西北工业大学材料科学基础历年真题与答案解析. 下载本文

能量条件:

满足能量条件,反应可以进行。

( 2 ) 几何条件:

,满足几何条件

能量条件:

满足能量条件,反应可以进行。

3. 假设某面心立方晶体可以开动的滑移系为 1) 给出滑移位错的单位位错柏氏矢量;

2)若滑移位错为纯刃位错,请指出其位错线方向;若滑移位错为纯螺位错,其位错线方向又如何?

答:( 1 )单位位错的柏氏矢量

,请回答:

( 2 )纯刃位错的位错线方向与 b 垂直,且位于滑移面上, 为 ;纯螺

位错的位错线与 b 平行,为 [011]。

4. 若将一块铁由室温 20 ℃ 加热至 850 ℃ ,然后非常快地冷却到 20 ℃ ,请计算处理前后空位数变化(设铁中形成 1mol 空位所需的能量为 104675 J )。

答:

5. 已知三元简单共晶的投影图,见附图,

1) 请画出 AD 代表的垂直截面图及各区的相组成(已知 T A >T D ); 2) 请画出 X 合金平衡冷却时的冷区曲线,及各阶段相变反应。

答:

三、综合分析题:(共 50 分,每小题 25 分)

1. 请对比分析加工硬化、细晶强化、弥散强化、复相强化和固溶强化的特点和机理。

答:加工硬化:是随变形使位错增殖而导致的硬化;

细晶强化:是由于晶粒减小,晶粒数量增多,尺寸减小,增大了位错连续滑移的阻力导致的强化;同时由于滑移分散,也使塑性增大。该强化机制是唯一的同时增大强度和塑性的机制。

弥散强化:又称时效强化。是由于细小弥散的第二相阻碍位错运动产生的强化。包括切过机制和绕过机制。

复相强化:由于第二相的相对含量与基体处于同数量级是产生的强化机制。其强化程度取决于第二相的数量、尺寸、分布、形态等,且如果第二相强度低于基体则不一定能够起到强化作用。

固溶强化:由于溶质原子对位错运动产生阻碍。包括弹性交互作用(柯氏气团)、电交互作用(玲木气团)和化学交互作用。 2. 请根据所附二元共晶相图分析解答下列问题:

1)分析合金 I 、 II 的平衡结晶过程,并绘出冷却曲线;

2) 说明室温下 I 、 II 的相和组织是什么?并计算出相和组织的相对含量; 3)如果希望得到室温组织为共晶组织和 5% 的 β 初 的合金,求该合金的成分;

4)分析在快速冷却条件下, I 、 II 两合金获得的组织有何不同。

答:( 1 )

( 2 ) I : α 初 + β II

,相组成与组织组成比例相同

II : β 初 +( α + β ) 共 + β II (忽略)

( 3 )设所求合金成分为 x

( 4 ) I 合金在快冷条件下可能得到少量的共晶组织,且呈现离异共晶的形态,合金中的 β II 量会减少,甚至不出现;

II 合金在快冷条件下 β 初呈树枝状,且数量减少。共晶体组织变细小,相对量增加。