固态相变试卷(2002)

固态相变试卷

一、选择题(单项选择) 每题2分，共30分

1、在A,B两组元组成的置换固溶体中，若ra>rb，两组元的热力学因子FA?1???dln?dlnXAA??和?

FB?1?????之间的关系是：

dlnXB?dln?B A) FA>FB B) FA

?r??的扭距项，才能维持晶界不动。那么多晶体平

衡时，不同晶界的扭矩项是靠 A) 晶界热激活提供 B) 晶界的相互作用提供 C) 晶界上的第二相提供 D) 晶界上的杂质原子提供 8、再结晶的驱动力和晶粒长大的驱动力 A) 相同，因为是同一过程的两个阶段 B) 相同，因为它们的驱动力都是减少系统界面能 C) 不同，因为再结晶驱动力是消除晶粒中的应变能，而晶粒长大是减少界面能 D) 不同，因为再结晶的驱动力是减少晶粒的界面能，而晶粒长大是减少体积自由能 9、若?+?两相合金中，?和?之间是K-S位相关系，则?/?相界是 A) 完全共格界面 B) 由小台阶组成的复杂半共格界面 C) 由小台阶组成的非共格界面 D) 平直的半共格界面 10、Al-Ag系中GP区是球状，而Al-Cu系中GP区是层状，这是因为 A) Al-Ag系中GP区错配度?为正值, Al-Cu系中GP区错配度?为负值 B) Al-Ag系中GP区错配度????? Al-Cu系中GP区错配度?????

C) Al-Ag系中GP区错配度????? Al-Cu系中GP区错配度????? D) Al-Ag系中GP区错配度????? Al-Cu系中GP区错配度???????、滑动界面和非滑动界面的主要区别是?????滑动界面两侧两相结构相同，非滑动界面两侧两相结构不同?????滑动界面两侧两相成分相同，滑动界面两侧两相成分不同? C??滑动界面上位错可沿界面运动，非滑动界面上位错不可沿界面运动?

D) 滑动界面一侧的位错可沿和界面相交的滑移面运动至界面另一侧，而非滑动界面上的位错 只能沿界面运动

12、若相变是扩散控制，则 A) 相界迁移率很高，相变驱动力很小 B) 相界迁移率很低，相变驱动力很高 C) 相界迁移率和相变驱动力都很高 D) 相界迁移率和相变驱动力都很小 13、若以界面迁移将相变分类，则 A) 马氏体相变是扩散控制长大 B) 珠光体转变是界面控制长大 C) 有序化转变是扩散控制长大 D) 块状转变(massive)是界面控制长大 14、形核驱动力和相变驱动力之间的关系是 A) 形核驱动力大于相变驱动力 B)形核驱动力小于相变驱动力 C) 均匀形核驱动力小于相变驱动力，非均匀形核驱动力大于相变驱动力 D) 均匀形核驱动力大于相变驱动力，非均匀形核驱动力小于相变驱动力 15、在fcc晶体中，hcp沉淀容易在层错上形核是因为 A) 层错形核的|?Gd|大 B) 层错形核的|?Gv|大 C) 层错形核的|?Gs|小 D) 层错形核的?(界面能)小 16、Au-Cu合金中盘状GP区的盘面垂直与100方向是因为

A) 100方向是密排方向

B) 100方向上原子间距最大 D) 100方向上基体和GP区不共格

C) 100方向上基体和GP区共格

17、GP区的形成速率和 A) 固溶处理温度有关，处理温度越高，GP区形成速率越高 B) 时效处理温度有关，处理温度越高，GP区形成速率越高 C) 淬火介质温度有关，介质温度越高，GP区形成速率越高 D) 基体晶粒大小有关，晶粒越小，GP区形成速率越高 18、化学调幅和共格调幅相比 A) 化学调幅要求的过冷度大，成分范围宽 B) 共格调幅要求的过冷度大，成分范围宽 C) 共格调幅要求的过冷度大，成分范围窄 D) 化学调幅要求的过冷度大，成分范围窄 19、在钢中加入的合金元素中 A) 铁素体稳定化元素不能提高淬透性，因为它提高共析转变温度 B) 奥氏体稳定化元素不能提高淬透性，因为相变时碳不重新分配 C) 只有碳化物形成元素能提高淬透性 D) 上述三种元素均能提高钢的淬透性 20、珠光体的生长速率和最小层间距 A) 都和??有关，随??增加生长速率减小，最小层间距增大 ??????都和??无关? C) 都和??有关，随??增加生长速率增大，最小层间距减小?

D) 都和??有关，随??增加生长速率和最小层间距都增大?21、 在Cu-Zn系中，某一成分的合金，在高温时平衡组织是单一?相，室温平衡组织是单一?相，设

在冷却过程中?从?中脱溶的驱动力为?Gp，发生块状沉淀的驱动力是?Gm1发生马氏体转变的驱动力是?Gm2，则这三者之间的关系是 A) ?Gp

(可以用图解说明)，并由此推导迁移速率和Darken方程。 15分 三、 什么是复杂共格界面，两种不同的相为什么会形成复杂共格界面？当孪晶界和孪晶面不重合时

(非共格孪晶)，孪晶界和复杂共格界面有什么相同和不同之处。 15分 四、 什么是复杂共格界面，其原子结构具有什么特征？从共格向非共格过渡的临界条件是什么？为

什么实际上可以看到的共格脱溶相晶粒的尺寸比共格沉淀的理论半径大？ 五、 什么是调幅分解，它与共析分解和胞状沉淀有和异同？调幅分解时，系统的自由能变化受哪些

因素的影响？为什么调幅波波长?有极小值？推导?的极小值的表达式。 15分 六、 条状(lath)马氏体和片状(plate)马氏体的生长机制有什么不同，若切应变S=0.2时，片状马氏体为

什么不能以位错滑移的方式长大。 10分 七、 在稀固溶体(

X?B?1)中脱

?Gn?RTlnxoxe:

15

分

式中Xo和Xe是合金中溶质摩尔百分数和平衡态时的溶质百分数 A) 若Xo=0.1 Xe=0.02 T=600K R=8.31T/mol B) 假定是均匀形核，临界晶核半径是多大？ 设 ???=200mJ.m-2 Vm=10-5m3 C) 若?是纯溶质(

计算?Gn

X?B＝1)，确定平衡时脱溶物体积分数

D) 若?析出物为球状，间距为50nm，确定沉淀颗粒的平均半径和临界晶核的半径之比。

八、 二元置换合金中

A) 为什么空位扩散系数Dv远大于自扩散系数DA?

B) 示踪原子的扩散系数DA*、DB*的物理一样是什么？DA*和DA有什么不同？测定DA*和DB*

的意义何在？

九、 什么叫扩散控制长大？什么叫界面控制长大？Massive相变属于扩散控制长大还是界面控制长 大？为什么？

十、 沉淀相变时，形核驱动力和相变驱动力有何区别？两着哪一个的值大？为什么？（可用图说明） 十一、 马氏体形核属均匀形核还是非均匀形核？为什么？试从理论和实验两方面说明之。

十二、 界面控制长大和扩散控制长大有何区别？脱溶沉淀相变是否一定属于扩散控制长大？为什么？块状相变属于哪种类型长大？为什么？ 10分 十三、 什么是一级相变？什么是二级相变？从热力学函数H、G、CP和温度T的关系说明两者的区别？本课程涉及的相变中哪几种属于二级相变？ 15分 十四、 杂质原子对晶界迁移率的影响与夹杂物对晶界迁移率的影响有何异同？为什么特殊大角度晶界的迁移率对杂质原子不敏感？ 10分 十五、 GPZ形成速率和哪些因素有关？为什么？什么是PFZ，它的宽度和哪些因素有关？ 10分 十六、 什么是Kerkendall效应？它说明了置换合金扩散时发生的什么现象？为什么有这种现象发生 （可以用图解说明）？若用高碳钢和工业纯铁组成一对扩散偶，是否会发生Kerkendall效应？为什么？ 十七、 说明为什么面心立方晶体中，在一组密排面的每一个面上都有一个Shockley不完全位错扫过，就可能形成原晶体的孪晶？

十八、为什么置换固溶体中原子扩散时会导致点阵平面的迁移？（可用图解说明）？试推导点阵平面的迁移速率》

十九、GPZ是否是均匀形核？为什么？从什么现象可以证明？调幅分解是否是均匀形核？为什么？在学过的相变中列举一个均匀形核的例子，并说明原因。 （10分）

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