1、2008 年西北工业大学材料科学基础真题试卷及答案与解析一、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、画图题7 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。8 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
2、上标出001、 、 晶向。9 已知 H70 黄铜在 400C 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。10 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 。三、综合分析题10 请根据 Fe-Fe3C 相图分析回答下列问题：11 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。12 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。13 假设将一无限长纯铁棒置于 930渗碳气氛下长期保
3、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)。14 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。15 已知 相成分为 wCd=46.5%，400时 相的成分为 wCd=57%，请计算 400时wCd=50%合金的相组成。2008 年西北工业大学材料科学基础真题试卷答案与解析一、简答题1 【正确答案】 可以。通过进行较大的冷变形，而后在适当温度再结晶的方法获得细晶。或进行热加工，使之发生动态再结晶。2 【正确答案】 固体中常见的相结构有：固溶体(单质)、化合物、陶瓷晶体
4、相、非晶相、分子相。3 【正确答案】 平衡结晶是指结晶速度非常缓慢、液相和固相中扩散均很充分的情况下的结晶。非平衡结晶是指结晶速度比较快、扩散不充分的情况下的结晶。4 【正确答案】 扩散第一定律的应用条件是稳态扩散，即与时间无关的扩散。对于非稳态扩散的情况也可以应用扩散第一定律，但必须对其进行修正。5 【正确答案】 织构是晶体中晶面、晶向趋于一致的现象。织构包括再结晶织构和变形织构。其中变形织构又包括丝织构和板织构。6 【正确答案】 凝固过程中，随液固界面的推进，液固界面附近液相一侧产生溶质原子富集，导致液相的熔点发生变化，由此产生的过冷现象称为成分过冷。无成分过冷时，固溶体以平面状生长，形成
5、等轴晶；有较小过冷度时，形成胞状组织；有较大成分过冷时，形成树枝晶。二、画图题7 【正确答案】 8 【正确答案】 如图 17-3 所示。9 【正确答案】 在两个不同的恒定温度产生相同程度的再结晶时两边取对数，并比之得10 【正确答案】 三、综合分析题11 【正确答案】 LL Fe 3C +Fe 3CFe 3C 相组成：+Fe3C；组织组成：P+Fe 3C (忽略 Fe3C )。12 【正确答案】 根据冷速不同，可能出现共晶反应，得到 Ld；得到的 P 层片细小；Fe3C 的析出将受到抑制，甚至不析出。13 【正确答案】 如图 17-4 所示。 图17-2 所示为 Cu-Cd 二元相图全图及其 400600范围的局部放大：14 【正确答案】 549：包晶反应， (Cu)+LB 547：包晶反应，+L 544：共晶反应，L+ 397：包晶反应，+L 314：共晶反应，L+(Cd)15 【正确答案】 或
