A 卷答案材料物理資料

PAGEPAGE3鹽城師范學院2014—2015學年第二學期《材料物理基礎(chǔ)》試卷（A）答案一、作圖題（本大題共3小題，每小題6分，共18分）1.…6分2.…6分3.（1）單位位錯的柏氏矢量，…………2分（2）純?nèi)形诲e的位錯線方向與垂直，且位于滑移面上，為,純螺位錯的位錯線與平行，為[011].…………2分…2分二、簡答題（本大題共6小題，每小題4分，共24分）1.（1）飽和性：當一個電子與另一個電子形成電子對后，就不能和第三個電子配對；（2）不同電子云的重疊達到最大限度，原子以一定的角度相鄰接。各鍵之間有確定的方位………4分2.（1）滑移是指晶體在外力的作用下，晶體的一部分沿一定的晶面和晶向相對于另一部分發(fā)生相對移動或切變?；瓶偸茄刂用芏茸畲蟮木婧途虬l(fā)生?！?分（2）孿生變形時，需要達到一定的臨界切應(yīng)力值方可發(fā)生。在多晶體內(nèi)，孿生變形是極其次要的一種補充變形方式?！?分3.（1）由于形成固溶體時候，溶質(zhì)原子的溶入會使溶劑的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生畸變，從而使體系的能量升高，溶質(zhì)和溶劑原子尺寸越大，點陣畸變的程度也越大，則畸變能越高，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性越低，溶解度越小，……2分（2）一般來說，間隙固溶體中溶質(zhì)原子引起的畸變較大，溶解度較小，間隙固溶體中溶質(zhì)原子引起的點陣畸變較大，故不能無限互溶，只能有限溶解?！?分4.（1）固溶體隨著溶質(zhì)原子的溶入使晶格發(fā)生畸變，增大位錯運動的阻力，使金屬的的滑移變形變得更加困難，從而提高合金的強度和硬度，這種通過形成固溶體使金屬強度和硬度提高的現(xiàn)象稱為固溶強化?！?分（2）溶質(zhì)原子的濃度：濃度越高，一般其強化效果也越好；電子尺寸因素;尺寸差因素：溶質(zhì)與溶劑的原子尺寸相差越大，強化作用也越大；溶質(zhì)原子類型：間隙原子好于置換型；相對價因素（電子因素）：電子差數(shù)相差越大，強化效果越明顯。………2分5.（1）溫度。溫度是影響擴散速率的最主要因素，溫度越高，原子的熱激活能量越大，越容易發(fā)生遷移，擴散系數(shù)越大?！?分（2）固溶體類型，不同類型的固溶體，原子的擴散機制是不同的，間隙固溶體的擴散激活能一般均較小。（3）晶體結(jié)構(gòu)，晶體結(jié)構(gòu)對擴散有影響，有些金屬存在同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，當它們的晶體結(jié)構(gòu)改變后，擴散系數(shù)也隨之發(fā)生較大的變化。………2分6.（1）在固溶體合金中，溶質(zhì)原子或雜質(zhì)原子可以與位錯交互作用形成溶質(zhì)原子氣團，即所謂的Cottrell氣團?！?分（2）由刃型位錯的應(yīng)力場可知，在滑移面以上，位錯中心區(qū)域為壓應(yīng)力，而滑移面以下的區(qū)域為拉應(yīng)力。若有間隙原子C、N或比溶劑尺寸大的置換溶質(zhì)原子存在，就會與錯位交互作用偏聚于刃型位錯的下方，以抵消部分或全部的張應(yīng)力，從而使位錯的彈性應(yīng)變能降低。當位錯出于能量較低的狀態(tài)時，位錯趨向穩(wěn)定不易運動，即對位錯有著“釘扎作用”……2分三、判斷題（對劃“√”，錯劃“×”，本大題共12小題，每小題1.5分，共18分）123456789101112×√×√××√√√×√×四、計算題（本大題共5小題，每小題8分，共40分）1.根據(jù)定義，(h

k

l)面與三軸分別交于a/h、a/k、a/l可以推出此面方程為

x/(a/h)

+

y/(a/k)

+

z/(a/l)

=

1

=>

hx

+

ky

+lz

=

a；

……………2分

平行移動得面

hx

+

ky

+lz

=

0；…………2分

因為

(h,

k,

l)

?

(x,

y,

z)

=

hx

+

ky

+

lz

≡

0，知矢量(h,

k,

l)恒垂直于此面，即[h

k

l]方向垂直于hx

+

ky

+lz

=

0面，所以垂直于hx

+

ky

+lz

=

0即(h

k

l)面?！?分晶面(hkl)的法相向量為[hkl]，晶帶軸[uvw]在晶面(hkl)上所以hu+kv+lw=0.…………2分2.（1）滑移系（111）[]……2分（2）滑移系(111)[]……2分（3）滑移系（111）[]……2分……2分3.當wA=20%時，…2分當wA=45%時，…2分當wA=80%時，…2分……24.(1)高溫區(qū)水平線為包晶線，包晶反應(yīng)：Lj+δk→αn……2分

中溫區(qū)水平線為共晶線，共晶反應(yīng)：Ld′→αg+βh……2分

(2)I合金的冷卻曲線和結(jié)晶過程如附圖所示。

……2分

II合金的冷卻曲線和結(jié)晶過程如附圖為。

(3)室溫時，合