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材料科学基础考题

Ⅰ卷

一、名词解释（任选5题，每题4分，共20分）

单位位错；交滑移；滑移系；伪共晶；离异共晶；奥氏体；成分过冷

答：

单位位错：柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错称为单位位错。

交滑移：两个或多个滑移面沿着某个共同的滑移方向同时或交替滑移，称为交滑移。

滑移系：一个滑移面和此面上的一个滑移方向合起来叫做一个滑移系。

伪共晶：在非平衡凝固条件下，某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得全部的共晶组织，这

种由非共晶成分的合金所得到的共晶组织称为伪共晶。

离异共晶：由于非平衡共晶体数量较少，通常共晶体中的α相依附于初生α相生长，将共晶

体中另一相β推到最后凝固的晶界处，从而使共晶体两组成相相间的组织特征消失，这种两

相分离的共晶体称为离异共晶。

奥氏体：碳原子溶于γ-Fe形成的固溶体。

成分过冷：在合金的凝固过程中，将界面前沿液体中的实际温度低于由溶质分布所决定的凝

固温度时产生的过冷称为成分过冷。

二、选择题（每题2分，共20分）

1．在体心立方结构中，柏氏矢量为a[110]的位错(A)分解为a/2[111]+a/2.

[111]

(A)不能(B)能(C)可能

2．原子扩散的驱动力是：(B)

(A)组元的浓度梯度(B)组元的化学势梯度(C)温度梯度

3．凝固的热力学条件为：（D）

（A）形核率(B)系统自由能增加

（C）能量守衡（D）过冷度

4+3+

4．在TiO中，当一部分Ti还原成Ti，为了平衡电荷就出现（A）

2

(A)氧离子空位(B)钛离子空位(C)阳离子空位

5．在三元系浓度三角形中，凡成分位于（A）上的合金，它们含有另两个顶角所代表的两

组元含量相等。

（A）通过三角形顶角的中垂线

（B）通过三角形顶角的任一直线

（C）通过三角形顶角与对边成45°的直线

6．有效分配系数k表示液相的混合程度，其值范围是（B）

e

（A）1kk（B）kk1（C）kk1

e00ee0

7．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）与（A）相反

（C）A、B两组元的扩散速率相同

8．A和B组成的二元系中出现α和β两相平衡时，两相的成分（x）-自由能（G）的关系为

（B）

（A）G=G（B）dG=dG（C）G=G

αβαβAB

9．凝固时不能有效降低晶粒尺寸的是以下那种方法？（B）

（A）加入形核剂（B）减小液相的过冷度（C）对液相进行搅拌

10．菲克第一定律表述了稳态扩散的特征，即浓度不随（B）变化。

（A）距离（B）时间（C）温度

三、简答题（20分）

（4分）1.从结晶条件和过程分析纯金属和单相固溶体合金结晶时的异同点。

（8分）2.简述塑性变形对材料组织和性能的影响。

（8分）3.试用位错理论解释低碳钢冷拉伸变形时的屈服现象。

相同点：结晶条件都需要过冷度，结晶过程都经过形核和长大。（2分）

不同点：纯金属是在恒温结晶，其形核只需要能量起伏和结构起伏。而单相固溶体合金是在

一个温度范围内结晶，其形核不但需要能量起伏和结构起伏，还需要成分起伏。

（2分）

2.答：组织结构：(1)形成纤维组织：晶粒沿变形方向被拉长；(2)形成位错胞；(3)