学年第一学期材料科学基础试题及答案 文档.docVIP

成绩 西安交通大学考试题 课 程 材料科学基础1 学 院 材料科学与工程 考 试 日 期 2009 年 1 月 12 日 专业班号 材料61、62、63、材料（硕）61 姓 名 学 号 期中 期末 一、解释下列名词（每词2分，共20分） 塑料 加聚反应 相 成分过冷 区域提纯 铁素体 晶向族 晶带定理 离异共晶 相律 二、（共10分） 1. ( 2分) 写出图1所示立方晶胞中ABCDA晶面及BD晶向的密勒指数。 2. ( 8分) 写出图2所示六方晶胞中EFGHIJE晶面、晶向、晶向、晶向、晶向、晶向、晶向的密勒-布拉菲指数。 三、（10分） 长为L、等横截面的A-B二元固溶体合金液体棒水平放置，在固相不扩散、液相完全混合条件下自左至右定向凝固。假设该合金中B组元平均浓度为C0，平衡分配系数为k0。试推导凝固后棒中B组元浓度CS随至棒左端距离z的分布公式。 四、（共24分）图3 a)、b)、c)中各有一对相互垂直的位错线AB和CD。 1.（6分）按照图中所给坐标系，用应力符号写出各图中AB位错线按图中所给方向运动 第 1 页 所需施加的外应力； 2.（18分）画出两位错线交截之后的形状变化，在图中表示出位错线的正方向，指出位错线上各段的位错类型。 五、（共24分） 1.（6分）画出Fe-Fe3C相图； 2.（8分）写出室温下退火态碳钢的相组成物及组织组成物，并分别计算相组成物和组织组成物的质量分数； 3.（4分）示意画出室温下退火态碳钢的组织，并指示出各组织组成物； 4.（6分）示意画出平衡态碳钢的强度随钢含碳量的变化曲线，并从成分—组织—性能的角度定性解释。 第 2 页 西安交通大学考试题 六、（12分）某A-B-C三组元在液态完全互溶、固态完全不互溶、且具有共晶反应，其三元相图的全投影图如图4所示。图中O点成分的合金自液态平衡冷却至室温。 1. （6分）写出O合金室温时的相组成物，并计算室温时各相组成物的质量分数； 2. （6分）写出O合金室温时的组织组成物，并计算室温时各组织组成物的质量分数。 第 3 页 西安交通大学本科生课程考试试题标准答案与评分标准 课程名称： 材料科学基础 1 课时： 64 考试时间：2009年1月12 日 一、（每词2分，共20分） 塑料—— 常温下处于玻璃态的高分子聚合物。 加聚反应—— 由一种或多种单体相互加成而连接成聚合物的反应。 相—— 体系中聚集状态相同、成分相同、结构相同、性能相同并以界面相互隔开的均匀部分或连续变化的部分。 成分过冷—— 固溶体在不平衡冷却条件下结晶时，由于溶质原子在固/液界面前沿液体中的富集，使得这部分液体的实际温度低于理论凝固温度而处于过冷状态，这种过冷称为成分过冷。 区域提纯—— 对于含有杂质的固溶体合金棒，利用置于棒外围的加热套从棒的一端向另一端的运动，使固溶体棒逐段顺序熔化和凝固，使棒杂质产生明显的宏观偏析，从而使棒的纯度得到提高的一种工艺称为区域提纯。 铁素体—— 碳溶于ɑ-Fe和中所形成的间隙固溶体。 晶向族—— 晶体中原子排列情况相同但空间位向不同的一组晶向。 晶带定律—— 晶带轴[uvw]与该晶带中的任一晶面（hkl）之间存在下列关系：hu+kv+lw=0，凡满足此关系的晶面都属于以[uvw]为晶带轴的晶带，此关系叫晶带定理。 离异共晶—— 当合金中先共晶相的量较多、二共晶体的量较少时，共晶体中与先共晶相相同的相依附于先共晶相生长，而使共晶体中的另一相孤立地分布在晶界处。这种两相分离的共晶体称为离异共晶。 相律—— 对于温度和压力可变的平衡系统，系统的自由度f与组元数C、平衡相数P之间所满足的关系式f=C-P+2称为相律。 二、（共10分） 1.（2分） ABCDA晶面：（011） （1分） 第 1 页 BD晶向： （1分） 2. (8分) EFGHIJE晶面：