青岛科技大学的材料科学基础




青岛科技大学2006年研究生入学考试试卷
考试科目：  材料科学基础  （答案全部写在答题纸上）
1.        选择题（只有一个正确答案）：（30分）
1)        A和A-B合金焊合后发生柯肯达尔效应，测得界面向A试样方向移动，则__________。
A.   A组元的扩散速率大于B组元    B.   B组元的扩散速率大于A组元
C.   和扩散速率大小无关
2)        立方晶体中（110）和（211）面同属于__________晶带。
A. [110]    B. [100]    C. [211]    D [ ]
3)        __________, 位错滑移的派－纳力越小。
A.位错宽度越大    B.滑移方向上的原子间距越大    C. 相邻位错的距离越大
4)        对面心立方晶体暴露在晶体外表面最可能的晶面是__________。
   A．(110)       B．(111)         C．(100)
5)        在置换型固溶体中，原子扩散的方式一般为       •。
A.原子互换机制    B间隙机制     C空位机制
6)        形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的        。
A  1/3       B 2/3       C 3/4      D 1/2
7)        铸铁与碳钢的区别在于有无        。
A 莱氏体   B 珠光体   C铁素体
8)        面心立方（fcc）结构的铝晶体中，每个铝原子在本层（111）面上的原子配位数为     。
A 12           B 6          C 4           D 3
9)        简单立方晶体的致密度为       。
A  100%     B 65%     C 52%      D 58%
10)        不能发生攀移运动的位错是       。
A 肖克莱不全位错    B 弗兰克不全位错    C 刃型全位错
2.        简要回答下列问题：(20分)
1)        金属凝固的驱动力和阻力是什么？
2)        金属凝固时形核功的来源是什么？
3)        金属原子扩散的驱动力是什么？影响扩散最主要的因素是什么？
4)        晶界偏析的驱动力是什么？
5)        对于单晶体来说主要变形方式是什么？
6)        回复和再结晶转变的驱动力是什么？
7)        金属的空位形成能和迁移能与金属的熔点有和关系？
8)        金属晶体中出现空位时，将会引起体积和密度怎样变化？
3.        在立方晶系中画出（111）和 两晶面，标出二者的交线，并指出交线晶向指标。(14分)
4.        已知铜的熔点为1083C，熔化潜热为1.88103J/cm3,比表面能为1.4410-5J/cm2
(1)试计算铜在853C均匀形核时临界晶核半径；（2）已知铜的原子量为63.5，密度为8.9g/cm3,求临界晶核中的原子数。(14分)
5.        若单晶体铜的表面恰好是{100}晶面，假设晶体可以在各个滑移系上进行滑移。使讨论表面上可能见到的滑移线形貌（滑移线的方位和它们之间的夹角）？若单晶体表面为{111}呢？（14分）
6.        金属铸件能否通过再结晶退火来细化晶粒？ (10分)
7.        有一bcc晶体的（ ）[111]滑移系的临界分切应力为60MPa，试问在[001]和[010]方向必须施加多大的应力才会产生滑移？(14分)
8.        碳在-Fe中的扩散系数大于碳在-Fe中的扩散系数，为什么渗碳不在-Fe中进行，而在-Fe中进行呢？(10分)
9.        用一冷拉钢丝绳吊装一大型工件入炉，并随工件一起加热到1000C，加热完毕，当吊出工件时钢丝绳发生断裂。试分析其原因。(10分)
10.        组元A和B在液态完全互溶，但在固态互不溶解，且形成一个与A、B不同晶体结构的中间化合物，由热分析测得下列数据：
含B量[w(B) / %]        液相线温度(℃)        固相线温度(℃)
0        —        100
20        900        750
40        765        750
43        —        750
50        930        750
63        —        1040
80        850        640
90        —        640
100        —        800
(a)画出平衡相图，并注明各区域的相、各点的成分及温度，并写出中间化合物的分子式(原子量A=28，B=24)。(b)100kg的w(B)为20%的合金在800℃平衡冷却到室温，最多能分离出多少纯A？(14分)

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