材料科学基础二元相图题库

单项选择题：（每一道题1分） 第1章 原子结构与键合 1. 2. 3.

高分子材料中的C-H化学键属于 c 。

（B）离子键

（C）共价键

属于物理键的是 b 。

（B）范德华力 （B）离子键

（C）氢键 （C）金属键

化学键中通过共用电子对形成的是 a 。 （A）氢键 （A）共价键 （A）共价键 4. 5. 6. 7. 8. 9.

第2章 固体结构

面心立方晶体的致密度为 C 。

（B）68% （B）68% （B）68%

（C）74% （C）74% （C）74%

体心立方晶体的致密度为 B 。 密排六方晶体的致密度为 C 。 以下不具有多晶型性的金属是 a 。

（B）锰

（C）铁

（C）{111} （C）hcp （C）细晶强化

面心立方晶体的孪晶面是 c 。

（B）{110} （B）bcc

fcc、bcc、hcp三种单晶材料中，形变时各向异性行为最显著的是 c 。 （A）100% （A）100% （

第六章 三元合金相图与凝固

实际使用的材料多为多元合金 多元相图结构复杂、测定困难 三元相图是最简单的多元相图 本章介绍简单三元相图的分析与使用方 法。 三元相图有成分变量2个，温度变量一个， 是立体图形，相区之间以曲面分开； 三元相图的各种截面、投影图用得较多。

6.1 三元相图基本知识 6.1.1浓度的表示方法(1)浓度三角形 三元合金有两个组元的浓 度可以独立变化，成分常 用等边三角形中的一个点 来表示，称为浓度三角形。 边长=100%,三个顶点代 表三个纯组元，每个边是 一个二元合金系的成分轴

三元合金的浓度例如O点代表一个三元 合金。过O点作A组元对 边平行线交于AC、AB 边于b、e两点，bC% 或Be%分别表示合金中 的含A%;同理可以求 出B%和C% 三元合金0的成分： A%=Cb%= Be% B%=Ac% =Cf% C%=Ba%=Ad%

(2) 其它三角形当三元合金中各组元含量相差较大时， 可以采用其它形式的三角形，否则，合 金成分点可能非常靠近一边或某一顶点。 常用的有

直角三角形 等腰三角形

等腰三角形当某一个组元(如C)含 量远小于其它二组元时， 可以采用等腰三角形。 一般把含量较高的组元 放在底边位置，两腰代 表少组元的含

材料科学基础习题二

1. 指出下列概念的错误之处，并更正。

1）所谓过冷度是指结晶时，在冷却曲线上出现平台的温度与熔点之差。

2）金属结晶时，原子从液相无序排列到固相有序排列，使体系熵值减小，因此是一个自发过程。

3）在任何温度下，液态金属中出现的最大结构起伏都是晶胚。 4）在任何温度下，液相中出现的最大结构起伏都是晶核。

5）所谓临界晶核，就是体系自由能的减少完全补偿表面自由能的增加时的晶胚大小。

6）在液态金属中，凡是涌现出小于临界晶核半径的晶胚都不能成核，但是只要有足够的能量起伏提供形核功，还是可以形核的。

7）测定某纯金属铸件结晶时的最大过冷度，其实测值与用公式0.2Tm计算值，基本一致。

8）某些铸件结晶时，由于冷速较快，均匀形核率N1提高，非均匀形核率N2也提高，故总的形核率为N=N1+N2。

9）若在过冷液体中，外加10000颗形核剂，则结晶后就可以形成10000颗晶粒。 10）从非均匀形核功的计算公式中可以看出，当润湿角为0度时，非均匀形核的形核功最大。

11）为了生产一批厚薄悬殊的砂型铸件，且要求均匀的晶粒度，则只要在工艺上采用加入形核剂的办法就可以满足了。

12）非均匀形核总是比均匀形核容易，因为前者是以外加质点为结晶核心

试题库

一、 选择

1、在柯肯达尔效应中，标记漂移主要原因是扩散偶中 _____。 A、两组元的原子尺寸不同 B、仅一组元的扩散 C、两组元的扩散速率不同

2、在二元系合金相图中，计算两相相对量的杠杆法则只能用于 _____。

A、单相区中 B、两相区中 C、三相平衡水平线上 3、铸铁与碳钢的区别在于有无 _____。 A、莱氏体 B、珠光体 C、铁素体 4、原子扩散的驱动力是 _____。

A、组元的浓度梯度 B、组元的化学势梯度 C、温度梯度 5、在置换型固溶体中，原子扩散的方式一般为 _____。 A、原子互换机制 B、间隙机制 C、空位机制 6、在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子，这样的缺陷称为 _____。

A、肖脱基缺陷 B、弗兰克尔缺陷 C、线缺陷 7、理想密排六方结构金属的c/a为 _____。 A、1.6 B、2×√(2/3) C、√(2/3)

8、在三元系相图中，三相区的等温截面都是一个连接的三角形，其

顶点触及 _____。

A、单相区 B、两相区 C、三

《材料科学基础》

课程设计报告

设计题目 ： 水泥制品的设计 学生姓名 ： 何祥涛 学 号 ： 1020560126

指导老师姓名： 朱国平 所 属 院(系)： 化学生物与材料科学学院 专 业 班 级 ： 材料化学（1）班 课程设计时间 ： 2013 年 1 月 8日

课程设计的总结报告

一．课程设计的基本任务

结合钙铝硅三元相图，通过查阅资料了解水泥生产工艺，设计并确定原料配

方和烧成冷却温度制度。

二．课程设计的基本要求

1．读懂并分析钙铝硅三元相图，尤其是高钙部分。

2．硅酸盐水泥熟料由C2S、C3S、C3A、C4AF四种矿物组成，根据三角形规则，确定配料点。根据你的配料，写出相关析晶过程。 3．常用的水泥生料的主要成分是CaO、Al2O3、SiO2、Fe2O3，因为Fe2O3含量低，并入Al2O3一起考虑，设计水泥材料生料化学组成。 4．查阅相关资料，画出水泥生产工艺流程图。

5．硅酸盐水泥生产所采用的原料是：石灰石、粘土以及校正原料，在报告中提出配料计算大致过程。

6．根据你设计的配料确定烧成和冷却温度制度，并探讨你的烧成和冷却温度制度对你的产品性能可能产生的

名词解释

1. 匀晶转变： 2. 包晶转变： 3. 平衡凝固： 4. 伪共晶：

5. 非平衡共晶： 6. 共晶转变： 7. 偏晶转变： 8. 共析反应： 9. 包析转变： 10. 熔晶转变 11. 合晶转变：

12. 一次相或初生相； 13. 二次相或次生相 14. 扩散退火： 15. 离异共晶： 16. 钢 17. 铸铁 18. 奥氏体: 19. 莱氏体： 20. 珠光体： 21. 三次渗碳体 22. 调幅分解 23. 成分过冷 24. 枝晶偏析 25. 正偏析 26. 宏观偏析

概念辨析题

1、共晶转变与共析转变 2、奥氏体与铁素体的异同点： 3、二次渗碳体与共析渗碳体的异同点。 4、稳定化合物与不稳定化合物 5、均匀形核与非均匀形核 6、平衡凝固与非平衡凝固 7、光滑界面与粗糙界面 8、钢与铸铁

9、热过冷与成分过冷 10、一次相与二次相 11、伪共晶与离异共晶

12、正偏析与反偏析

相图题

一、相图题(20分)

1．画出Fe-Fe3C相图，填出各区的组织组成物。(6分)

2．分析含碳O.65％的铁碳合金的平衡结晶过程，画出其冷却曲线和室温时的显微组织示意图。(8分)

3．用杠杆定律计算该合金在室温时的组织

名词解释

1. 匀晶转变： 2. 包晶转变： 3. 平衡凝固： 4. 伪共晶：

5. 非平衡共晶： 6. 共晶转变： 7. 偏晶转变： 8. 共析反应： 9. 包析转变： 10. 熔晶转变 11. 合晶转变：

12. 一次相或初生相； 13. 二次相或次生相 14. 扩散退火： 15. 离异共晶： 16. 钢 17. 铸铁 18. 奥氏体: 19. 莱氏体： 20. 珠光体： 21. 三次渗碳体 22. 调幅分解 23. 成分过冷 24. 枝晶偏析 25. 正偏析 26. 宏观偏析

概念辨析题

1、共晶转变与共析转变 2、奥氏体与铁素体的异同点： 3、二次渗碳体与共析渗碳体的异同点。 4、稳定化合物与不稳定化合物 5、均匀形核与非均匀形核 6、平衡凝固与非平衡凝固 7、光滑界面与粗糙界面 8、钢与铸铁

9、热过冷与成分过冷 10、一次相与二次相 11、伪共晶与离异共晶

12、正偏析与反偏析

相图题

一、相图题(20分)

1．画出Fe-Fe3C相图，填出各区的组织组成物。(6分)

2．分析含碳O.65％的铁碳合金的平衡结晶过程，画出其冷却曲线和室温时的显微组织示意图。(8分)

3．用杠杆定律计算该合金在室温时的组织

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名词解释

1. 匀晶转变： 2. 包晶转变： 3. 平衡凝固： 4. 伪共晶：

5. 非平衡共晶： 6. 共晶转变： 7. 偏晶转变： 8. 共析反应： 9. 包析转变： 10. 熔晶转变 11. 合晶转变：

12. 一次相或初生相； 13. 二次相或次生相 14. 扩散退火： 15. 离异共晶： 16. 钢 17. 铸铁 18. 奥氏体: 19. 莱氏体： 20. 珠光体： 21. 三次渗碳体 22. 调幅分解 23. 成分过冷 24. 枝晶偏析 25. 正偏析 26. 宏观偏析

概念辨析题

1、共晶转变与共析转变 2、奥氏体与铁素体的异同点： 3、二次渗碳体与共析渗碳体的异同点。 4、稳定化合物与不稳定化合物 5、均匀形核与非均匀形核 6、平衡凝固与非平衡凝固 7、光滑界面与粗糙界面 8、钢与铸铁

9、热过冷与成分过冷 10、一次相与二次相 11、伪共晶与离异共晶

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12、正偏析与反偏析

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相图题

一、相图题(20分)

1．画出Fe-Fe3C相图，填出各区的组织组成物。(6分)

2．分析含碳O.65％的铁碳合金的平衡结晶过程，画出其冷却曲线和室温时的显

名词解释

1. 匀晶转变： 2. 包晶转变： 3. 平衡凝固： 4. 伪共晶：

5. 非平衡共晶： 6. 共晶转变： 7. 偏晶转变： 8. 共析反应： 9. 包析转变： 10. 熔晶转变 11. 合晶转变：

12. 一次相或初生相； 13. 二次相或次生相 14. 扩散退火： 15. 离异共晶： 16. 钢 17. 铸铁 18. 奥氏体: 19. 莱氏体： 20. 珠光体： 21. 三次渗碳体 22. 调幅分解 23. 成分过冷 24. 枝晶偏析 25. 正偏析 26. 宏观偏析

概念辨析题

1、共晶转变与共析转变 2、奥氏体与铁素体的异同点： 3、二次渗碳体与共析渗碳体的异同点。 4、稳定化合物与不稳定化合物 5、均匀形核与非均匀形核 6、平衡凝固与非平衡凝固 7、光滑界面与粗糙界面 8、钢与铸铁

9、热过冷与成分过冷 10、一次相与二次相 11、伪共晶与离异共晶

12、正偏析与反偏析

相图题

一、相图题(20分)

1．画出Fe-Fe3C相图，填出各区的组织组成物。(6分)

2．分析含碳O.65％的铁碳合金的平衡结晶过程，画出其冷却曲线和室温时的显微组织示意图。(8分)

3．用杠杆定律计算该合金在室温时的组织

材料科学基础思考题

1. 解释下列名词的含义：

晶体:固态下原子或分子在空间呈有序排列，则称之为晶体 非晶体:固态下原子或分子在空间呈无序排列，则称之为非晶体 晶格:用于描述原子在晶体当中排列形式的空间格架（点阵） 晶胞:反映该晶体结构(点阵)的特点的最小组成单元称为晶胞 晶格常数:晶胞的几何特征可以用晶胞的三条棱边长a、b、c和三条棱边之间的夹角α、β、γ等六个参数来描述。称为点阵常数（晶格常数）

致密度:晶胞中包含的原子所占有的体积与该晶胞体积之比称为致密度(也称密排系数)。

晶面指数:实际表示一组原子排列相同的平行晶面。 晶向指数:实际表示一组原子排列相同的平行晶向。

晶体的各向异性:在晶体中, 不同晶面和晶向上原子排列的方式和密度不同, 它们之间的结合力的大小也不相同, 因而金属晶体不同方向上的性能不同。这种性质叫做晶体的各向异性。

点缺陷:是指在三维尺度上都很小的, 不超过几个原子直径的缺陷。 线缺陷:指两维尺度很小而第三维尺度很大的缺陷。 面缺陷:是指二维尺度很大而第三维尺度很小的缺陷

亚晶粒: 在多晶体的每一个小晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小，位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌形成晶粒，称为亚晶粒

亚晶界