南昌大学材料101113复试试题及部分答案

2010年复试真题一名词解释5分1个1共价键和离子键2相律3纳米晶材料4相和相变二问答题12选41-3忘记了4晶体缺陷是否可以完全消除，为什么？5与金属材料，高分子材料相比，金属材料具有哪些特殊性质（应该是从成键机理角度说吧），AL2O3硬度大，适合做铁锤吗？（不适合共价键，脆性大）2011年复试真题一、名词解释1、置换固溶体和间隙固溶体2、均匀形核和非均匀形核3、相律4、反应扩散二、简答题1、共析钢的奥氏体化分为哪几个过程？合金元素对奥氏体化有哪些影响？（1）共析钢的原始组织是珠光体，它是层片状的铁素体和渗碳体两相混合物，当加热至Ac1以上，就开始发生珠光体向奥氏体转变了。它是一种扩散性相变，转变过程分为四个阶段。1、形核。将珠光体加热到Ac1以上，在铁素体和渗碳体的相界面上奥氏体优先形核。2、长大。当奥氏体在铁素体和渗碳体相界面上形核后，建立起界面浓度平衡，从而在奥氏体和铁素体内部出现浓度差，碳原子由高浓度向低浓度扩算，从而造成渗碳体的溶解，奥氏体的形成，随着这个过程的进行，奥氏体长大。铁素体想奥氏体的转变速度往往比渗碳体的溶解快，因此珠光体中铁素体总比渗碳体消失得早，铁素体一旦消失，可以认为珠光体向奥氏体转变过程基本完成。3、残余渗碳体的溶解。铁素体消失后，随着保温时间的延长，通过碳原子扩散，残余渗碳体逐渐溶入奥氏体，使奥氏体逐步趋近共析成分。4、奥氏体的均匀化。残余渗碳体完全溶解后，奥氏体中碳浓度仍是不均匀的。（2）a、除Mn元素外,所有合金元素的加入,均使奥氏体的形成速度减慢奥氏体形成速度的影响：Cr、Mo、W、V等强碳化物形成元素与碳的亲合力大,形成难溶于奥氏体的合金碳化物,显著减慢奥氏体形成速度；Co、Ni等部分非碳化物形成元素,因增大碳的扩散速度,使奥氏体的形成速度加快；Al、Si、Mn等合金元素对奥氏体形成速度影响不大。b、对奥氏体晶粒大小的影响：大多数合金元素都有阻止奥氏体晶粒长大的作用,但影响程度不同。强烈阻碍晶粒长大的元素有：V、Ti、Nb、Zr等；中等阻碍晶粒长大的元素有：W、Mn、Cr等；对晶粒长大影响不大的元素有：Si、Ni、Cu等；促进晶粒长大的元素：Mn、P等。2、纯金属与固溶体凝固的异同点?从温度梯度考虑对纯金属和固溶体凝固的生长形态的影响.简单来说：纯金属的凝固过程，晶体的生长只与温度梯度有关；过冷程度大，温度较低、形核几率高、晶体生长慢；过冷程度小，温度较高、形核几率低、晶体生长快；固溶体的凝固过程，由于存在不同的组元，因此存在不同的成分，除了温度梯度相关之外，组元的浓度分布也会影响其凝固过程。当固溶体凝固时，固液界面会发生溶质的重新分配，引起组元浓度的改变，即引发成分过冷，造成实际凝固温度低于相图中的液相线对应温度。3、提高钢材的耐蚀性有哪些方法?Cr为什么是不锈钢最重要的合金元素？加入合金元素，提高钢基体的电极电位，从而提高钢的抗电化学腐蚀能力。加入Mo、Cu等元素，提高钢抗非氧化性酸腐蚀的能力。加入Ti，Nb等元素，消除Cr的晶间偏析，从而减轻了晶问腐蚀倾向。让含碳量减少，提高铬镍合金的含量。Cr：显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。使A3和A1温度升高，GS线向左上方移动。铬为中强碳化物形成元素4、共晶系合金的不平衡冷却组织及形成条件.1.伪共晶伪共晶：非共晶成分的合金在快冷条件下得到100%的共晶组织。伪共晶产生条件：合金过冷至伪共晶区。2.离异共晶（非平衡条件）3.其他变化：组织形态：细小相对量：初生相减少、共晶组织增多2013年复试真题一、名词解释（20分）相律、均匀行核和非均匀行核、相和相变、晶体二、简答题（12选4）1.原子半径与物质性质的关系，并举例说明2.螺旋位错相对刃型位错的，有哪些特点从位错的几何结构来看，可将它们分为两种基本类型：即刃型为错和螺型为错。不同点：（1）刃型位错具有一个额外的半原子面，而螺型位错无；（2）刃型位错必须与滑移方向垂直，也垂直与滑移矢量；而螺型位错线与滑移矢量平行，且位错线的移动方向与晶体滑移方向互相垂直。（3）刃型位错的滑移线不一定是直线，可以是折线或曲线；而螺位错的滑移线一定是直线。4）刃位错的滑移面只有一个，其不能在其他面上进行滑移；而螺位错的滑移面不是唯一的。（5）刃位错周围的点阵发生弹性畸变，既有切应变，又有正应变；而螺位错只有切应变而无正应变。相同点：二者都是线缺陷。3.4.相图（根据题意画图，图形已经画出大概，最主要是自己标数据）另补充：1、什么是退火，退火有哪几种？使钢加热到某一给定温度，保温一定时间然后缓慢冷却，从而得到近似平衡状态组织的热处理工艺，称为退火。退火分为六种：1.球化退火：将过共析碳钢加热到Ac1以上20～30℃，保温2～4h，使片状渗碳体发生不完全溶解断开成细小的链状或点状，弥散分布在奥氏体基体上，在随后的缓冷过程中，或以原有的细小的渗碳体质点为核心，或在奥氏体中富碳区域产生新的核心，形成均匀的颗粒状渗碳体。2.均匀化退火（扩散退火）：将工件加热到1100℃左右，保温10～15h，随炉缓冷到350℃，再出炉空冷。工件经均匀化退火后，奥氏体晶粒十分粗大，必须进行一次完全退火或正火来细化晶粒，消除过热缺陷。3.去应力退火：将工件随炉缓慢加热到500～650℃，保温，随炉缓慢冷却至200℃出炉空冷。主要用于消除加工应力。4.再结晶退火：将材料加热至再结晶温度以上，保温后缓慢冷却的工艺方法。5.完全退火：用于亚共析碳钢和合金钢的铸、锻件。6.等温退火用于奥氏体比较稳定的合金钢。球化退火用于共析钢、过共析钢和合金工具钢；均匀化退火用于高质量要求的优质高合金钢的铸锭和成分偏析严重的合金钢铸件；去应力退火用于铸件、锻件、焊接件、冷冲压件及机加工件；再结晶退火主要用于去除加工硬化。