材料科學(xué)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題.doc

第一章 原子結(jié)構(gòu)一 判斷題1.共價(jià)鍵是由兩個(gè)或多個(gè)電負(fù)性相差不大的原子間通過共用電子對(duì)而形成的化學(xué)鍵。 2. 范德華力既無方向性亦無飽和性，氫鍵有方向性但無飽和性。 3. 絕大多數(shù)金屬均以金屬鍵方式結(jié)合，它的基本特點(diǎn)是電子共有化。4. 離子鍵這種結(jié)合方式的基本特點(diǎn)是以離子而不是以原子為結(jié)合單元。5. 范德華力包括靜電力、誘導(dǎo)力、但不包括色散力。 二、簡(jiǎn)答題原子間的結(jié)合鍵對(duì)材料性能的影響第二章 晶體結(jié)構(gòu)一、 填空1. 按晶體的對(duì)稱性和周期性，晶體結(jié)構(gòu)可分為 7 空間點(diǎn)陣，14 晶系， 3 晶族。2. 晶胞是能代表晶體結(jié)構(gòu)的最小單 ，描述晶胞的參數(shù)是 a ,b ,c , 。3. 在 立方，菱方，六方 系中晶體之單位晶胞其三個(gè)軸方向中的兩個(gè)會(huì)有相等的邊長。4. 方向族<111>的 方向在鐵的(101)平面上，方向族<110>的 方向在鐵的(110)平面上。5. 由hcp(六方最密堆積)到 之同素異形的改變將不會(huì)產(chǎn)生體積的改變，而由體心最密堆積變成 即會(huì)產(chǎn)生體積效應(yīng)。6. 晶體結(jié)構(gòu)中最基本的結(jié)構(gòu)單元為 ，在空間點(diǎn)陣中最基本的組元稱之為 。7. 某晶體屬于立方晶系，一晶面截x軸于a/2、y軸于b/3、z軸于c/4，則該晶面的指標(biāo)為 8. 硅酸鹽材料最基本的結(jié)構(gòu)單元是 ，常見的硅酸鹽結(jié)構(gòu)有 、 、 、 。9. 根據(jù)離子晶體結(jié)構(gòu)規(guī)則鮑林規(guī)則，配位多面體之間盡可能 和 連接。二 判斷題1.在所有晶體中只要(hkl)(uvw)二指數(shù)必然相等。2. 若在晶格常數(shù)相同的條件下體心立方晶格的致密度,原子半徑都最小。3. 所謂原子間的平衡距離或原子的平衡位置是吸引力與排斥力的合力最小的位置。4.晶體物質(zhì)的共同特點(diǎn)是都具有金屬鍵。5.若在晶格常數(shù)相同的條件下體心立方晶格的致密度,原子半徑都最小。6. 在立方晶系中若將三軸系變?yōu)樗妮S系時(shí),(hkIl)之間必存在I=-(h+k)的關(guān)系與X1,X2,X3,X4間夾角無關(guān)。7.亞晶界就是小角度晶界,這種晶界全部是由位錯(cuò)堆積而形成的。8.面心立方與密排六晶體結(jié)構(gòu)其致密度配位數(shù)間隙大小都是相同的,密排面上的堆垛順序也是相同的。9.柏氏矢量就是滑移矢量。10.位錯(cuò)可定義為柏氏回路不閉合的一種缺陷,或說:柏氏矢量不為0的缺陷。 11.線缺陷通常指位錯(cuò),層錯(cuò)和孿晶。12實(shí)際金屬中都存在著點(diǎn)缺陷,即使在熱力學(xué)平衡狀態(tài)下也是如此。 三 選擇題1經(jīng)過1/2,1/2,1/2之102方向，也經(jīng)過 。(a) 1,.0,2, (b) 1/2,0,1, (c) 1,0,-2, (d) 0, 0,0, (e) 以上均不是2. 含有位置0,0,1之(112)平面也包含位置 。(a)1,0,0, (b)0,0,1/2, (c)1,0,1/2。3. 固體中晶體與玻璃體結(jié)構(gòu)的最大區(qū)別在于 。（a）均勻性（b）周期性排列（c）各向異性（d）有對(duì)稱性4. 晶體微觀結(jié)構(gòu)所特有的對(duì)稱元素，除了滑移面外，還有 （a）回轉(zhuǎn)軸（b）對(duì)稱面（c）螺旋軸（d）回轉(zhuǎn)反映軸5. 按等徑球體密堆積理論，最緊密的堆積形式是 。 （a）bcc; （b）fcc; （c）hcp 6. 在MgO離子化合物中，最可能取代化合物中Mg2+的正離子(已知各正離子半徑(nm)分別是：（Mg2+） 0.066、（Ca2+） 0.099、 （Li+） 0.066、（Fe2+）0.074)是_（c）_。（a）Ca2+; （b）Li+; （c）Fe2+7. 下對(duì)晶體與非晶體描述正確的是：A晶體有熔點(diǎn)和性能的各向異性；非晶體有熔點(diǎn)和性能的各向同性B晶體有熔點(diǎn)和性能的各向異性；非晶體沒有熔點(diǎn)，性能為各向同性C晶體沒有熔點(diǎn)和性能的各向異性;非晶體有熔點(diǎn)，性能為各向同性D晶體有熔點(diǎn)和性能的各向異性;非晶體也有熔點(diǎn)和性能的各向異性8金屬的典型晶體結(jié)構(gòu)有面心立方、體心立方和密排六方三種，它們的晶胞中原子數(shù)分別為：A 4；2；6B 6；2；4C 4；4；6D 2；4；69. 體結(jié)構(gòu)中原子的配位數(shù)降低時(shí)，原子半徑： A 收縮B 膨脹C.變化10晶面間距公式d=a/(h2+k2+l2)適用于_的一切晶面（h，k，l為密勒指數(shù)）：A 立方晶系所包含的三種點(diǎn)陣B 立方和四方所包含的各種點(diǎn)陣C 簡(jiǎn)單立方點(diǎn)陣11.立方晶系中點(diǎn)陣常數(shù)通常是指A 最近的原子間距B 晶胞棱邊的長度C最近的相同原子間距12.每一個(gè)面心立方晶胞中有八面體m個(gè)，四面體間隙n個(gè)，其中：A m=4，n=8B m=13，n=8C m=1，n=413. 晶體結(jié)構(gòu)中原子的配位數(shù)降低時(shí)，原子半徑： A 收縮 B 膨脹 C 不發(fā)生變化14. 氮、氧在金屬中一般占據(jù)間隙位置，這是因?yàn)椋?A 金屬中間隙半徑大于氮、氧原子半徑B 氮、氧都是氣體C 氮、氧原子半徑較小，能擠入金屬中的間隙位置四 畫圖在正交點(diǎn)陣中畫出：(111),(001),(110),(321),(120)111,100，011，210第3章 晶體的缺陷一、 填空1. 晶體的點(diǎn)缺陷包括 、 、 、 、。2.在位錯(cuò)的基本運(yùn)動(dòng)形式中， 僅在刃位錯(cuò)中存在。3.面心晶體中常見的全位錯(cuò)的柏氏矢量，則柏氏矢量的的方向是 ，位錯(cuò)強(qiáng)度為 。4若位錯(cuò)1的柏氏矢量為b1，位錯(cuò)2的柏氏矢量為b2,兩位錯(cuò)間的距離為r，則兩位錯(cuò)之間的相互作用力為 。5.面心立方結(jié)構(gòu)正常的堆垛順序是 ，若堆垛順序變?yōu)锳BCBCA,則其弗蘭克堆垛順序?yàn)?。6.在一定溫度下，晶體中的點(diǎn)缺陷有 平衡濃度。7.NaCl晶體結(jié)構(gòu)中，鈉離子空位缺陷濃度 氯離子空位缺陷濃度。8.一位錯(cuò)環(huán)，柏氏矢量為b,則其在晶體中保持穩(wěn)定的最小半徑是 。9.F-R位錯(cuò)源是位錯(cuò)增殖的主要機(jī)制，為使F-R位錯(cuò)源動(dòng)作，則外應(yīng)力需克服 。二 判斷題1. 體心立方結(jié)構(gòu)中四面體間隙半徑大于八面體的間隙半徑。 2. 柏氏矢量就是滑移矢量。 3. 位錯(cuò)可定義為柏氏回路不閉合的一種缺陷,或說:柏氏矢量不為0的缺陷。4. 線缺陷通常指位錯(cuò),層錯(cuò)和孿晶。三、選擇題1. 小角度晶界中的不對(duì)稱晶界可以看成是 組成。A、一列平行的刃位錯(cuò) B、互相交叉的螺型位錯(cuò) C、兩組互相垂直的刃位錯(cuò)2. Fcc的鐵晶體，暴露在外的表面通常是A、（111） B、（001） C、（110）3在晶體中形成空位的同時(shí)又產(chǎn)生間隙原子，這樣的缺陷稱為 _。A、肖脫基缺陷 B、弗蘭克爾缺陷 C、線缺陷4.在體心立方結(jié)構(gòu)中，柏氏矢量為a100的位錯(cuò) _ 分解為a/2111+a/211-1-。A、不能 B、能 C、可能5.兩根同號(hào)的螺位錯(cuò)（柏氏矢量分別為b1,b2），互相 。A、吸引 B、排斥 C、無相互作用6.正、負(fù)刃型位錯(cuò)反向時(shí)，其柏氏矢量是否隨之反向？ 。A、是 B、否 7. a圖中的陰影面為晶體的滑移面，該晶體的ABCD表面有一個(gè)圓形標(biāo)記，它與滑移面相交，在圓形標(biāo)記的左側(cè)有根位錯(cuò)線，當(dāng)刃位錯(cuò)從晶體左側(cè)滑移到右側(cè)時(shí)，表面標(biāo)記發(fā)生的變化是 ；當(dāng)螺位錯(cuò)從晶體左側(cè)滑移到右側(cè)時(shí)，表面標(biāo)記發(fā)生的變化是 。8.柏氏矢量是位錯(cuò)的符號(hào)，它代表： A 位錯(cuò)線的方向B 位錯(cuò)線的運(yùn)動(dòng)方向C 晶體的滑移方向9. 在不改變晶體滑移方向條件下，位錯(cuò)線能在一組相交的晶面上往返運(yùn)動(dòng)，此位錯(cuò)一定是： A 螺旋位錯(cuò)B 刃型位錯(cuò)C 混合位錯(cuò)10.空位在_過程中起重要作用。A 形變孿晶的形成B 自擴(kuò)散C 交滑移11. 兩根具有反向柏氏矢量的刃位錯(cuò)在被一個(gè)原子面相隔的兩個(gè)平行滑移面上相向運(yùn)動(dòng)以后，在相遇處A 相互抵消B 形成一排空位C 形成一排間隙原子12. 有兩根右螺位錯(cuò)線，各自的能量都為E1,當(dāng)它們無限靠近時(shí)，總能量為： A 2E1 B 0 C 4E113.位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的方向一般是：A 晶體滑移的方向B 與位錯(cuò)線垂直的方向C 與位錯(cuò)線平行的方向14. 柏氏矢量是位錯(cuò)的符號(hào)，它代表：A 位錯(cuò)線的方向 B 位錯(cuò)線的運(yùn)動(dòng)方向C 晶體的滑移方向15. 晶體中存在著許多點(diǎn)缺陷，例如：A 被激發(fā)的電子B 空位C 沉淀相粒子16. 晶界的運(yùn)動(dòng)主要受控于：A 界面能的高低B 晶粒的大小C 金屬中的雜質(zhì)含量18柏氏矢量是表示位錯(cuò)特征的矢量，但它不能用于：A 判斷位錯(cuò)性質(zhì)B 表示位錯(cuò)的能量C 判斷位錯(cuò)反應(yīng)D 表示位錯(cuò)密度19 晶界不包括：A 大角度晶界B 小角度晶界C 孿晶界D 表面四 問答題1 判斷下列位錯(cuò)反應(yīng)能否進(jìn)行？2 某晶體受到一均勻的切應(yīng)力的作用，其滑移面有一柏氏矢量為b的位錯(cuò)環(huán)，假設(shè)位錯(cuò)環(huán)的方向?yàn)锳BCD（1） 分析該位錯(cuò)環(huán)中各段位錯(cuò)的類型。（2） 指出刃位錯(cuò)半原子面的位置。（3） 求各段位錯(cuò)線所受力的大小和方向。（4） 在切應(yīng)力作用下，該位錯(cuò)環(huán)將如何運(yùn)動(dòng)？其運(yùn)動(dòng)結(jié)果是什么？第4章 固體中的原子分子運(yùn)動(dòng)一、 填空1描述擴(kuò)散的表象理論是 。2. 擴(kuò)散通量是否指擴(kuò)散物質(zhì)的流量？ 。3. 擴(kuò)散通量為零，則擴(kuò)散系數(shù)為 。4. 從統(tǒng)計(jì)意義上，在某一時(shí)刻，大部分原子作振動(dòng)，個(gè)別原子作跳動(dòng)；對(duì)于一個(gè)原子，大部分時(shí)間作 ，某一時(shí)刻作 。晶體中的擴(kuò)散就是 的結(jié)果。5.對(duì)于立方晶系的晶體，每個(gè)原子向各個(gè)方向跳動(dòng)的幾率等于 。6.在氯化鈉晶體中，鈉離子比氯離子的擴(kuò)散 （快、慢）。7. 碳在鐵金屬中的擴(kuò)散機(jī)制以 占主導(dǎo)。8. 通常情況下，體擴(kuò)散擴(kuò)散系數(shù) 晶界擴(kuò)散擴(kuò)散系數(shù) 表面擴(kuò)散系數(shù)（<,>）。9. 質(zhì)量濃度為c1的A棒和質(zhì)量濃度為c2的B棒焊接在一起，焊接面的濃度為 。10由擴(kuò)散第二定律和無規(guī)則行走理論，原子的擴(kuò)散距離與擴(kuò)散時(shí)間的平方根成 ，此規(guī)則稱為 。二 判斷題1.由于位錯(cuò)與溶質(zhì)的相互作用,使溶質(zhì)原子富集位錯(cuò)周圍而釘軋位錯(cuò),所以有位錯(cuò)存在溶質(zhì)原子擴(kuò)散很慢。2. 晶界是原子排列的不規(guī)則部分,由于晶格畸變?cè)訑U(kuò)散的阻力很大,所以沿晶界擴(kuò)散比晶內(nèi)擴(kuò)散更難。 3. 擴(kuò)散是原子在固體物質(zhì)內(nèi)部無規(guī)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生定向遷移的過程。 4. 空位擴(kuò)散是排列在結(jié)點(diǎn)上的原子跳向周圍的間隙中，通過原子在間隙中運(yùn)動(dòng)，再回到另一空格子點(diǎn)上，使原子產(chǎn)生遷移的過程 5濃度梯度是擴(kuò)散的驅(qū)動(dòng)力，沒有濃度梯度就沒有擴(kuò)散。 6. 穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散就是指擴(kuò)散通量不隨時(shí)間變化僅隨距離變化的擴(kuò)散。 7. 含碳量愈高奧氏體中碳的擴(kuò)散時(shí)間愈長，愈難于均勻化，所以奧氏體形成愈慢。8. 空位擴(kuò)散是排列在結(jié)點(diǎn)上的原子跳向周圍的間隙中，通過原子在間隙中運(yùn)動(dòng)，再回到另一空格子點(diǎn)上，使原子產(chǎn)生遷移的過程 。三、選擇題1. 在菲克第一定律中，描述的穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散是指質(zhì)量濃度不隨 而變化。A. 時(shí)間 B. 距離 C. 時(shí)間和距離 D.溫度2. 以空位機(jī)制進(jìn)行的擴(kuò)散中，擴(kuò)散活化能包括A. 空位形成能 B. 空位移動(dòng)能 C.A和B3.原子擴(kuò)散的驅(qū)動(dòng)力是 _。A、 組元的濃度梯度B、 組元的化學(xué)勢(shì)梯度C、 溫度梯度4.在置換型固溶體中，原子擴(kuò)散的方式一般為 _。A、 原子互換機(jī)制B、 間隙機(jī)制C、 空位機(jī)制5. 柯肯達(dá)爾效應(yīng)形成的原因是 。A. 鋅和銅的擴(kuò)散速率不同 B. 鉬絲在鋅和銅中的擴(kuò)散系數(shù)不同 C. 鋅和銅的擴(kuò)散機(jī)制不同6.原子越過能壘的激活能為Q，則擴(kuò)散速率： A 隨Q增加而減小B 隨Q增加而增加C 與Q無關(guān)7. 影響擴(kuò)散系數(shù)的變化有多種因素，其中： A 溶質(zhì)原子的熔點(diǎn)越高，其在固溶體中的擴(kuò)散系數(shù)越小B 溶質(zhì)原子在元素周期表中離溶劑原子越近，擴(kuò)散系數(shù)越大C 鐵的自擴(kuò)散系數(shù)大于鐵的自擴(kuò)散系數(shù)8. 決定原子擴(kuò)散過程的基本因素是： A 組元的濃度梯度B 組元的化學(xué)勢(shì)梯度C 溫度9.固體金屬內(nèi)原子擴(kuò)散的驅(qū)動(dòng)力是： A 濃度梯度B 化學(xué)位梯度C 擴(kuò)散激活能10. 伴有濃度變化的擴(kuò)散或者說與溶質(zhì)濃度梯度有關(guān)的擴(kuò)散被稱為是: A 反應(yīng)擴(kuò)散B 異擴(kuò)散C 自擴(kuò)散三計(jì)算題1一塊含0.1%C的碳鋼在930滲碳，滲到0.05cm的地方碳的濃度達(dá)到0.45%。在t>0的全部時(shí)間，滲碳?xì)夥毡３直砻娉煞譃?%，假設(shè) Dc7=2.010-5exp(-140000/RT)(m2/s)，(a) 計(jì)算滲碳時(shí)間；(b) 若將滲層加深一倍，則需多長時(shí)間？(c) 若規(guī)定0.3%C作為滲碳層厚度的量度，則在930滲碳10小時(shí)的滲層厚度為870滲碳10小時(shí)的多少倍？（d）試寫出此擴(kuò)散體系的邊界條件和初始條件。2. 在1000度時(shí)金和銀結(jié)合在一起，可形成擴(kuò)散偶，試給出擴(kuò)散處理10h后銀合金的濃度分布曲線。3. 設(shè)有以直徑為3厘米的厚壁管道，被厚度為0.001厘米的鐵膜片隔開，在膜片的一邊，每1cm3含有5X1019個(gè)氮原子，該氣體不斷地通過管道。在膜片的另一邊的氣體中，每1 cm3中含有1X1018個(gè)氮原子。若氮在鐵中的擴(kuò)散系數(shù)試4X107cm2/s，試計(jì)算700度時(shí)通過鐵膜片的氮原子個(gè)數(shù)。4.用限定源方法向單晶硅總擴(kuò)散硼。若t=0時(shí)硅片表面硼總量為5X1010mol/m3,在1473k時(shí)，硼的擴(kuò)散系數(shù)為4X109m2/s，在硅片表層深度為8微米處，若要求硼的濃度為3X1010mol/m3，問需進(jìn)行多少小時(shí)的擴(kuò)散？第5章 材料的形變和再結(jié)晶一、 填空1.在彈性范圍內(nèi)，材料發(fā)生彈性形變；超過彈性極限，產(chǎn)生不可逆的 。2.在常溫和低溫下，單晶體的塑性變形主要通過 進(jìn)行。3.滑移只沿著一定的晶面和晶向進(jìn)行。Fcc晶體的滑移面是 ；滑移方向是 。4孿生是滑移的補(bǔ)充，其最顯著的特征是 。5.多晶體的塑性形變與單晶相比，主要是其受 和 的影響。6.固溶體合金中，Cottrell氣團(tuán)的釘扎作用導(dǎo)致 現(xiàn)象和應(yīng)變時(shí)效。7. 金屬材料經(jīng)冷加工變形后，性能發(fā)生很大變化，其中 顯著提高， 顯著下降。8.回復(fù)與再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力是 。9.回復(fù)的不同階段涉及到不同的回復(fù)機(jī)制，在低溫回復(fù)中，回復(fù)主要與 有關(guān)；中溫階段主要與位錯(cuò)的 有關(guān)；高溫階段主要與位錯(cuò) 有關(guān)。二、判斷題1金屬結(jié)晶時(shí),液態(tài)原子由無序排列轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蚺帕?熵值不斷減小,所以結(jié)晶過程是一個(gè)自發(fā)過程。2. 非均勻形核時(shí),形核功大小與潤濕角有關(guān),潤濕角愈大形核功愈小。3. 光滑界面一般指平直界面,粗糙界面在微觀角度是鋸齒狀的小平面界面。 4. 由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的過程稱為凝固亦稱結(jié)晶。 5. 過冷度愈大，臨界晶核半徑尺寸愈小,形核功愈大。 二、 選擇題1滑移系越多，材料的塑性 。A. 越差 B. 越好 C. 不受影響 2. 在滑移時(shí)，所謂的軟取向是指滑移方向位于外力方向與滑移面法線所組成的滑移面上，且滑移面法線與外力中心軸夾角為 。 A. 0o B. 90o C. 45o D.180o 3. 派納力是位錯(cuò)滑移時(shí)的主要阻力，派納力與位錯(cuò)寬度的關(guān)系是 。A. 位錯(cuò)寬度小， 派納力??；B. 位錯(cuò)寬度小， 派納力大；C. 位錯(cuò)寬度與派納力無關(guān)。4. hall-patch公式說明，多晶體中晶粒尺寸小 。A. 強(qiáng)度高， B. 強(qiáng)度低 C. 強(qiáng)度不受晶粒尺寸的影響 6. 粗細(xì)兩種晶粒，在同樣的切應(yīng)力下，在晶界附近塞積同樣數(shù)目的位錯(cuò)，則 A. 細(xì)晶粒離位錯(cuò)源近，故細(xì)晶粒中心的位錯(cuò)源首先開動(dòng)，相鄰晶粒的位錯(cuò)開動(dòng)B粗晶粒中心的位錯(cuò)源附近，塞積的位錯(cuò)數(shù)多，應(yīng)力集中更大，更容易使相鄰晶粒的位錯(cuò)開動(dòng)。C. 細(xì)晶粒離位錯(cuò)源近，故細(xì)晶粒中心的位錯(cuò)源塞積的位錯(cuò)數(shù)多，應(yīng)力集中更大，更容易使相鄰晶粒的位錯(cuò)開動(dòng)。7變形金屬中儲(chǔ)存能的絕大部分是以下列哪種方式存在：A 第三類內(nèi)應(yīng)力B 第二類內(nèi)應(yīng)力C 第一類內(nèi)應(yīng)力8. Be為hcp結(jié)構(gòu)，其c/a=1.63，它的滑移面是： A 0001B C 9. 拉伸單晶時(shí)，滑移面轉(zhuǎn)向_時(shí)最易滑移A 與外力軸交成45B 與外力軸平行C 與外力軸垂直10. 一次再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力是： A 界面能 B 儲(chǔ)存能C 表面能11. 在室溫下經(jīng)軋制變形50%的高純鉛的顯微組織為： A 沿軋制方向伸長的晶粒B 纖維狀晶粒C 等軸晶粒12. 二次再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力是： A 界面能B 儲(chǔ)存能C 表面能13. 冷加工金屬回復(fù)時(shí)，位錯(cuò)： A 增殖B 大量消失C 重排14.體心立方的滑移面有： A 110B 110、111、100C 110、112、12315無論粗糙界面還是光滑界面，在正溫度梯度熱學(xué)環(huán)境下，晶體的生長形態(tài)是: A 平面狀B 胞狀C 樹枝狀C 小于零三、 計(jì)算題有一70MPa應(yīng)力作用在fcc晶體的001方向上，求作用在(111)10-1和(111)-110滑移系上的分切應(yīng)力。四、 簡(jiǎn)答題1. 金屬材料常見的強(qiáng)化方式有哪些，其各自特點(diǎn)是什么？2. 簡(jiǎn)述材料塑變時(shí)滑移和孿生的主要特點(diǎn)。3. 已知鋁為面心立方晶格，鐵為體心立方晶格，鎂為密排六方晶格，試問哪種材料的塑性最好？哪種材料的塑性最差？詳細(xì)說明之。4. 彈性變形的物理本質(zhì)是什么？它與原子間結(jié)合力有什么關(guān)系？第68章一、 填空1晶體凝固的熱力學(xué)條件是 。2. 均勻成核時(shí)，當(dāng)過冷液中出現(xiàn)一個(gè)晶胚時(shí)，總的自由能變化應(yīng)為 。3. 樹枝狀結(jié)晶生長的條件是 。4. 當(dāng)析出的晶體與母相（熔體）組成相同時(shí)，界面附近的質(zhì)點(diǎn)只需通過界面的躍遷就可附著于晶核表面，晶體生長由 控制；當(dāng)析出晶體和熔體組成不同時(shí)，晶體生長由 控制。5. 平衡凝固是指凝固過程中的每個(gè)階段都能達(dá)到平衡，即在相變過程中有充分時(shí)間進(jìn)行組元間的 ，以達(dá)到平衡相的成分 6. 非平衡結(jié)晶組織通常通過 消除。7在右圖中所示的自由能溫度曲線中，當(dāng)溫度T 出現(xiàn)調(diào)幅分解。 8二元合金凝固有別于純金屬凝固的主要特征是 。9和兩相是由A、B和C三組份組成，其中A組分的含量相同，則此兩相的組成點(diǎn)必 。10. 合金凝固有別于純金屬的凝固的特點(diǎn)是 。11.三元系中四相平面為 。二、判斷題1. 無論奧氏體具有何種成分,當(dāng)其冷至共析溫度時(shí)都能發(fā)生共析反應(yīng),與奧氏體的含量無關(guān)。2. 共晶反應(yīng)發(fā)生在三相平衡的水平線上,可利用杠桿定理計(jì)算相組成物與組織組成物相對(duì)量,所以杠桿定理也可以在三相平衡區(qū)使用。 3. 若Ko代表液相線固相線的水平距離或成分間隔,那么合金的成分點(diǎn)愈靠近組元端線位置其Ko就愈小。 4. 共晶線代表一個(gè)溫度,無論何種成分的液相在冷卻時(shí)與共晶線相遇就表明在該溫度下將發(fā)生共晶反應(yīng)。5. 固溶體合金結(jié)晶時(shí)也遵循形核與長大的一般規(guī)律,也需過冷也有結(jié)晶潛熱釋放冷卻曲線上也會(huì)出現(xiàn)平臺(tái)。 6. 成分點(diǎn)位于包晶反應(yīng)線范圍內(nèi)的合金,冷卻時(shí)都將發(fā)生包晶反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后都將得到單相組織。7. 從組織特征來說所有的白口鑄鐵都因發(fā)生共晶反應(yīng)時(shí)有萊氏體組織,即使在室溫下白口鑄鐵組織中也不會(huì)有珠光體產(chǎn)生8. 一次滲碳體是從液相中直接析出的初晶,二次滲碳體是共晶反應(yīng)時(shí)得到的,三次滲碳體是在共析反應(yīng)時(shí)得到的。 9. 在鐵碳合金中的基本組成相有滲碳體，珠光體,萊氏體10. 四相平面的下方不可能有二個(gè)或三個(gè)三相區(qū)，只能有一個(gè)三相區(qū)。 11. 在三元系如有四相平衡反應(yīng)發(fā)生，不論在何種情況下都不能得到單相組織。 12. 三元系中四相平衡必是一個(gè)三角形面，與反應(yīng)類型無關(guān)。13 連接二個(gè)平衡相成分點(diǎn)直線成分線，當(dāng)三元系出現(xiàn)二相平衡時(shí)，連接線必過合金成分點(diǎn)，形成三點(diǎn)共線。二、 選擇題1. 形成臨界晶核時(shí)體積自由能的減少只能補(bǔ)償表面能的 _。A .1/3 B. 2/3 C.3/42.在非極端情況下，非均勻成核的自由能變化 均勻成核自由能變化。A .小于 B. 等于 C.大于3. 一般情況下，增加過冷度使凝固后的晶體晶粒 。A . 變小 B. 數(shù)目變多 C. 變大4. A 和B組成的二元系中出現(xiàn)和兩相平衡，兩組成成分（x）-自由能（G）的關(guān)系為A . G=G B. dG=dG C. GA=GB 5. 勻晶反應(yīng)可以用 表示，共晶反應(yīng)可以用 表示，包晶反應(yīng)可以用 表示。A. LL+A B. LA+B C. L+AB D.L1+L2A6下列組織結(jié)構(gòu)中，單相組織是 。A .珠光體 B. 萊氏體 C.奧氏體7鑄件的宏觀組織從外向里分別是 。A. 等軸晶區(qū)、柱狀晶區(qū)、細(xì)晶區(qū)B. 柱狀晶區(qū)、等軸晶區(qū)、細(xì)晶區(qū)C. 細(xì)晶區(qū)、柱狀晶區(qū)、等軸晶區(qū)8二元相圖中，三相平衡必為 。A .一條垂直線 B. 一個(gè)點(diǎn) C. 一條水平線9根據(jù)三元相圖的垂直截面圖 。A .可分析相成分變化規(guī)律B. 可分析材料的平衡凝固過程C. 可用杠桿定律計(jì)算各相的相對(duì)量。10. 非均勻形核要比均勻形核容易，主要原因是： A 現(xiàn)成的固體晶粒本身就是一個(gè)晶核，無須結(jié)構(gòu)起伏B 雖有固體顆粒，也須形核，但形核功要小C 同均勻形核相同，只不過減小了短程規(guī)則原子小集團(tuán)尺寸，減少了形核功11. 液相中只有形成等于或大于臨界半徑的晶核才能成為結(jié)晶的核心。當(dāng)形成半徑為r。的臨界核心，體系的自由能變化：A 大于零B 等于零12. 對(duì)面心立方晶體，暴露在晶體外表面最可能的晶體學(xué)面是 A （110）B （111）C （100）13. 純金屬材料凝固后的晶粒大小主要決定于： A 溫度梯度的正、負(fù)B 過冷度的大小C 晶體的長大方式14.在純金屬液體中形成臨界晶核時(shí)，固、液相間的體積自由能差尚不能抵消新增的晶核表面能，其不足部分還必須依靠其他能量，即液體中的： A 能量起伏B 結(jié)構(gòu)起伏C 濃度起伏15純金屬凝固時(shí)發(fā)生均勻形核的最大過冷度約為A 1/2 TmB 1/5 TmC 2/3 Tm16. 液體在凝固時(shí)產(chǎn)生臨界晶核半徑的大小主要取決于： A 表面能B 凝固釋放熱C 過冷度17. 晶體以螺型位錯(cuò)機(jī)制生長時(shí)，其長大速率與過冷度呈： A 指數(shù)關(guān)系B 線性關(guān)系C 平方關(guān)系18在一定壓強(qiáng)及溫度下，二元合金中存在二相平衡的條件是： A 相和相有相同的自由能B 相和相有相同的晶體結(jié)構(gòu)C 兩組元在相中的化學(xué)位等于其在相中的化學(xué)位19. 原合金成分不是共晶成分，經(jīng)快速冷卻而形成的全部共晶組織稱為： A 離異共晶B 偽共晶C 退化共晶19. 有時(shí)靠近共晶成分的合金經(jīng)快速冷卻并不能得到偽共晶組織，這是因?yàn)?，?dāng)兩組元熔點(diǎn)相差懸殊時(shí)，偽共晶區(qū)： A 不能確定B 偏向低熔點(diǎn)組元一側(cè)C 偏向高熔點(diǎn)組元一側(cè)20. 根據(jù)二元相圖相區(qū)接觸規(guī)則， A 兩個(gè)單相區(qū)之間必定有一個(gè)三相區(qū)隔開B 兩個(gè)兩相區(qū)必須以單相區(qū)或三相水平線隔開C 三相水平線和四個(gè)兩相區(qū)相鄰21.在二元共晶系中合金成分略小于最大溶解度點(diǎn)，在平衡冷卻時(shí)可得到的組織是： A 過飽和B +（+）C +22. Pb-Sn、Ag-Cu、Cd-Zn二元共晶合金系，若合金成分點(diǎn)之間位于共晶點(diǎn)附近，在快冷條件下所得的組織是： A +(+) B +(+) C 偽共晶23對(duì)分配系數(shù)K=0.1的雜質(zhì)，經(jīng)三次區(qū)熔后，料棒前端的雜質(zhì)濃度將減低至原來的： A 1/1000B 1/300C 1/324 鑄件以“糊狀”方式凝固時(shí)，由于流動(dòng)性較低，容易產(chǎn)生： A 分散縮孔B 縮管C 單向收縮縮孔25. 固溶體合金的凝固是在變溫下完成的，形成于一定溫度區(qū)間，所以在平衡凝固條件下所得到的固溶體晶粒： A 成分內(nèi)外不均勻B 不同溫度下形成的各晶粒成分是不同的C 晶粒內(nèi)外，晶粒形成不分先后，同母液成分是一致的26. 請(qǐng)指出那一種反應(yīng)式是偏晶反應(yīng)式： A L+B L1L2+C L1+L227. 共晶線代表共晶反應(yīng)溫度其物理意義是： A 無論何種成分的液相冷卻至共晶溫度就發(fā)生共晶反應(yīng)B 無論何種成分的液相冷卻至共晶溫度時(shí)，如剩余的液相具有共晶成分就發(fā)生共晶反應(yīng)C 無論何種成分的液相冷卻至共晶溫度時(shí)，全部會(huì)變成具有共晶成分的液相而發(fā)生共晶反應(yīng)28. 包晶偏析組織特點(diǎn)時(shí)： A 晶粒內(nèi)外成分不同B 晶粒內(nèi)外成分相同但結(jié)構(gòu)不同C 晶粒內(nèi)外成分不同，心部有剩余的反應(yīng)相29. 鋼中珠光體是： A 鐵素體和滲碳體的混合物B 鐵素體和奧氏體的混合物C 奧氏體和滲碳體的混合物30.三元系三相平衡時(shí)水平截面圖上： A 是兩直線一曲線所圍成的三角形區(qū)B 是三直線所圍成的三角形區(qū)C 是三曲面所圍成的三角形區(qū)31. 在三元系中，若成分為O的合金分解為兩個(gè)合金或形成兩個(gè)相D和E時(shí)，則DOE必定位于： A 一折線上B 三相區(qū)三角形端點(diǎn)上C 一直線上32. 三元系中三相區(qū)的等溫截面都是一個(gè)共軛三角形，其頂角觸及： A 單相區(qū)B 二相區(qū)C 三相區(qū)33. 三元包晶反應(yīng)式為： A L+B L+C L+33三元系中若出現(xiàn)兩相平衡，其水平截面圖上: A 是一對(duì)共軛線所夾的區(qū)域B 是兩線中間的區(qū)域C 是蝴蝶形的區(qū)域34. 凡成分位于_上的合金，它們含該線對(duì)頂角所代表的組元的量相等。A 平行于三角形某一條邊的直線B 垂直于三角形某一條邊的直線C 與三角形某一條邊相交成45的直線35 三元系中的直線法則指的是： A 任意兩個(gè)相成分點(diǎn)之間都可以連接一條直線B 不同溫度下的兩個(gè)相成分之間仍可以連接一條直線C 在一定后溫度下兩個(gè)平衡相成分點(diǎn)之間為一條直線36. 三元?jiǎng)蚓鄨D的垂直截面圖的特征是: A 兩條在縱軸上閉合的曲線B 是一對(duì)共軛曲線C 兩條在縱軸上不能完全閉合的曲線三、 簡(jiǎn)答計(jì)算題畫出Fe-Fe3C相圖，并在圖中標(biāo)出主要點(diǎn)線的成分和溫度以及室溫組織。簡(jiǎn)述含碳量0.35%、0.77、1.2的碳鋼和含碳量4.3的鑄鐵從高溫液相至室溫的結(jié)晶過程。并對(duì)室溫平衡組織組成和相組成進(jìn)行計(jì)算。