内容发布更新时间 : 2024/4/28 8:54:04星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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模拟试题1

简答题（每题5分，共30分）

1. 已知fcc晶体的致密度比bcc晶体的大，请解释为什么fcc的固溶度仍比bcc的大？

答：间隙分为四面体间隙和八面体间隙。在fcc中八面体间隙较大，而bcc中因八面体间隙为扁八面体间隙，故其四面体间隙较大。因此fcc晶体能够容纳更多的溶质原子。

2. 请简述影响固溶体固溶度的因素有哪些。

答：1）原子尺寸因素：置换固溶体的溶质与溶剂原子尺寸越相近固溶度越大。 间隙固溶体的溶质原子与溶剂间隙尺寸越相近固溶度越大。 2）晶体结构因素：置换固溶体溶质溶剂的晶体结构相似固溶度越大。 3）电负性因素：溶质与溶剂的电负性越相近固溶度越大。 4）电子浓度因素：电子浓度越低固溶度越大。

3. 均匀形核与非均匀形核具有相同的临界晶核半径，非均匀形核的临界形核功也等于三分之一表面能，为什么非均匀形核比均匀形核容易？

答：非均匀形核与均匀形核的临界晶核半径相等，但非均匀形核的临界晶核体积小。非均匀

形核的临界形核功也等于三分之一表面能，但非均匀形核的表面能小于均形核的表面能，即非均匀形核的临界形核功小。因此非均匀形核比较容易。

4. 原子的热运动如何影响扩散？

答：原子热运动越强烈，原子的跃迁距离增大，跃迁频率增大，跃迁几率增大，将使得扩散系数增大，即促进扩散。

5. 如何区分金属的热变形和冷变形？

答：冷、热变形温度的分界是再结晶温度。

6. 基体、增强体和界面在复合材料中各起什么作用？

答：基体：1）固定和粘附增强体2）保护增强体免受物理化学损伤3）隔离和阻断损伤。 增强体：1）承担载荷；2）阻碍基体变形。 界面：协调变形

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二、作图计算题（每题10分，共40分）

1. 请分别计算简单立方晶体与面心立方晶体（100）、（110）和（111）晶面的间距。 晶面

（100）

（110）

2a2（2分） 2a4（2分）

（111）

3a3（2分） 3a3（2分）

简单立方 a（1分）

a面心立方

2（1分）

2. 已知某晶体在500℃时，每1010个原子中可以形成有1个空位，请问该晶体的空位形成能是多少？（已知该晶体的常数A＝0.0539，波耳滋曼常数K＝1.381×10-23 J / K）

答：

c?Aexp(??EV)kTc10?10?23?EV??kTln??[1.381?10?(500?273)]lnA0.0539?1.068?10?20?17.8?1.9?10?19J

aaa[101]?[121]?[111]633. 请判定在fcc中下列位错反应能否进行：2

答：几何条件：

2111a?11??11?b1?b2????a?b?????c?a?b?c??111?63333?26??26?

能量条件：

?a2a2?2a2a2aa2?6????????266?33?2

满足几何条件和能量条件，反应可以进行。

22

4. 已知三元简单共晶的投影图，见附图， 1) 请画出DF代表的垂直截面图及各区的相组成；

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：

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A

B

e X D F C

L

L+C

L+A+C

A+B+C

D

F

L+B+C

L

L→C

L→B+C

L→A+B+C

A+B+C

三、综合分析题

1. 如附图二所示，请分析：（22分）

1) 两水平线的反应类型，并写出反应式；

2) 分析Ab、bg′、g′d、d′、 d′h′、 h′e、eB七个区域室温

下的组织组成物（ j点成分小于g点成分）； 3) 分析I、II合金的平衡冷却过程，并注明主要的相变反应； 4) 写出合金I平衡冷却到室温后相组成物相对含量的表达式及合金II平衡冷却到室温后组织组成物相对含量的表达式。

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