天津大学材料科学与工程考研真题及答案张招已完成袁圆修订版模板

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。天津大学材料科学与基础考研真题之答案一、填空题【答案】晶体缺陷;点缺陷、线缺陷、面缺陷【解析】在理想完整晶体中,原子按一定的次序严格地处在空间有规则的、周期性的格点上,在实际的晶体中,原子的排列不可能那样完整和规则,即存在晶体缺陷。缺陷的分类为:点缺陷、线缺陷和面缺陷。【答案】α-Fe、bcc;γ-Fe、fcc【解析】铁素体属于体心立方结构;奥氏体属于面心立方结构;二者为同素异形体。【答案】L+δ→γ【解析】包晶反应是指一种固体和一种液体反应生成另一种固体的反应。【答案】Ld、P【解析】根据铁碳相图分析,铁碳合金的平衡组织为珠光体和莱氏体。【答案】由于溶质原子的溶入,溶剂的晶格发生了畸变,使得晶体滑移阻力增大,从而体现出强度、硬度升高的固溶强化效果。【解析】固溶强化的原因是:溶质元素含量的增多,会使金属的强度和硬度升高。【答案】滑移、孪生【解析】金属塑性变形的方式有滑移和孪生,其中在低温和常温下主要是以滑移的方式进行的。【答案】扩散型相变、非扩散型相变【解析】固态相变按照平衡状态分为:平衡相变和非平衡相变;按热力学分为:一级相变和二级相变;按原子的迁移状态分为扩散型相变和非扩散型相变;成核长大等属于原子的迁移状态。【答案】钢加热到(930±10)℃,保温3-8小时,冷却后测得的晶粒度,用于表征钢加热时奥氏体晶粒长大的倾向。【解析】本质晶粒度表示钢在一定条件下奥氏体晶粒长大的倾向性。一般采用标准实验的方法,即将钢加热到(930+-10)℃,保温3-8小时后,测定其奥氏体晶粒大小。【答案】位错【解析】一般认为板条马氏体为位错马氏体,马氏体内部有很多位错。10．【答案】孪晶【解析】片状马氏体为挛晶马氏体,马氏体内部亚结构为挛晶。11．【答案】固溶体,化合物,游离态【解析】合金元素一般以固溶体、化合物和游离态存在。二、名词解释答:(1)不完全退火:不完全退火又叫不完全结晶退火。是将钢加热到Ac1与Ac3或Ac1与Acm之间某一温度,保温后缓慢冷却下来,使钢组织发生不完全重结晶的一个过程。答:(2)变质处理:变质处理就是向金属液体中加入一些细小的形核剂(又称为孕育剂或变质剂),使它在金属液中形成大量分散的人工制造的非自发晶核,从而获得细小的铸造晶粒,达到提高材料性能的目的。答:(3)伪共晶:在不平衡的结晶条件下,成分在共晶点附近的合金全部转变成共晶组织,这种非共晶成分的共晶组织称为伪共晶。答:(4)位错泊氏柏氏矢量:描述位错性质的重要物理量,表示位错区原子的畸变特征,包括畸变的位置和畸变的程度。具有唯一性和守恒性。答:(5)应变时效:应变力作用下,材料的组织性能随时间发生变化。当退火状态的低碳钢试样拉伸到超过屈服点发生少量塑性变形后卸载,然后立即重新加载拉伸,则可见其拉伸曲线不再出现屈服点,此时试样不会发生屈服现象。如果将预变性试样在常温下放置几天或经200℃左右短时加热后再行拉伸,则屈服现象又复出现,且屈服应力进一步提高。此现象一般称为应变时效。答:(6)回复:冷变形金属在低温加热时,其显微组织可见几乎没有变化,但其物理、力学性能却部分恢复回复到冷变形以前的过程。三、简答题1．答:淬硬性:表示试样在规定的工艺条件下淬火,可获得的最高硬度值。淬透性:表示试样在规定的工艺条件下淬火,所能获得的最大硬度层的深度。区 别:淬硬性是以试样淬火后可能获得的硬度大小来反应和对比;而淬透性却是以淬硬层的深度来反映和对比,而与材料能够获得的最大硬度没有关系。因此,从概念上淬透性和淬硬性的衡量指标是不同的,而且它们之间没有相关性。2．答:(1)第一类内应力,又称宏观残余应力,它是由工件不同部分的宏观变形不均匀性引起的,其应力平衡范围包括整个工件。;(2)第二类内应力,又称微观残余应力,它是由晶粒或亚晶粒之间的变形不均匀性产生的。;(3)第三类内应力,又称点阵畸变。其作用范围是几十至几百纳米,它是由于工件在塑性变形中形成的大量点阵缺陷(如空位、间隙原子、位错等)引起的。变形金属中储存能的绝大部分(80%~90%)用于形成点阵畸变。这部分能量提高了变形晶体的能量,使之处于热力学不稳定状态,故它有一种使变形金属重新恢复到自由焓最低的稳定结构状态的自发趋势,并导致塑性变形金属在加热时的回复及再结晶过程。3．答:根据回火温度的不同,回火分为低温回火、中温回火和高温回火。1)．低温回火:回火温度为150~250°C。低温回火能够部分消除淬火造成的内应力,降低钢的脆性,提高韧性,同时保持较高的硬度。故广泛应用于要求硬度高、耐磨性好的零件,如量具、刃具、冷变形模具及表面淬火件等。;2)．中温回火:回火温度为300~450°C。中温回火能够消除大部分内应力,硬度有显著的下降,但仍有一定的韧性和弹性。中温回火主要应用于各类弹簧、高强度的轴、轴套及热锻模具等工件。;3)．高温回火:回火温度为500~650°C。高温回火能够消除内应力,使工件既具有良好的塑性和韧性,又具有较高的强度。淬火后再经高温回火的工艺称为调质处理。对于大部分要求较高综合力学性能的重要零件,都要经过调质处理,如轴、齿轮等。4．答:组织形态:1)平面结晶:G很大,不与实际结晶温度线相交;2)胞状结晶:G与T有少量的相交,成分过冷小;3):胞状树枝晶:成分过冷稍大,界面凸起部分能够深入液体内较长距离。凸起部分也向周围排溶质,横向产生了成分过冷,从主干横向伸出短小的二次横枝;4)树枝状结晶:成分过冷进一步增大,G与T相交的面积很大时,晶体内出产生一个很长的主干之外,还向四周伸出二次横枝,形成明显的树枝状晶;5)等轴结晶:G很小,液相形成很宽成分过冷区,结晶前沿形成树枝状晶,也能在液相内部形核,产生新的晶粒。这些晶粒四周可自由成长,形成等轴晶。5．答:加热速度快,冷却速率快,峰值温度高。四、论述题LL→γLL→γγ→αγ→α+Fe3Cα→Fe3CFe3C→α相为:α+Fe3C组织为:F+P答:2．正火:细珠光体+网状渗碳体;淬火:马氏体+残余奥氏体+渗碳体;淬火+低温回火:回火马氏体+渗碳体;完全退火:渗碳体+珠光体;过共析钢在完全退火后的冷却过程中,二次渗碳体将沿奥氏体晶界析出,呈网状分布,致使钢的强度、塑性和韧性大大下降,这对机械加工和淬火都会带来不利的影响。答:3．魏氏组织:亚(过)共析钢在锻造、轧制、热处理时,如果加热温度过高,形成了粗晶A,同时冷却速度又较快,这时除了使F(Fe3C)沿晶界呈网状析出外,还有一部分按切变机制从晶界并排向晶粒内部生长,或在晶粒内