材料科學(xué)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題及答案-

第1章原子結(jié)構(gòu)與鍵合(A)氫鍵(B)離子鍵(C)共價(jià)鍵(A)共價(jià)鍵(B)范德華力(C)氫鍵3.化學(xué)鍵中通過(guò)共用電子對(duì)形成的是第2章固體結(jié)構(gòu)4.面心立方晶體的致密度為C。5.體心立方晶體的致密度為B。6.密排六方晶體的致密度為C。7.以下不具有多晶型性的金屬是a9.fcc、bcc、hep三種單晶材料中，形變時(shí)各向異性行為最顯著10.在純銅基體中添加微細(xì)氧化鋁顆粒不屬于一下哪種強(qiáng)化方式?(A)復(fù)合強(qiáng)化(B)彌散強(qiáng)化(C)細(xì)品第3章晶體缺陷11.刃型位錯(cuò)的滑移方向與位錯(cuò)線之間的幾何關(guān)系?12.能進(jìn)行攀移的位錯(cuò)必然是13.在晶體中形成空位的同時(shí)又產(chǎn)生間隙原子，這樣的缺陷稱為(A)肖特基缺陷(B)弗侖克爾缺陷(C)線缺陷15.以下材料中既存在晶界、又存在相界的是(A)孿晶銅(B)中碳鋼(C)亞共晶鋁硅合金第4章固體中原子及分子的運(yùn)動(dòng)17.菲克第一定律描述了穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散的特征，即濃度不隨18.在置換型固溶體中，原子擴(kuò)散的方式一般為(A)原子互換機(jī)制(B)間隙機(jī)制(C)空位機(jī)制(A)組元的濃度梯度(B)組元的化學(xué)勢(shì)梯度(C)溫度梯度20.A和A-B合金焊合后發(fā)生柯肯達(dá)爾效應(yīng)，測(cè)得界面向A試樣方向移動(dòng)，則(A)A組元的擴(kuò)散速率大于B組元(B)B組元的擴(kuò)散速率大于A組元21.下述有關(guān)自擴(kuò)散的描述中正確的為。(C)自擴(kuò)散系數(shù)隨溫度升高而增加22.固體中原子和分子遷移運(yùn)動(dòng)的各種機(jī)制中，得到實(shí)驗(yàn)充分驗(yàn)證的是第5章材料的形變和再結(jié)晶(A)包申格效應(yīng)(B)彈性后效(C)彈性滯后(A)晶體中原子密度最大的面和原子間距最短方向(B)晶體中原子密度最大的面和原子間距最長(zhǎng)方向(C)晶體中原子密度最小的面和原子間距最短方向26.,位錯(cuò)滑移的派-納力越小。(A)位錯(cuò)寬度越大(B)滑移方向上的原子間距越大(C)相鄰位錯(cuò)的(A)溶質(zhì)原子再擴(kuò)散到位錯(cuò)周圍(B)位鋯增殖的結(jié)果(C)位鋯密度降低的結(jié)果30.位錯(cuò)纏結(jié)的多邊化發(fā)生在形變合金加熱(A)回復(fù)(B)再結(jié)晶(C)晶粒長(zhǎng)大31.再結(jié)晶晶粒長(zhǎng)大的過(guò)程中，晶粒界面的不同曲率是造成晶界遷移的直接原因，晶界總(A)曲率中心(B)曲率中心相反(C)曲率中心垂直32.純金屬材料的再結(jié)晶過(guò)程中，最有可能在以下位置首先發(fā)生再結(jié)晶形核(A)小角度晶界(B)孿晶界(C)外33.形變后的材料再升溫時(shí)發(fā)生回復(fù)與再結(jié)晶現(xiàn)象，則點(diǎn)缺陷濃度下降明顯發(fā)生在34.形變后的材料在低溫回復(fù)階段時(shí)其內(nèi)部組織發(fā)生顯著變化的是(B)形成亞晶界(C)位錯(cuò)重新運(yùn)動(dòng)和分布35.對(duì)于變形程度較小的金屬，其再結(jié)晶形核機(jī)制為(A)晶界合并(B)晶界遷移(C)晶界弓出36.開(kāi)始發(fā)生再結(jié)晶的標(biāo)志是：(A)產(chǎn)生多變化(B)新的無(wú)畸變等軸小晶粒代替變形組織(C)晶粒尺寸顯著增大(A)大角度晶界和孿晶界(B)相界面(C)外表面第6章單組元相圖及純晶體的凝固38.凝固時(shí)在形核階段，只有核胚半徑等于或大于臨界尺寸時(shí)才能成為結(jié)晶的核心，當(dāng)形成的核胚半徑等于臨界半徑時(shí)，體系的自由能變化(A)大于零(B)等于零(C)小于零39.形成臨界晶核時(shí)體積自由能的減少只能補(bǔ)償表面能的40.以下材料中，結(jié)晶過(guò)程中以非小平面方式生長(zhǎng)的是—41.鑄錠凝固時(shí)如大部分結(jié)晶潛熱可通過(guò)液相散失時(shí)，則固態(tài)顯微組織主要為(A)樹枝品(B)柱狀晶(C)胞狀晶42.凝固時(shí)不能有效降低晶粒尺寸的是以下哪種方法?第7章二元系相圖及其合金的凝固43.在二元系合金相圖中，計(jì)算兩相相對(duì)量的杠桿法則用于(A)單相區(qū)中(B)兩相區(qū)中(C)三相平衡水平線上44.對(duì)離異共晶和偽共晶的形成原因，下述說(shuō)法正確的是。(A)離異共晶只能經(jīng)非平衡凝固獲得(B)偽共晶只能經(jīng)非平衡凝固獲得(C)形成離異共晶的原始液相成分接近共晶成分45.任…合金的有序結(jié)構(gòu)形成溫度無(wú)序結(jié)構(gòu)形成溫度。1.以下同時(shí)具有方向性和飽和性的結(jié)合鍵的是(A)共價(jià)鍵(B)離子鍵(C)氫鍵(D)金屬鍵(E)范德華力2.晶體區(qū)別于其它固體結(jié)構(gòu)的基本特征有(A)原子呈周期性重復(fù)排列(B)長(zhǎng)程有序(C)具有固定的熔點(diǎn)(D)各向同性4.以下等金屬元素在常溫下具有密排六方晶體結(jié)構(gòu)。(A)面心立方(B)體心立方(C)簡(jiǎn)單立方(D)底心立方(E)密排六方6.具有相同配位數(shù)和致密度的晶體結(jié)構(gòu)是c(A)面心立方(B)體心立方(C)簡(jiǎn)單立方(D)底心立方(E)密排六方7.關(guān)于均勻形核，以下說(shuō)法正確的是(A)體積自由能的變化只能補(bǔ)償形成臨界晶核表面所需能量的三分之二(B)非均勻形核比均勻形核難度更大(C)結(jié)構(gòu)起伏是促成均勻形核的必要因素(D)能量起伏是促成均勻形核的必要因素(E)過(guò)冷度△T越大，則臨界半徑越大(A)非均勻形核所需過(guò)冷度更小(B)均勻形核比非均勻形核難度更大(D)均勻形核試非均勻形核的一種特例(E)實(shí)際凝固過(guò)程中既有非均勻形核，又有均勻形核9.晶體的長(zhǎng)大方式有(A)連續(xù)長(zhǎng)大(B)不連續(xù)長(zhǎng)大(C)平面生長(zhǎng)(D)二維形核生長(zhǎng)(E)螺型位錯(cuò)生長(zhǎng)10.控制金屬的凝固過(guò)程獲得細(xì)晶組織的手段有。(A)加入形核劑(B)減小液相過(guò)冷度(E)施加機(jī)械振動(dòng)11.二元相圖中，屬于共晶方式的相轉(zhuǎn)變有(A)共晶轉(zhuǎn)變(B)共析轉(zhuǎn)變(C)偏晶轉(zhuǎn)變(D)熔晶轉(zhuǎn)變(E)合晶轉(zhuǎn)變12.二元相圖中，屬于包晶方式的相轉(zhuǎn)變有(A)包晶轉(zhuǎn)變(B)包析轉(zhuǎn)變(C)合晶轉(zhuǎn)變(D)偏晶轉(zhuǎn)變(E)熔晶轉(zhuǎn)變(A)相圖中的線條代表發(fā)生相轉(zhuǎn)變的溫度和平衡相的成分(B)兩個(gè)單相區(qū)之間必定有一個(gè)由該兩相組成的兩相區(qū)把它們分開(kāi)，而不能以一條線接界(C)兩個(gè)兩相區(qū)必須以單相區(qū)或三相水平線隔開(kāi)(D)二元相圖中的三相平衡必為一條水平線(E)兩相區(qū)與單相區(qū)的分界線與等溫線相交時(shí)，其延長(zhǎng)線應(yīng)進(jìn)入另一兩相區(qū)內(nèi)(C)具有相同的原子價(jià)(D)具有相似的電負(fù)性(E)原子半徑差小于15%15.固溶體的平衡凝固包括等幾個(gè)階段。(B)固相內(nèi)的擴(kuò)散過(guò)程(C)液相的長(zhǎng)大(E)液固界面的運(yùn)動(dòng)判斷題：(在題后括號(hào)內(nèi)填入“對(duì)”或“錯(cuò)”,每題1分，共15分)第一章第二章4.復(fù)雜晶胞與簡(jiǎn)單晶胞的區(qū)別是，除在頂角外，在體心、面心或底心上有陣8.晶向指數(shù)<uvw>和晶面指數(shù)(hk1)中的數(shù)字相同時(shí)，對(duì)應(yīng)的晶向和晶面相互垂直。(對(duì))11.非金屬和金屬的原子半徑比值rx/rm>0.59時(shí)，形成間隙化合物，如氫化物、氮化物。(錯(cuò))12.晶體中的原子在空間呈有規(guī)則的周期性重復(fù)排列；而非晶體中的原子則是無(wú)規(guī)則排列13.選取晶胞時(shí)，所選取的正方體應(yīng)與宏觀晶體14.空間點(diǎn)陣是晶體中質(zhì)點(diǎn)排列的幾何學(xué)抽象，只有14種類型，而實(shí)際存在的晶體結(jié)構(gòu)是無(wú)限的。(對(duì))15.形成置換固溶體的元素之間能無(wú)限互溶，形成間隙固溶體的元素之間(錯(cuò))第三章19.滑移時(shí)，刃型位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)方向始終平行于位錯(cuò)線，而垂直于柏氏矢量。(錯(cuò))20.晶體表面一般為原子密度最大的面，其表面能與曲率有關(guān)：曲率越大，表面能越大。(對(duì))第四章24.由于晶體缺陷處點(diǎn)陣畸變較大，原子處于較高的能量狀態(tài)，易于躍遷，故擴(kuò)散激活能第五章26.再結(jié)晶過(guò)程中顯微組織重新改組，形成新的晶體結(jié)構(gòu)，因此屬于相變過(guò)程。(錯(cuò))27.晶界本身的強(qiáng)度對(duì)多晶體的加工硬化貢獻(xiàn)不大，而多晶體加工硬化的主要原因來(lái)自晶第六章35.由于均勻形核需要的過(guò)冷度很大，所以液態(tài)金屬多為非均勻形核。(對(duì))第七章38.固溶體非平衡凝固情況下，固相內(nèi)組元擴(kuò)散比液相內(nèi)組元擴(kuò)散慢得多，故偏離固相線1.晶帶軸：所有平行或相交于同一直線的這些晶面構(gòu)成一個(gè)晶軸，此直線稱為晶帶軸。2.多品型性：固態(tài)金屬在不同的溫度和壓力條件下具有不同3.固溶體：以某一組元為溶劑，在其晶體點(diǎn)陣中溶入其它組元原子所形成的均勻混合的4.中間相：兩組元A和B組成合金時(shí)，除了可以形成以A為基或以B為基的固溶體外，所形成的晶體結(jié)構(gòu)與A、B兩組元均不相同的新相，稱為中6.彌散強(qiáng)化：對(duì)于兩相合金來(lái)說(shuō)，第二相粒子均勻分布在基體相上時(shí)，將會(huì)對(duì)基體相產(chǎn)7.應(yīng)變時(shí)效：將低碳鋼試樣拉伸到產(chǎn)生少量預(yù)塑性變形后卸載，然后重新加載，試樣不發(fā)生屈服現(xiàn)象，但若產(chǎn)生一定量的塑性變形后卸載，150℃)時(shí)效幾小時(shí)后再進(jìn)行拉伸，此時(shí)屈服點(diǎn)現(xiàn)象重新出現(xiàn)，并且上屈服點(diǎn)升高，這8.回復(fù)：冷變形金屬在退火時(shí)發(fā)生組織性能變化的早期階段，在此階段內(nèi)物理和力學(xué)性9.再結(jié)晶：隨著溫度上升，在變形組織的基體上產(chǎn)生新的無(wú)畸變?cè)俳Y(jié)晶晶核，并逐漸長(zhǎng)大形成等軸晶粒，從而取代纖維狀變形組織的過(guò)程。10.加工硬化：金屬材料在受到外力作用持續(xù)變形的過(guò)程中，隨著變形的增加，強(qiáng)度硬度11.均勻形核：新相晶核在目相中均勻地生成，即晶核由一些原子團(tuán)直接形核，不受雜質(zhì)12.非均勻形核：新相優(yōu)先在目相中存在的異質(zhì)處形核，即依附于液相中的雜質(zhì)或外來(lái)表13.過(guò)冷度：晶體材料的實(shí)際凝固凝固溫度低于理論凝固溫度的差值，用AT表示。14.連續(xù)長(zhǎng)大：粗糙界面情況下，液固界面的固相一側(cè)上一半的原子位置空著，液相原子較容易進(jìn)入這些位置與固相結(jié)合，晶體便以連續(xù)15.負(fù)溫度梯度：液相溫度隨液固界面的距離增大而降低的溫度梯度情況。16.樹枝狀生長(zhǎng)：在負(fù)溫度梯度情況下，當(dāng)部分相界面生長(zhǎng)凸出到液相中，由于過(guò)冷度更大，使凸出部分的生長(zhǎng)速度增大而進(jìn)一步伸向液體中，液固界面不能保持平面狀而會(huì)形成許多伸向液體的分枝，同時(shí)這些晶枝上又可能會(huì)長(zhǎng)出二次晶枝。晶體的這種生長(zhǎng)19.平衡凝固：指凝固過(guò)程中的每個(gè)階段都能達(dá)到平衡，即在相變過(guò)程中有充分時(shí)間進(jìn)行20.非平衡凝固：在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，合金溶液澆濤后的冷卻速度較快，使凝固過(guò)程偏離21.枝晶偏析：固溶體通常以樹枝狀生長(zhǎng)方式結(jié)晶，非平衡凝固導(dǎo)致先結(jié)晶的枝干和后結(jié)22.共晶轉(zhuǎn)變：由液相同時(shí)結(jié)晶出兩種固相的過(guò)程稱為共晶轉(zhuǎn)變。該轉(zhuǎn)變?yōu)楹銣剞D(zhuǎn)變。23.偽共晶：在非平衡凝固條件下，由某些亞共晶或過(guò)共晶成分的合金在過(guò)冷條件下也能得全部的共晶組織，這種由非共品成分的合金所得到24.離異共晶：在平衡凝固條件下應(yīng)為單相固溶體的合金，在快速冷卻條件下出現(xiàn)的少量簡(jiǎn)答題：(每一道題4分)1.原子間的結(jié)合鍵共有幾種?各自特點(diǎn)如何?(分)●金屬鍵：電子共有化，既無(wú)飽和性又無(wú)方向性●離子鍵：以離子而不是以原子為結(jié)合單元，要求正負(fù)離子相間排列，且無(wú)方向性，無(wú)飽和性●共價(jià)鍵：共用電子對(duì)；飽和性；配位數(shù)較小，方向性2、物理鍵如范德華力，系次價(jià)鍵，不如化學(xué)鍵強(qiáng)大3、氫鍵：分子間作用力，介于化學(xué)鍵與物理鍵之間，具有飽和性2.試從晶體結(jié)構(gòu)的角度，說(shuō)明間隙固溶體、間隙相及間隙化合物之間的區(qū)別(分)答：溶質(zhì)原子分布于溶劑晶格間隙而形成的固溶體成為間隙固溶體。形成間隙固溶體的溶質(zhì)原子通常是原子半徑小于0.1nm的非金屬元素，如H、B、C、N、O等。間隙固溶體保持溶劑的晶體結(jié)構(gòu)，其成分可在一定固溶度極限值內(nèi)波動(dòng)，不能用分子式表示。(2分)間隙相和間隙化合物屬于原子尺寸因素占主導(dǎo)地位的中間相。也是原子半徑較小的非金屬元素占據(jù)晶格的間隙，然而間隙相、間隙化合物的晶格與組成他們的任一組元晶格都不相同，其成分可在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。組成它們的組元大致都具有一定的原子組成比，可用化學(xué)分子式來(lái)表示。(2分)當(dāng)rg/r?<0.59時(shí)，通常形成間隙相，其結(jié)構(gòu)為簡(jiǎn)單晶體結(jié)構(gòu)，具有極高的熔點(diǎn)和硬度；當(dāng)rg/rx>0.59時(shí)，形成間隙化合物，其結(jié)構(gòu)為復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)。(2分)3.試以表格形式歸納總結(jié)3種典型的晶體結(jié)構(gòu)的晶體學(xué)特征。(分)答：書上表4.簡(jiǎn)述晶體中產(chǎn)生位錯(cuò)的主要來(lái)源。(分)答：晶體中的位錯(cuò)來(lái)源主要可有以下幾種。□1).晶體生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生位錯(cuò)。其主要來(lái)源有：□①由于熔體中雜質(zhì)原子在凝固過(guò)程中不均勻分布使晶體的先后凝固部分成分不同，從而點(diǎn)陣常數(shù)也有差異，可能形成位錯(cuò)作為過(guò)渡；(1分)□②由于溫度梯度、濃度梯度、機(jī)械振動(dòng)等的影響，致使生長(zhǎng)著的晶體偏轉(zhuǎn)或彎曲引起相鄰晶塊之間有位相差，它們之間就會(huì)形成位錯(cuò)；(1分)□③晶體生長(zhǎng)過(guò)程中由于相鄰晶粒發(fā)生碰撞或因液流沖擊，以及冷卻時(shí)體積變化的熱應(yīng)力等原因會(huì)使晶體表面產(chǎn)生臺(tái)階或受力變形而形成位錯(cuò)。(1分)□2).由于自高溫較快凝固及冷卻時(shí)晶體內(nèi)存在大量過(guò)飽和空位，空位的聚集能形成位錯(cuò)?！?).晶體內(nèi)部的某些界面(如第二相質(zhì)點(diǎn)、孿晶、晶界等)和微裂紋的附近，由于熱應(yīng)力和組織應(yīng)力的作用，往往出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，當(dāng)此應(yīng)力高至足以使該局部區(qū)域發(fā)生滑移1)晶界處點(diǎn)陣畸變變大，存在晶界能，故晶粒長(zhǎng)大和晶界平直化是一個(gè)自發(fā)過(guò)程。2)晶界處原子排列不規(guī)則，從而阻礙塑性變形，強(qiáng)度更高。這就是細(xì)晶強(qiáng)化的本質(zhì)。3)晶界處存在較多缺陷(位錯(cuò)、空位等),有利原子擴(kuò)散。4)晶界處能量高，固態(tài)相變先發(fā)生，因此晶界處的形核率高。5)晶界處成分偏析和內(nèi)吸附，又富集雜質(zhì)原子，因此晶界熔點(diǎn)低而產(chǎn)生“過(guò)熱”現(xiàn)象。6)晶界能高，導(dǎo)致晶界腐蝕速度比晶粒內(nèi)部更高。6.對(duì)于同一種晶體，它的表面能與晶界能(相同的面積)哪一個(gè)較高?為什么?(分)答：對(duì)于同一種晶體，晶界能比表面能高(1分)。推導(dǎo)如下：假設(shè)晶體的理想光滑的兩個(gè)等面積平面合攏，會(huì)形成一個(gè)晶體內(nèi)界面，該界面的能量相當(dāng)于兩個(gè)外表面之和，且理想狀態(tài)下破壞該界面結(jié)合所需要的能量相當(dāng)于鍵合能。即相同面積下，E晶界>E完整晶體鍵合能>2倍E表面(2分)第4章7.簡(jiǎn)述影響固體中原子和分子擴(kuò)散的因素有哪幾方面。(分)1、溫度；2、固溶體類型；3、晶體結(jié)構(gòu)；4、晶體缺陷：5、化學(xué)成分：6、應(yīng)力的作用(各0.5分)8.簡(jiǎn)述金屬材料經(jīng)過(guò)塑性變形后，可能會(huì)發(fā)生哪些方面性能的變化。(分)(1)加工硬化：塑性變形后，性能上最為突出的變化是強(qiáng)度(硬度)顯著提高，塑性迅速下降。(1分)(2)腐蝕速度：塑變使擴(kuò)散過(guò)程加速，腐蝕速度加快(1分)(3)密度：對(duì)含有鑄造缺陷(如氣孔、疏松等)的金屬經(jīng)塑性變形后可能使密度上升(1分)(4)彈性模量：塑變使彈性模量升高(1分)(5)電阻率：塑性變形使金屬的電阻率升高。變化程度因材質(zhì)而異。(1分)(6)另外，塑性變形還會(huì)引起電阻溫度系數(shù)下降、導(dǎo)磁率下降、導(dǎo)熱系數(shù)下降。(1分)9.金屬的退火處理包括哪三個(gè)階段?簡(jiǎn)述這三個(gè)階段中晶粒大小、結(jié)構(gòu)的變化。(分)退火過(guò)程分為回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大三個(gè)階段?；貜?fù)是指新的無(wú)畸變晶粒出現(xiàn)之前所產(chǎn)生的亞結(jié)構(gòu)和性能變化的階段；再結(jié)晶是指出現(xiàn)無(wú)畸變的等軸新晶粒逐步取代變形晶粒的過(guò)程；晶粒長(zhǎng)大是指再結(jié)晶結(jié)束之后晶粒的繼續(xù)長(zhǎng)大。(3分)在回復(fù)階段，由于不發(fā)生大角度晶界的遷移，所以晶粒的形狀和大小與變形態(tài)的相同，仍保持著纖維狀或扁平狀，從光學(xué)顯微組織上幾乎看不出變化。在再結(jié)晶階段，首先是在畸變度大的區(qū)域產(chǎn)生新的無(wú)畸變晶粒的核心，然后逐漸消耗周圍的變形基體而長(zhǎng)大，直到形變組織完全改組為新的、無(wú)畸變的細(xì)等軸晶粒為止。最后，在晶界表面能的驅(qū)動(dòng)下，新晶?；ハ嗤淌扯L(zhǎng)大，從而得到一個(gè)在該條件下較為穩(wěn)定的尺寸，稱為晶粒長(zhǎng)大階段。(310.圖示并分析金屬材料凝固組織中樹枝晶的生長(zhǎng)過(guò)程。(分)在負(fù)溫度梯度情況下，金屬凝固過(guò)程中液固界面上產(chǎn)生的結(jié)晶潛熱可通過(guò)液相散失，如果部分的相界面生長(zhǎng)凸出到前面的液相中，則處于過(guò)冷度更大的液相中，使凸出部分的生長(zhǎng)速度增大而進(jìn)一步伸向液相中。此時(shí)，液固界面就不可能保持平面狀而是形成許多伸向液相的分枝，同時(shí)有可能在這些晶枝上長(zhǎng)出二次枝晶臂。這種方式即為樹枝晶生長(zhǎng)方式。a.表層細(xì)晶區(qū)(0.5分)當(dāng)液態(tài)金屬注人錠模中后，型壁溫度低，與型壁接觸的很薄一b.柱狀晶區(qū)(0.5分)隨著"細(xì)晶區(qū)"殼形成，型壁被熔液加熱而不斷升溫，使剩余液體有細(xì)晶區(qū)中現(xiàn)有的晶體向液體中生長(zhǎng)。在這種情況下，只有一次軸(即生長(zhǎng)速度最快的晶向)垂直于型壁(散熱最快方向)的晶體才能得到優(yōu)先生長(zhǎng)，而其他取向的晶粒，由于受鄰近晶粒的限制而不能發(fā)展，因此，這些與散熱相反方向的晶體擇優(yōu)生長(zhǎng)而形成柱狀晶區(qū)。各柱狀晶的生長(zhǎng)方向是相同的.(1.5分)C.中心等軸晶區(qū)(0.5分)柱狀晶生長(zhǎng)到一定程度，由于前沿液體遠(yuǎn)離型壁，散熱困難，冷速變慢，而且熔液中的溫差隨之減小，這將阻止柱狀晶的快速生長(zhǎng)，當(dāng)整個(gè)熔液溫度降至熔點(diǎn)以下時(shí)，熔液中出現(xiàn)許多品核并沿各個(gè)方向12.與平衡凝固相比較，固溶體的非平衡凝固有何特點(diǎn)?(1)非平衡凝固的固相平均成分線和液相平均成分線與平衡凝固的固相線、液相線不同，冷卻速度越快，偏離固、液相線越嚴(yán)重；反之，冷卻速度越慢，越接近，表明凝固速度越(2)先結(jié)晶部分總是富高熔點(diǎn)組元，后結(jié)晶的部分是富低熔點(diǎn)組元。(3)非平衡凝固總是導(dǎo)致凝固終結(jié)溫度低于平衡凝固時(shí)的終結(jié)溫度。實(shí)際生產(chǎn)中的冷速較快，包晶反應(yīng)所依賴的固體中原子擴(kuò)散往往不能充分進(jìn)行，導(dǎo)致包晶反應(yīng)的不完全性，即在低于包晶溫度下，將同時(shí)存在參與轉(zhuǎn)變的液相和α相，其中液相在繼續(xù)冷卻過(guò)程中可能直接結(jié)晶出β相或參與其他反應(yīng)，而α相仍保留在β相芯部，形成計(jì)算題：(每一道題10分)第2章第3章系數(shù)A一般在1~10之間，取A=1,則(倍)第4章Dg?o=0.2×exp(-140000/8.314×1143)≈=8.0×14.一塊含0.1%C的碳鋼在930℃、1%碳濃度的氣氛中進(jìn)行滲碳處理，經(jīng)過(guò)11個(gè)小時(shí)后在0.05cm的地方碳的濃度達(dá)到0.45%,若要在0.08cm的深度達(dá)到同樣的滲碳濃度，則需多長(zhǎng)時(shí)間?a解：由Fick第二定律得：即由題意可知，兩種情況下滲碳前后濃度相同且滲碳溫度相同，即故(10分，不準(zhǔn)確扣1分)要在0.08cm深度達(dá)到同樣的滲碳深度，需28.16小時(shí)。5.有兩種激活能分別為E?=83.7KJ/mol和E?=251KJ/mol的擴(kuò)散反應(yīng)。溫度從25℃升高到600℃時(shí)，這兩種擴(kuò)散的擴(kuò)散系數(shù)有何變化，并對(duì)結(jié)果作出評(píng)述。對(duì)于溫度從298K提高到873K,擴(kuò)散速率D分別提高4.6×10°和9.5×1028倍，顯示出溫度對(duì)擴(kuò)散速率的重要影響。激活能越大時(shí)，擴(kuò)散速率對(duì)溫度的敏感性越大。6.已知