3C相图，用相组成物填写相图；
2. 分析含碳量为1.0wt%的过共析钢的平衡结晶过程，并绘出室温组织
示意图。
3. 计算相图中二次渗碳体和三次渗碳体可能的最大含量。
4．已知某铁碳合金室温时的相组成物为铁素体和渗碳体，铁素体占
82%，试求该合金的含碳量和组织组成物的相对量。
(2) 右图为固态有限互溶三元共晶相图的投影图，请回答下列问题：
1. 指出三个液相面的投影区；
2. 指出e3E线和E点表示的意义；
3. 分析合金N的平衡结晶过程。
五、在870℃比在930℃渗碳有一定优越性，淬火变形小又可得到较细的晶粒，碳在γ铁中的D0=2.0×10-5m2/s,Q=140×103J/mol,请计算：(10分)
(a) 870℃时碳在γ铁中的扩散系数；
(b) 将渗层加深一倍需多长时间？
(c) 若规定0.3%C作为渗碳层厚度的量度，则在930℃渗碳10小时的渗层厚度为870℃渗碳10小时的多少倍？
(气体常数R=8.314J/mol·K, 渗层厚度Dt)
六、简答题(每题4分，共20分)
1. 说明柏氏矢量的确定方法，如何利用柏氏矢量和位错线来判断位
错的类型？
2. 简要说明成分过冷的形成及其对固溶体组织形态的影响。
3. 为什么晶粒细化既能提高强度，也能改善塑性和韧性？
4. 共析钢的奥氏体化有几个主要过程？合金元素对奥氏体化过程有什么影响？
5. 提高钢材耐蚀性的主要方法有哪些？为什么说Cr是不锈钢中最重要的合金元素？
七、45钢的过冷奥氏体连续转变曲线如图所示，请回答下列问题：（共15分）
1. 说明图中A1线、Ms、1线、2线、3线表示的意义。
2. 过冷奥氏体转变产物有哪些？写出各种转变产物的名称、相变类型、组织形态和性能特点；
3. 在V1、V2、V3、V4 冷却速度下，各得到何种组织？
4. 指出与V1、V2、V3、V4相对应的热处理工艺名称是什么？
参考答案
一、名词解释(每小题1分，共10分)
2．晶胞: 能完全反映晶格特征的最小几何单元.
3．间隙固溶体: 溶质原子占据溶剂晶格间隙形成的固溶体.
4．临界晶核: 半径为rK的晶胚(rrK,晶胚可长成晶核.5．枝晶偏析: 固溶体非平衡凝固时不同时刻结晶的固相成分不同导致树枝晶内成分不均匀的现象(或树枝晶晶轴含高熔点组元较多，晶枝间低熔点组元较多的现象).
6．离异共晶: 两相分离的共晶组织.
7．反应扩散: 通过扩散使溶质组元超过固溶极限而不断生成新相的扩散过
程称为反应扩散.
8．临界分切应力: 作用于滑移系上并使其沿滑移方面开始滑移的最小分切
应力.
9．回复: 组织(晶粒外形)改变前在晶粒内发生的某些结构和性能的变化过
程.
10． 调幅分解: 通过扩散偏聚由一种固溶体分解成与母相结构相同而成分不
同的两种固溶体.
11． 二次硬化: 高温回火时回火硬度高于淬火硬度的现象.
二、判断正误(每小题1分，共10分)
正确的在括号内画“√”， 错误的画“×”
1. 金属中典型的空间点阵有体心立方、面心立方和密排六方三种。(×)
2. 作用在位错线上的力F的方向永远垂直于位错线并指向滑移面
上的未滑移区。 (√)
3. 只有置换固溶体的两个组元之间才能无限互溶，间隙固溶体则
不能。 (√)
4. 金属结晶时，原子从液相无序排列到固相有序排列，使体系熵
值减小，因此是一个自发过程。 (×)
5. 固溶体凝固形核的必要条件同样是ΔGB ＜0、结构起伏和能量
起伏。 (×)
6. 三元相图垂直截面的两相区内不适用杠杆定律。 (√)
7. 物质的扩散方向总是与浓度梯度的方向相反。 (×)
8. 塑性变形时，滑移面总是晶体的密排面，滑移方向也总是密排
方向。 (√)
9. 和液固转变一样，固态相变也有驱动力并要克服阻力，因此两
种转变的难易程度相似。 (×)
10.除Co以外，几乎所有溶入奥氏体中的合金元素都能使C曲线
左移，从而增加钢的淬透性。 (×)
三、作图题(每小题5分，共15分) 11.在简单立方晶胞中标出具有下列密勒指数的晶面和晶向：a)立方晶系
(421)，(231)，[112]；b)六方晶系(1112)，[3112]。
(略)
12.设面心立方晶体中的(111)为滑移面，位错滑移后的滑移矢量为2a[110]。
(1)在晶胞中画出柏氏矢量b的方向并计算出其大小。|b|=√2 a/2
(2)在晶胞中画出引起该滑移的刃型位错和螺型位错的位错线方向，并写出此二位错线的晶向指数。
刃型位错: (112),螺型位错(110)
13.如下图所示，将一锲形铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制。试画出轧制后铜片经再结晶后晶粒大小沿片长方向变化的示意图。(略)
四、相图分析(共20分)
(1) 就Fe-Fe3C相图，回答下列问题：
1. 默画出Fe-Fe3C相图，用相组成物填写相图；(略)
2. 分析含碳量为1.0wt%的过共析钢的平衡结晶过程，并绘出室温组织
示意图。
LL+γγγ+Fe3CⅡP+Fe3CⅡ
3. 计算相图中二次渗碳体和三次渗碳体可能的最大含量。
Fe3CⅡ=(2.11-0.77)/(6.69-0.77)=22.6%
Fe3CⅢ=(0.0218-0.00001)/(6.69-0.00001)=0.325%
4．已知某铁碳合金室温时的相组成物为铁素体和渗碳体，铁素体占
82%，试求该合金的含碳量和组织组成物的相对量。
wc=1.2% , P=92.7%,
Fe3C=7.3%
(3) 右图为固态有限互溶三元共晶相图的投影图，请回答下列问题：
4. 指出三个液相面的投影区；
5. 指出e3E线和E点表示的意义；
6. 分析合金N的平衡结晶过程。
答:1. Ae1Ee3A、 Be2Ee1B、
Ce3Ee2C 2．e3E线：α与γ的共晶线， E点：三元（四相）共晶点。
3．N点合金：LLγLβ+γ Lα+β+γ
五、在870℃比在930℃渗碳有一定优越性，淬火变形小又可得到较细的晶粒，碳在γ铁中的D0=2.0×10-5m2/s,Q=140×103J/mol,请计算：(10分)
(a) 870℃时碳在γ铁中的扩散系数；
(b) 将渗层加深一倍需多长时间？
(c) 若规定0.3%C作为渗碳层厚度的量度，则在930℃渗碳10小时的渗层厚度为870℃渗碳10小时的多少倍？
(气体常数R=8.314J/mol·K, 渗层厚度Dt)
(a) D870℃=7.98×10-12 m2/s
(b) 4倍时间
(c) 1.44倍
六、简答题(每题4分，共20分)
14. 说明柏氏矢量的确定方法，如何利用柏氏矢量和位错线来判断位
错的类型？
答：首先在位错线周围作一逆时针回路,然后在无位错的晶格内作同样的回路,该回路必不闭合,连接终点与起点即为柏氏矢量. 位错线与柏氏矢量垂直的是刃型位错,平行的是螺型位错.
15.简要说明成分过冷的形成及其对固溶体组织形态的影响。
答: 固溶体凝固时,由于溶质原子在界面前沿液相中的分布发生变化而形成的过冷.
16.为什么晶粒细化既能提高强度，也能改善塑性和韧性？
答: 晶粒细化减小晶粒尺寸,增加界面面积,而晶界阻碍位错运动,提高强度; 晶粒数量增加,塑性变形分布更为均匀,塑性提高; 晶界多阻碍裂纹扩展,改善韧性.
17.共析钢的奥氏体化有几个主要过程？合金元素对奥氏体化过程有什么影响？
材料科学基础试卷.
2001 —— 2002 学年第二学期 时间 110 分
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；
材料科学基础试题及答案
材料科学基础试题及答案
一、选择题（每题5分，共25分）
1. 下列哪种材料属于超导材料？
A. 铝
B. 铜氧化物
C. 镍
D. 硅
答案：B
2. 下列哪种材料具有最高的弹性模量？
A. 钢
B. 石墨
C. 玻璃
D. 钛合金
答案：B
3. 下列哪种材料具有最佳的热稳定性？
A. 硅酸盐
B. 铝合金 C. 聚乙烯
D. 陶瓷
答案：D
4. 下列哪种材料主要用于制造光纤？
A. 硅
B. 石英
C. 玻璃
D. 聚合物
答案：B
5. 下列哪种材料具有最佳的耐腐蚀性？
A. 钛
B. 镍
C. 铝
D. 钢
答案：A
二、填空题（每题5分，共25分）
6. 材料的力学性能主要包括______、______、______和______。 答案：强度、韧性、弹性、塑性
7. 金属材料的熔点通常______于非金属材料的熔点。
答案：高于
8. 陶瓷材料的硬度通常______于金属材料的硬度。
答案：高于
9. 聚合物材料的疲劳寿命通常______于金属材料的疲劳寿命。
答案：低于
10. 复合材料的主要优点是______、______和______。
答案：高强度、低密度、良好的耐腐蚀性
三、判断题（每题5分，共25分）
11. 金属材料的疲劳寿命与材料表面的光洁度无关。
（ ）
答案：错误
12. 聚合物材料的热稳定性优于陶瓷材料。 （ ）
答案：错误 13. 非晶态材料的性能介于晶态和非晶态材料之间。
（ ）
答案：正确
14. 纳米材料的制备过程中，尺寸控制是关键因素。
（ ）
答案：正确
15. 陶瓷材料的烧结过程是一种物理变化。 （ ）
答案：错误
材料科学基础03B卷
第 1 页 共 6 页 东 南 大 学 考 试 卷
课程名称 材料科学基础 适用专业 材料科学与工程 考试学期
考试形式 闭卷 满分 100 考试时间 分钟 共 页 得分
材料科学基础（Ⅱ）期终考试试卷（ B 卷）
学号： 姓名： 得分：
一、选择题 （请在下列各题的备选答案中选择最合适的一个答案，共32分）
1、在晶体滑移过程中，
(1) 由于位错不断移出滑移面，位错密度随形变量的增加而减少；
(2) 由于位错的增殖，位错密度随形变量的增加而增高；
(3) 由于晶界不断吸收位错，位错密度随形变量的增加而减少；
(4) 由于位错的消失（移出滑移面）和增殖的共同作用，位错的密度基本不变。
2、柯垂尔（Cottrell）气团是
(1) 由于空位在位错芯区域的聚集而形成；
(2) 由于溶质原子在位错芯区域的聚集而形成；
(3) 由于位错的交割而形成；
(4) 由于溶质原子聚集在层错而形成。
3、分散（颗粒）强化的效果和
(1) 颗粒的体积百分数有关，颗粒的体积百分数越低，强化效果越好；
(2) 颗粒的大小有关， 颗粒越小，强化效果越好；
(3) 颗粒的硬度有关，颗粒越软，越容易被位错切割，强化效果就越好；
(4) 颗粒的晶体结构有关，颗粒的致密度越高，强化效果越好。
4、强化金属材料的各种手段，考虑的出发点都在于：
(1) 制造无缺陷的晶体或设置位错运动的障碍；
(2) 使位错增殖；
(3) 适当减少位错。
第 2 页 共 6 页 5、再结晶过程包含晶粒的形核与长大：
(1) 形核与长大的驱动力都来源于形变储存能；
(2) 形核与长大的驱动力都来源于晶界能；
(3) 形核的驱动力来源于储存能，长大的驱动力来源于晶界能；
(4) 形核的驱动力来源于晶界能，长大的驱动力来源于储存能；
材料科学基础试卷及答案
材料科学基础试卷及答案
(材料科学基础》试卷。
一、选择题（每题3分，共30分）。
1. 晶体与非晶体的根本区别在于（ ）。
A. 化学组成不同。
B. 原子排列是否有周期性。
C. 性能不同。
D. 原子大小不同。
A. 体心立方。
B. 面心立方。
C. 简单立方。
D. 密排六方。
3. 在立方晶系中，晶面指数（110）与晶向指数[110]（ ）。
A. 相互垂直。
B. 相互平行。
C. 夹角为45°。
D. 夹角为60°。
4. 金属材料中，原子扩散的驱动力是（ ）。
A. 浓度梯度。 B. 温度梯度。
C. 化学势梯度。
D. 应力梯度。
5. 固溶体按溶质原子在溶剂晶格中的位置不同可分为（ ）。
A. 间隙固溶体和置换固溶体。
B. 有限固溶体和无限固溶体。
C. 有序固溶体和无序固溶体。
D. 一次固溶体和二次固溶体。
6. 共晶反应是指（ ）。
A. 液相→固相1+固相2。
B. 固相1+固相2→液相。
C. 固相1→固相2+固相3。
D. 液相1+液相2→固相。
7. 铁碳合金相图中，共析钢的含碳量是（ ）。
A. 0.77%
B. 2.11%
C. 4.3%
D. 6.69%
A. 金属材料。
B. 陶瓷材料。 C. 高分子材料。
D. 复合材料。
9. 材料的硬度是指材料（ ）。
A. 抵抗弹性变形的能力。
B. 抵抗塑性变形的能力。
C. 抵抗断裂的能力。
D. 抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。
10. 对于金属材料，通常采用（ ）方法来提高其强度。
A. 细化晶粒。
B. 增加杂质含量。
C. 降低温度。
D. 增加加工硬化程度。
二、填空题（每题3分，共30分）。
1. 空间点阵的基本特征是具有__________和__________。
2. 晶面间距的计算公式为__________（对于立方晶系）。
3. 影响原子扩散的因素主要有__________、__________和晶体结构等。
材料科学基础试题及答案 2
材料科学基础试题及答案
一、选择题
1. 材料科学中，下列哪个不是材料的基本性能？
A. 力学性能
B. 热学性能
C. 光学性能
D. 化学性能
答案：C
2. 金属材料的塑性变形主要通过哪种机制进行？
A. 位错运动
B. 原子扩散
C. 相变
D. 晶界滑动
答案：A
3. 陶瓷材料通常具有哪些特性？
A. 高韧性
B. 高导电性
C. 高熔点
D. 高塑性
答案：C
二、填空题
1. 材料科学是一门研究材料的________、________、________以及材料与环境相互作用的科学。
答案：组成、结构、性能
2. 根据材料的组成和结构，材料可以分为________、________、________和复合材料。
答案：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料
三、简答题
1. 简述材料科学中的“相”的概念。
答案：在材料科学中，“相”指的是材料中具有相同化学成分和结构的均匀部分。相可以是固体、液体或气体，并且可以在宏观上观察到。材料的相可以决定其物理和化学性质。
2. 什么是材料的微观结构？它对材料性能有何影响？
答案：材料的微观结构是指材料内部的原子、分子或晶粒的排列方式和分布状态。微观结构对材料的力学性能、热学性能、电学性能等具有决定性影响，例如晶粒大小、晶界、位错密度等都会显著影响材料的强度、韧性和导电性。
四、计算题
1. 已知某金属材料的屈服强度为300 MPa，弹性模量为200 GPa，求其在屈服点的应变。
答案：首先，根据胡克定律，σ = Eε，其中σ是应力，E是弹性模量，ε是应变。将已知数值代入公式，可得ε = σ/E = 300 MPa
/ 200 GPa = 0.0015。
2. 若某材料的热膨胀系数为10^-6 K^-1，当温度从20°C升高到100°C时，计算该材料长度的变化百分比。
材料科学基础试题一二及参考答案
材料科学基础试题⼀⼆及参考答案
材料科学基础试卷(⼀)与参考答案
⼀、概念辨析题（说明下列各组概念的异同。每⼩题3分，共18分）
（评分标准：给出每个概念的定义各得1分，说明异同得1分）1 晶体结构与空间点阵
异：点的属性、数⽬、有⽆缺陷；同：描述晶体中的规律性。2 热加⼯与冷加⼯
异：热加⼯时发⽣回复、再结晶与加⼯硬化；冷加⼯只发⽣加⼯硬化；同：发⽣塑性变形。3 上坡扩散与下坡扩散
异：扩散⽅向；同：驱动⼒－化学位梯度。4 间隙固溶体与间隙化合物
异：结构与组成物的关系；同：⼩原⼦位于间隙位置。5 相与组织
异：组织具有特定的形态；同：都是材料的组成部分。6 交滑移与多滑移
异：多个滑移系的滑移；同：交滑移中滑移系具有相同的滑移⽅向。7⾦属键与共价键
异：电⼦共⽤范围不同, ⾦属键中电⼦属所有原⼦共⽤, 共价键中属若⼲原⼦共⽤.
同：成键⽅式为电⼦共⽤.8全位错与不全位错
异：柏⽒⽮量与点阵常数的关系不同. 同：都是线缺陷,即位错.9共晶转变与共析转变
异：共晶转变为从液相转变,共析转变为从固相转变. 同：在恒温下转变产物为两个固相.
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。
图略；每个指数各计1分，指数规范性1分。(参考聂⾦凤图)2 画出成分过冷形成原理⽰意图（⾄少画出三个图）。(参考”聂⾦凤”图)图略：每个图各计2分。
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。
(参考”张耕”图)图略：组织⽰意图计2分，每个指标各计1分。
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？
反映对称性；相等的棱和⾓最多；直⾓最多；体积最⼩。（每条计1分；叙述计1分）2 简述柏⽒⽮量的物理意义与应⽤。
代表位错；判断位错类型；表⽰晶体滑移的⽅向与⼤⼩；守+恒性及其推论。（每条计1分）3 ⼆元相图中有哪些⼏何规律？
《材料科学基础》期末考试试卷及参考答案,2019年6月
第1页（共11页）
########2018-2019学年第二学期
########专业####级《材料科学基础》期末考试试卷
（后附参考答案及评分标准）
考试时间：120分钟
考试日期：2019年6月
题 号 一 二 三 四 五 六 总 分
得 分
评卷人
复查人
一、单项选择题（请将正确答案填入表中相应题号处，本题13小题，每小题2分，共26分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
题号 11 12 13
答案
1. 在形核-生长机制的液-固相变过程中，其形核过程有非均匀形核和均匀形核之分，其形核势垒有如下关系（ ）。
A. 非均匀形核势垒 均匀形核势垒
B. 非均匀形核势垒 均匀形核势垒
C. 非均匀形核势垒 = 均匀形核势垒
D. 视具体情况而定，以上都有可能
2. 按热力学方法分类，相变可以分为一级相变和二级相变，一级相变是在相变时两相自由焓相等，其一阶偏导数不相等，因此一级相变（ ）。
A. 有相变潜热改变，无体积改变
B. 有相变潜热改变，并伴随有体积改变
C. 无相变潜热改变，但伴随有体积改变
D. 无相变潜热改变，无体积改变 得分
专业 年级 姓名 学号
装订线
第2页（共11页） 3. 以下不是材料变形的是 （ ）。
A. 弹性变形 B. 塑性变形 C. 粘性变形 D. 刚性变形
4. 在固溶度限度以内，固溶体是几相？（ ）
A. 2 B. 3 C. 1 D. 4
烟台大学《材料科学基础》试题综述
《材料科学基础》试卷
一、选择题(每题2分，共20分)
1. 能进行攀移的位错可能是 —
A.弗兰克位错 B.肖克莱位错 C.螺型全位错
2. 对Fe-Cr-C三元合金进行渗碳的反应扩散，则该合金中不能出现
A.
3.
A.
B.
C.
4. 单相区 B.两相区 C.三相区
如下说法哪个是正确的， ______
形成点缺陷所引起的熵的变化使晶体能量增加 晶体总是倾向于降低点缺陷的浓度 当点缺陷浓度达到平衡值时，晶体自由能最低 位错线上的割阶一般通过 _______________________ 形成。
B.交滑移 C.孪生 A .位错的交割
5. 金属镁的单晶体处于软取向时塑变量可达 100%-200%,但其多晶体的塑性很
差，其主要原因是： _______
A.镁多晶体的晶粒通常较粗大
C.镁滑移系通常较少
6. 层错和不完全位错之间的关系是：
层错和不完全位错交替出现 B.
D. 镁多晶体通常存在裂纹
因为镁是BCC结构，所以脆性大
A.
C.
D.
7.
A.
C.
8.
A.
B.
C.
D.
9.
A. B. 层错和不完全位错能量相同
层错能越高，不完全位错伯氏矢量的模越小 不完全位错总是出现在层错和完整晶体的交界处 原子扩散过程的驱动力是：— 组员的浓度梯度 扩散的温度 纯金属均匀形核时，— 当过冷度很小时，原子可动性低， 当过冷度很小时，原子可动性高， 当过冷度很小时，原子可动性低， 当过冷度很小时，原子可动性高， B.组元的化学势梯度
D.扩散的时间
相变驱动力低，因此,
相变驱动力高，因此,
相变驱动力高，因此,
相变驱动力低，因此, 形核率低;
形核率低;
形核率低;
形核率低;
位错塞积的一个重要效应是在它的前端引起 ________
应力偏转 B.应力松弛 C.应力集中
10.欲通过形变和再结晶方法获得细晶粒组织，应避免一 A .在临界形变量进行塑性变形加工 B.大变形量
材料科学基础考试试卷参考(带答案)
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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.
武汉理工大学《材料科学基础》考试试题及答案-第3套
武汉理工大学《材料科学基础》考试试题及答案
第三套试卷
一、金红石是四方晶系，其单胞结构如图 1 所示。单胞中各离子坐标如下：Ti4+:（0，0，0）和
（0.5，0.5，0.5），O2−的坐标则是：（0.3，0.3，0）：（0.7，0.7，0）；（0.8，0.2，0.5）。回答下列
问题：
1．画出金红石单胞在（001）面上的投影图；
2．阴离子若视作准六方最密堆积，指出阳离子填入空隙的种类和空隙填充率；
3．阳离子配位数为多少？这与按离子半径比预测的结构是否相符？已知阴离子半径 0.132 nm，
阳离子半径 0.068 nm；
4．计算氧离子电价是否饱和。
二、1．在一个立方单胞内画出指数为（011）的晶面以及指数为[011]的晶向。
2．下列硅酸盐矿物按照硅氧四面体连接方式分类，各属何种结构类型：
24MgSiO，
38NaAISiO，
32618BeAlMgSiO，
27CaAlAlSiO，
2541122CaMgSiO(OH)
三、写出下列缺陷反应式；
1．NaCl形成肖脱基缺陷。
2．AgI形成弗伦克尔缺陷
3．TiO2掺入到Nb2O3中，请写出二个合理的方程，指出各得到什么类型的固溶体，写出两种
固溶体的化学式
四、简单回答下列问题：
1．
22NaOSiO−系统熔体组成对衣面张力的影响如图所小，请解释其产生原因。
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2．种物质表面能按山小到大的顺序为：PbI2 > PbF2 < CaF2，试用清洁表面的离子重排及表面双
电层模型解释之。
五、简单回答下列问题
1．扩散是否总是从高浓度处向低浓度处进行？为什么？
2．烧结的推动力是什么？烧结过程分为几个阶段，各阶段的特征是什么？
六、金属铜为面心立方晶体，0.3615anm=。已知铜的熔点
mT1385k=，31628/cmHJ=、
521.7710J/cm−=，在过冷度
mT0.2T=的温度下，通过均相成核得到晶体铜。
1．计算该温度下的临界核胚半径；