材料科学基础A1考试范围及复习题-2012

考试范围：

要求掌握全部概念，重要知识点。

1. 材料的结构：晶体结构的基本概念，金属晶体结构及其特点（三

种重要晶体结构，晶系、布拉菲点阵，晶胞原子数，密排面，密排方向，密勒指数标定）。

2. 纯金属的结晶：结晶现象（结晶、过冷度），晶核的形成（临界晶核、形核功），晶核的长大，金属铸锭的组织（三晶区结构）及缺陷。

3. 二元合金的相结构与结晶：合金中的相（相及其分类），合金的相结构，二元合金相图的建立，二元合金相图（重点）。

4. 铁碳合金：铁碳合金的组元及基本相，Fe-Fe3C相图分析，铁碳合金的平衡结晶过程及组织，含碳量对组织性能的影响。（全部掌握）

5. 金属及合金的塑性变形：单晶体的塑性变形（重点），多晶体的塑性变形，合金的塑性变形，塑性变形对组织和性能的影响。 6. 回复与再结晶：形变金属与合金在退火过程中的变化，回复、再结晶及晶粒长大。

7. 扩散：扩散的本质及机理，菲克定律（重点是第二定律及其重要解），影响扩散的因素。

一、 填空题

1. 每个面心立方晶胞中的原子数为 4 ，其配位数为 12 。 2.晶格常数为a的体心立方晶胞, 其原子数为 2 , 原子半径为位数为 8 ，致密度为 0.68 。

3. 刃型位错的柏氏矢量与位错线互相 垂直 , 螺型位错的柏氏矢量与位错线互相 平行 。

4. 螺型位错的位错线 平行 于滑移方向，位错线的运动方向 垂直 于位错线。

5. 在过冷液体中，晶胚尺寸 小于 临界尺寸时不能自发长大。 6. 均匀形核既需要 结构 起伏，又需要 能量 起伏。

7. 纯金属结晶时，固液界面按微观结构分为 光滑界面 和 粗糙界面 。 8.纯金属的实际开始结晶温度总是低于理论结晶温度，这种现象称为 过冷 ，理论结晶温度与实际开始结晶温度之差称为 过冷度 。

9．合金中的基本相结构，有 固溶体 和 金属化合物 两类，其中前者具有较高的 综合机械 性能，适宜做 基体 相；后者具有较高的 熔点和硬度 ，适宜做 强化 相。

10. 间隙相和间隙化合物主要受组元的 原子尺寸 因素控制。

11. 相律是分析相图的重要工具，当系统的压力为常数时，相律的表达式为

f＝c－p＋1。

12. 根据相律，二元合金结晶时，最多可有 3 个相平衡共存，这时自由度

为 0 。

13. 根据相区接触法则可以推定，两个单相区之间必定有一个 两相区 ，两个

两相区之间必须以 单相区 或 三相共存水平线 隔开。二元相图的三相区是一条水平线，该区必定与 两相区 以点接触，与 单相区 以线接触。 14. 铸锭的宏观组织是由 表层细晶区 、 柱状晶区 、中心等轴晶区 三个区组

成。

15. 莱氏体是共晶转变所形成的 奥氏体 和 渗碳体 组成的混合物。 16. 相变反应式L（液）→?（固）+?（固）表示 共晶 反应；γ（固）→?

3a/4, 配

（固）+?（固）表示 共析 反应。

17. 固溶体合金结晶时，其平衡分配系数Ko表示固液两平衡相中的 溶质浓度

之比。

18. 铁碳合金中，一次渗碳体由 液相 产生，二次渗碳体由 奥氏体 产生，三次渗碳体由 铁素体 产生。

19. 一个滑移系是由 滑移面 和 滑移方向 组成。

20. 面心立方晶格的滑移系有 12 个，体心立方晶格的滑移系有 12 个。 21.滑移常沿晶体中 最密排 的晶面及晶向发生。 22.扩散的驱动力是 化学位梯度 。

23.所谓上坡扩散是指 沿着浓度降低的方向进行的扩散，使浓度趋于均匀化 ，反应扩散是指 通过扩散使固溶体的溶质组元浓度超过固溶体极限而形成新相的过程 。 24.在Fick第一定律的表达式J??D方向进行 。

dC中，负号表示 扩散由高浓度向低浓度dx二、 选择题

1．Fe―Fe3C 合金中，合金具有最好流动性的是（B）。

A. C%=4.00% B. C%=4.30% C. C%=4.60% 2．凝固的热力学条件为（C）。

A. 形核率 B.系统自由能增加 C. 过冷度 3．二元相图中，当有二次相析出时，固溶线表现为（A）。

A. 垂线 B. 水平线 C. 斜线 4. 符号表示（C）。

A. 晶面族 B. 晶向族 C. 晶向

5. 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. 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