2007年材料结构与力学性能试题加答案

2007年材料结构与力学性能试题加答案

注意：答案仅供参考，不一定完全正确
五、材料结构部分
1、 名词解释(10分,每个2分)
对称中心：若晶体中所有的点在经过某一点反演后能复原，则该点就称为对称中心 间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称为间隙固溶体
重合位置点阵：两个相邻晶粒的点陈彼此通过晶界向对方延伸，则其中一些原子将出现有规律的相互重合。由这些原子重合位置所组成比原来晶体点阵大的新点阵，称为重合位置点阵
堆垛层错：实际晶体结构中，密排面的正常堆垛顺序遭到破坏和错排，称为堆垛层错 割阶： 在位错的滑移运动过程中，其位错线往往很难同时实现全长的运动，可能通过其中一部分线段(n个原子间距)首先进行滑移，在原位错线上形成一段折线，若该曲折线段垂直于位错的滑移面时，称为割阶
2、 已知某二元合金的共晶反应为：L（75%B）≒α（15%B）+β（95%B）。试求含60%B的合金完全结晶后，初晶α与共晶（α+β）的重量%，合金中α相与β相的重量%，共晶体中α相与β相的重量比。（10分）
答：初晶α的重量%=（75-60）/（75-15）=15/60=0。25=25%（2分）
共晶（α+β）的重量%=（60-15）/（75-15）=45/60=0。75=75%（2分） 共晶体中α相的重量%=（95-75）/（95-15）=（20 /80）=25%
共晶体中β相的重量%=1-25%=75%
共晶体中α相与β相的重量比=25%W/75%W=1/3=（95-75）/（75-15）
=20/60=1/3（2分）
共晶α相在合金中的重量%=（95-75）/（95-15）*75%=（20 /80）*75%=18.75% 共晶β相在合金中的重量%=（75-15）/（95-15）*75%=（60 /80）*75%=56.25% 合金中α相的重量%=25%+18.75%=43.75%（2分）
合金中β相的重量%=56.25%（2分）
3、 简述小角度晶界的结构特点（6分）
答：（1）对称倾斜晶界是由一列柏氏矢量平行的（0.5分）刃型位错（0.5分）垂直排列所构成（0.5分）；有一个自由度（0.5分）；
（2）不对称倾斜晶界是由两组柏氏矢量相互垂直的刃型位错交错排列而构成的（1.5分）；有二个自由度（0.5分）；
（3）扭转晶界扭转晶界是两部分晶体绕某一轴在一个共同的晶面上相对扭转一个θ角所构成的（0.5分）．该晶界的结构可看成是由互相交叉的螺型位错所组成（1分），有一个自由度（0.5分）。
4、 （12分）某面心立方晶体的可动滑移系为（111）[-110]
(1) 指出引起滑移的单位位错的柏氏矢量
(2) 若滑移是由刃型位错引起的，
指出位错线的方向
(3) 指出上述情况下滑移时位错线运动的方向
(4) 在该滑移系上作用10MPa的切应力，试计算单位刃型位错线受力的大小和方向（a=0.2nm）
答：（1）引起滑移的单位位错的柏氏矢量为a/2[-110] （2分）
(2) 若滑移是由刃型位错引起的，指出位错线的

2007年材料结构与力学性能试题加答案

方向[11-2] （3分）
(3) 上述情况下滑移时位错线运动的方向[-110]或 [1-10] （2分）
(4) 在该滑移系上作用10MPa的切应力，单位刃型位错线受力的大小

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