2007 年山东青岛科技大学金属学与热处理考研真题
(每题 2 分,共 10 分)
一、名词解释
1 晶胞
2 枝晶偏析
3 过冷度
4 固溶强化:
5 加工硬化:
二、判断题,正确的打√,错误的打×
1)过冷度越大,晶体生长速度越快,晶粒长得越粗大。 ( )
2)晶界处原子处于不稳定状态,故其腐蚀速度一般都比晶内快。 (
3)无论温度分布如何,常用纯金属生长都是呈树枝状界面。
4)再结晶是形核—长大过程,所以也是一个相变过程。(
5)原子扩散的真正驱动力是浓度剃度。
6)螺型位错和刃型位错都可以进行交滑移。 (
7)微观内应力是由于塑性变形时,工件各部分之间的变形不均性所产生的。(
8)回复可使冷变形金属的加工硬化效果及内应力消除。 (
9)流线是热变形工件的组织特征,依此可判断材料的加工方式。 (
10)采用适当的再结晶退火,可以细化金属铸件的晶粒。 (
)
)
)
)
)
(
(每题 1 分,共 10 分)
)
(
)
)
)
三、填 空
1)布拉菲点阵共有
种,归纳为
个晶系;面心立方结构单个晶胞中的原子数
(每空 1 分,共 20 分)
为
,密排六方结构单个晶胞中的原子数为
。
2)由热激活离开平衡位置的原子可以有两个去处,一是迁移到晶体的表面上所形成的空位
空
空位;二是迁移到晶体点阵的间隙中所形成的空位称为
称为
位。
3)刃型位错的柏氏矢量与位错线相互
4)铸锭组织的三个晶区分别为
5)钢的淬透性是指
;螺型位错的柏氏矢量与位错线相互
。
,
主要取决于
,
。
; 钢的淬硬性
是
指
主要取决于
6)淬火钢回火时其组织转变包括
、
、
。
、
、
。
四、问答题
(每题 8 分,共 40 分)
1 为什么只有置换固熔体的两个组元之间才能无限互溶,而间隙固熔体则不能?
2 如图所示一位错环,能否各部分都是螺型位错或各部分都是刃型位错,为什么?指出个
部分位错的性质。
C
A
b
B
D
3 如图所示为 K0 < 1 时,单向结晶的溶质分布图。分别指出图中 a、b、c、d 四条溶质分
布曲线的结晶条件。
K0 <1
度
浓
质
溶
c
d
b
a
已凝固体积的体积分数
4 将一锲型铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制,如图所示。
(1) 试述变形后铜片沿片长方向晶粒的变化情况;
(2)试述经完全再结晶后晶粒大小沿片长方向的变化情况;
5 试述马氏体具有高强度、高硬度的原因?
五、绘图、分析及计算
分)
1 作图表示立方晶系
、,
(总分 45
和
等晶面和晶向。(6 分)
2 请根据所附二元共晶相图分析解答下列问题:
分)
1)分析合金 I、II 的平衡结晶过程,并绘出冷却曲线;
2)说明室温下 I、II 的相和组织是什么?并计算出相和组织的相对含量;
3)如果希望得到室温组织为共晶组织和 5% 的β初晶相的合金,求该合金的成分;
4)分析在快速冷却条件下, I、II 两合金获得的组织有何不同。
(15
3. 绘出 Fe-FeC3 相图并完成下列问题。
(1)在相图中标出各区的组织组成物;
(2)标出 A1、A3、Acm 线的位置;
(3)分析含碳量为 3.0%的白口铸铁的平衡结晶过程,指出室温下的组织组成物,并计算
各组织的相对量。
(24 分)
六、综合分析
(总分 15 分)
某厂拟用 65 钢制造一批小弹簧,要求 HRC45-50,其工艺路线为:
下料→锻造→预先热处理→粗加工及成型→最终热处理→精加工→成品
(1)画出预先热处理和最终热处理的工艺曲线图,
(2)指出各热处理工艺名称、作用及所获组织。
(3)如果需要制造的弹簧尺寸较大,应选用什么钢?
七、公式推导题
(10 分)
当扩散系数 D 是与浓度无关的常数时,请推导出菲克第二定律的数学表达式。