胡赓祥《材料科学基础》(第3版)配套题库【考研真题精选+章节题库】 【完整内容点击文中链接获取】
1、位错柏氏矢量b的物理意义是( )。
A.b值的大小表示位错线的长度
B.b值的大小表示位错的密度
C.b值的大小表示点阵畸变的程度
【答案】C
【达聪解析】伯氏矢量是一个反映位错周围点阵畸变总积累的物理量。
2、点缺陷引起晶格畸变,使金属的强度和硬度( )。
A.升高
B.降低
C.不变
D.先升后降
【答案】A
【达聪解析】点缺陷破坏了原子的平衡状态,使晶格发生扭曲称为晶格畸变,从而使强度、硬度提高,塑性、韧性下降。
3、试从结合键的角度,分析工程材料的分类及其特点。
达聪解答:从结合键的角度划分,工程材料主要包括:
(1)金属材料,主要以金属键为主,大多数金属强度和硬度较高,塑性较好;
(2)陶瓷材料,以共价键和离子键为主,硬、脆,不易变形,熔点高;
(3)高分子材料,分子内部以共价键为主,分子间以分子键和氢键为主;
(4)复合材料,是以上三种基本材料的人工复合物,结合键种类繁多,性能差异很大。
(1)将产生什么离子的空位?
(2)每个W5+将产生多少个空位?
(3)比较NiO和渗W的NiO(即NiO-WO3)的抗氧化性哪个好?
答:根据题意可知:
(1)产生阳离子(Ni)的空位。(电中性原理)
(2)每个W6+引入产生了个2个N2+空位。
(3)由于W的引入,增加了空位浓度,使空气中的氧和氧化物中Ni2+离子在表面更容易相对地迁入和迁出,增加了氧化速度,因此抗氧化能力降低。
达聪解答:(1)奥氏体的热稳定化。淬火时因缓慢冷却或在冷却过程中停留引起过冷奥氏体稳定性提高,使马氏体转变产生迟滞现象称为过冷奥氏体的热稳定化。
产生机理:C、N原子在适当温度下(热稳定化温度)向点阵位错处偏聚,钉扎位错,不仅强化奥氏体,使马氏体相变切变阻力增大,同时钉扎马氏体核胚,阻碍其长大,使过冷奥氏体转变马氏体产生迟滞现象,导致过冷奥氏体的热稳定化,因此发生γ→α′必须附加化学驱动力以克服溶质原子钉扎力。
影响热稳定化的因素:①等温温度。等温温度升高,C、N原子偏聚速度增大,达到最大稳定化时间缩短,稳定化速度增大;②等温时间。等温时间延长,C、N原子偏聚量增加,奥氏体稳定化程度增加;③化学成分。C、N原子影响最重要,无C的Fe-Ni合金无热稳定化现象,C、N原子总量大于0.01%就产生稳定化现象。C%增加,稳定化作用增加。强碳化物形成元素Cr、Mo、V促进热稳定化作用;Ni、Si等非碳化物形成元素对热稳定化无影响。
(2)奥氏体的机械稳定化。在Ms点以上温度对过冷奥氏体进行塑性变形,会使随后的马氏体转变发生困难,Ms点下降,引起过冷奥氏体稳定化称为机械稳定化。
产生机理:由于塑性变形引入缺陷(或使缺陷增加),破坏了母相与新相(或其核胚)之间的共格关系,使马氏体转变时原子运动发生困难。
影响机械稳定化因素:①已转变马氏体量。已转变马氏体量增加,对周围奥氏体机械作用增强,奥氏体切变阻力增大,机械稳定化程度增加;②马氏体相变会造成母相塑性变形引入缺陷(或使缺陷增加),破坏了母相与新相(或其核胚)之间的共格关系,因而产生机械稳定化。
Ms点以下等温停留,热稳定化和机械稳定化往往同时产生。
6、马氏体组织有哪两种基本形态?它们的性能各有何特点?马氏体的硬度主要取决于什么因素?
达聪解答:(1)板条马氏体和片状马氏体。
(2)奥氏体转变后,所产生的马氏体的形态取决于奥氏体中的含碳量,含碳量<0.6%的为板条马氏体;含碳量在0.6~1.0%之间为板条和针状混合的马氏体;含碳量大于1.0%的为针状马氏体。低碳马氏体的晶体结构为体心立方。随含碳量增加,逐渐从体心立方向体心正方转变。含碳量较高的钢的晶体结构一般出现体心正方。低碳马氏体强而韧,而高碳马氏体硬而脆。这是因为低碳马氏体中含碳量较低,过饱和度较小,晶格畸变也较小,故具有良好的综合机械性能。随含碳量增加,马氏体的过饱和度增加,使塑性变形阻力增加,因而引起硬化和强化。当含碳量很高时,尽管马氏体的硬度和强度很高,但由于过饱和度太大,引起严重的晶格畸变和较大的内应力,致使高碳马氏体针叶内产生许多微裂纹,因而塑性和韧性显著降低。
(3)随着含碳量的增加,钢的硬度增加。
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