材料科学基础课程标准范文

时间：2021-03-20 12:19:21 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人

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材料科学基础课程标准模板 本文简介：《材料科学基础》学习领域（课程）标准课程编号：适用专业：光伏材料加工与应用课程类别：岗位基础学习领域课程修课方式：必修教学时数：60一、课程的性质和任务（一）课程定位《材料科学基础》学习领域是光伏材料加工与应用专业的一门核心学习领域课程。通过本课程的学习，使学生掌握材料的组成、结构与性能间的相互关系

材料科学基础课程标准模板 本文内容：

《材料科学基础》学习领域（课程）标准

课程编号：

适用专业：光伏材料加工与应用

课程类别：岗位基础学习领域课程

修课方式：必修

教学时数：60

一、课程的性质和任务

（一）课程定位

《材料科学基础》学习领域是光伏材料加工与应用专业的一门核心学习领域课程。通过本课程的学习，使学生掌握材料的组成、结构与性能间的相互关系和变化规律；无机材料在高温下的物理化学过程；相变过程；界面现象。基本掌握各种材料制备工艺过程的物理化学基础和研究方法段，基本掌握常用仪器设备的使用与操作，能够对实验数据进行计算处理与分析，并能够撰写正确规范的实验报告。

（二）学习目标

通过《材料科学基础》的学习，使学生掌握以下知识、专业能力、方法能力、社会能力等目标。

1.专业能力目标

（1）学会材料组成的基础知识；

（2）掌握材料结构与性能之间的变化规律；

（3）学会材料在高温下的相变过程；

（4）熟练掌握材料学仪器设备的使用与操作；

（5）熟练材料制备工艺过程及研究方法；

（6）掌握对实验数据的计算处理及分析。

2.社会能力目标

（1）具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力；

（2）具有团队精神和协作精神；

（3）具有良好的心理素质和克服困难的能力。

3.方法能力目标

（1）能独立制定工作计划并进行实施；

（2）具有独立进行分析、设计、实施、评估的能力；

（3）具有获取、分析、归纳、交流、使用信息和新技术的能力；

（4）具有自学能力、理解能力与表达能力；

（5）具有将知识与技术综合运用与转换的能力；

（6）具有综合运用知识与技术从事程度教复杂的技术工作的能力。

（三）前导课程

本课程的为光伏材料加工与应用专业基础课程。

（四）后续课程

《半导体材料》,《硅材料科学》,《光伏材料加工》等。

二、课程内容标准

（一）学习情境划分及学时分配

《材料科学基础》采用以行动为导向，基于工作过程的课程开发方法进行设计，整个学习领域由若干个学习情境组成。学习情境的设计主要考虑以下因素：

1.学习情境的设计要符合基于工作过程的教学设计思想的要求。学习情境是在职业院校实训场地对真实工作过程的教学化加工，以完成具体的工作任务为目标。

2.学习情境的前后排序要符合学生认知规律，按典型材料加工过程中的具体工作进行设计。

根据典型材料加工的真实工作任务为载体，结合职业能力培养规律，整合选取了四个典型工作过程，学习情境的划分如下表1—1所示，教学内容按照结构完整的工作过程教学组织，即划分为“确定工作任务”、“计划”、“实施”、“检查评价”几个阶段，意在培养学生完成综合性工作的能力

学习情境

教学学时

序号

学习情境名称

任务内容

课堂教学时数

实践教学时数

1

晶体结构与晶体结构缺陷

1．原子键合

1

2．原子的规则排列

2

2

3．原子的不规则排列

1

4．固熔体

1

5.

金属间化合物

1

6.

陶瓷晶体相

1

7.

玻璃相

1

8.

分子相

1

2

凝固

1．金属结晶的基本规律

1

2．金属结晶的基本条件

1

3.

晶核的形成

1

4.

晶体的长大

1

5.

陶瓷、聚合物的凝固

1

3

相图

1．相、相平衡及相图的制作

2

2

2．二元匀晶相图

1

3.

二元共晶相图

1

4.

二元包晶相图

1

5.

其他二元相图

1

6.

二元相图的分析方法

2

7.

相图的热力学解释

1

8.

铸锭（件）的组织与偏析

1

9.

三元相图

1

4

材料中的扩散

1.

扩散定律及其应用

1

2．扩散的微观机理

1

3．扩散的热力学理论

1

4.

影响扩散的因素

1

5

塑性变形及

回复与再结晶

1.

金属的应力-应变曲线

1

4

2.

单晶体的塑性变形

2

4

3.

多晶体的塑性变形

2

4.

合金的塑性变形

1

5.

冷变形金属的组织与性能

1

6.

冷变形金属在热加工时的变化

1

7.

回复

2

8.

再结晶

2

9.

金属的热变形

2

6

固态相变

1.

固态相变的特点

1

2.

固态相变的形核

1

3.

固态相变的晶核长大

1

小

计

48

12

（二）学习情境描述

学习情境1

晶体结构与晶体结构缺陷

教学时间

第一学期

学习目标

掌握晶体几何基础知识；了解晶体化学基本原理；掌握晶体结构缺陷；了解典型无机化合物晶体结构及硅酸盐晶体结构；了解固溶体及金属间化合物结构

教学内容

【知识点】

1.

能说出晶体中基本原子键合；

2.对于原子的规则排列及不规则排列有一定认识.；

3.熟悉固体中的相结构

【技能点】

1．

能够画出基本晶体结构

2．能解释晶体中的原子堆垛次序

3.

能够计算出晶体的晶面指数、晶向指数及晶体缺陷的柏氏矢量

教学方法

引导文法、项目教学法、四步教学法。

教学条件

各种说明书，通用计算机，课件，黑板，多媒体等。

考核评价

成果评定60%，教师评价25%，自我评价15%。

学生的知识和能力要求

1．

识图制图能力

2．计算机应用能力

3.

几何空间想象能力

教师的知识和能力要求

1．

识图能力

2．计算机的应用能力

3．绘图软件的应用能力

4.

物理化学、结构化学、热力学基础知识

学习情境2

凝固

教学时间

第一学期

学习目标

掌握金属结晶的基本规律，了解金属结晶的基本条件；掌握晶核的形成；掌握晶体的长大；了解陶瓷、聚合物的凝固。

教学内容

【知识点】

1.

掌握晶体结晶的微观及宏观现象；

2.

了解晶体结晶热力学及结构条件；

3.

掌握晶核均匀形核及非均匀形核

4.

掌握晶体长大机制

【技能点】

1.能够对晶体的形核及长大通过热力学条件作出说明

2.能够对于晶核长大的过程作出几何说明

教学方法

引导文法、项目教学法、四步教学法。

教学条件

通用计算机，课件，黑板，多媒体等。

考核评价

成果评定60%，教师评价25%，自我评价15%。

学生的知识和能力要求

1．数学基础知识

2.热力学基础知识

3.材料学基础知识

3．安全意识、质量意识、责任意识、诚信意识、职业规范意识等

教师的知识和能力要求

1．

物质的热解特性

2．物理化学学知识

3.材料学知识

4．结构化学基础知识

3.

计算机的应用能力

学习情境3

相图

教学时间

第一学期

学习目标

掌握相、相平衡的基础知识；熟练制作相图的方法；掌握二元匀晶相图的理论解释；掌握二元共晶相图的理论解释；掌握二元包晶相图的理论解释；了解其他二元相图；掌握二元相图的分析方法；了解相图的热力学解释；掌握铸锭的组织与偏析；了解三元相图的分析

教学内容

【知识点】

1.

相平衡与相率间的关系；

2.

热分析法测定相图；

3.

二元匀晶相图的分析；

4.

二元共晶相图的分析；

5.

二元匀晶相图的分析；

6.

二元相图的分析方法；

7.

相图的热力学解释；

8.

铸锭的组织与偏析

【技能点】

1.

会用热分析法测定二元合金相图；

2.

会用显微镜观测相图中各阶段成分显微组织；

3.

掌握Fe-Fe3C合金相图中各点成分的分析

教学方法

引导文法、项目教学法、四步教学法。

教学条件

各种说明书，通用计算机，课件，黑板，多媒体等。

考核评价

成果评定60%，教师评价25%，自我评价15%。

学生的知识和能力要求

1．热力学基础知识

2.物理化学基础知识

2．安全意识、质量意识、责任意识、诚信意识、职业规范意识等

教师的知识和能力要求

1.

工程热力基础知识

2.材料科学基础知识

3．计算机的应用能力

3.物理化学基础知识

学习情境4

材料中的扩散

教学时间

第一学期

学习目标

掌握扩散定律及在合金凝固过程中的应用；了解扩散的微观机理；了解扩散的热力学理论；了解反应扩散；了解影响扩散的一些重要因素

教学内容

【知识点】

1.

扩散速率及其宏观规律

2.

扩散微观机理，扩散过程中原子（或分子、离子）的具体迁移方式

【技能点】

会用扩散定律解释凝固过程中原子（或分子、离子）的迁移

教学方法

引导文法、项目教学法、四步教学法。

教学条件

各种说明书，通用计算机，课件，黑板，多媒体等

考核评价

成果评定60%，教师评价25%，自我评价15%。

学生的知识和能力要求

1．热力学基础知识

3．安全意识、质量意识、责任意识、诚信意识、职业规范意识等

教师的知识和能力要求

1．材料学基础知识

2．热力学基础知识

3．计算机的应用能力

学习情境5

塑性变形及回复与再结晶

教学时间

第一学期

学习目标

掌握金属的应力-应变曲线；掌握单晶体的塑性变形；掌握多晶体的塑性变形；掌握合金的塑性变形过程；掌握冷变形金属的组织与性能及其加工工艺；了解聚合物的变形；了解陶瓷材料的塑性变形；掌握冷变形金属在加热时的变化；掌握金属的回复；了解金属的再结晶及长大过程；掌握再结晶退火对于合金组织的影响

教学内容

【知识点】

1.

金属的应力-应变曲线；

2.

真应力-真应变曲线；

3.

单晶体的滑移及孪生；

4.

多晶体的晶粒取向及晶界对其塑性变形的影响；

5.

固熔强化；

6.

加工硬化；

7.

聚合物的变形；

8.

陶瓷材料的塑性变形；

9.

冷变形金属在加热时的变化；

10.

再结晶及长大；

11.

金属的再结晶退火对合金组织的影响

【技能点】

1.

能够使用金属拉伸试验机测定金属的应力-应变曲线

2.

能够使用布氏硬度计测定金属合金的硬度

3.

能够塑性变形的理论解释应力-应变曲线

4.

能够用固熔强化理论解释金属的冷加工变形过程中力学性能的变化

5.

能够用回复动力学解释冷变形金属加热时的组织性能变化

教学方法

引导文法、项目教学法、四步教学法。

教学条件

各种说明书，通用计算机，课件，黑板，多媒体等。

考核评价

成果评定60%，教师评价25%，自我评价15%。

学生的知识和能力要求

1．识图制图能力

2．安全意识、质量意识、责任意识、诚信意识、职业规范意识等

教师的知识和能力要求

1．材料科学基础

2.工程热力学基础

3.机械制造基础

4．计算机的应用能力

学习情境6

固态相变

教学时间

第一学期

学习目标

掌握固态形变的特点；了解固态相变的形核及晶核长大；了解扩散型相变的示例；了解无扩散型相变

教学内容

【知识点】

1.相界面及位相关系；2.固态相变的形核及生长机制；3.脱熔转变；

4.调幅分解；5.马氏体相变；6.多晶型转变

【技能点】

会用固态相变理论解释马氏体相变过程

教学方法

引导文法、四项目教学法、四步教学法。

教学条件

各种说明书，通用计算机，课件，黑板，多媒体等。

考核评价

成果评定60%，教师评价25%，自我评价15%。

学生的知识和能力要求

1．识图制图能力

2．热力学基础知识

3．安全意识、质量意识、责任意识、诚信意识、职业规范意识等

教师的知识和能力要求

1．识图制图能力

2．材料科学知识

3.热力学知识

4．计算机的应用能力

三、课程实施建议

（一）课程教学模式

为实现本课程的目标，体现本课程的基本理念，提倡多种教学形式。广大教师应结合实际情况，创造性开展教学，在教学中总结经验，探索教学规律。下面就教学方面的一些问题提出建议。

1.落实课程理念，倡导探究性学习

本课程的基本理念中强调对学生的科学素质的培养。科学素质是指学生将来参加社会生活、从事经济生产、作出个人决策做必学的对科学概念和过程的理解，以及一定的探究能力，能较好地理解科学技术与社会的相互关系和科学的本质，形成科学的态度和正确的价值观。所以倡导探究性学习，对我们的教学工作具有重要的指导意义，应当贯彻在我们的全部教学活动中。《材料科学基础》学习领域课程的教学，是以材料实际加工过程中组织性能的变化为参照系，将物理化学及结构化学的知识贯穿其中。

2．明确教师在教学活动中的地位，强调以学生为中心的教学。

材料科学的教学是材料加工过程中材料组织及其性能变化的教学，让教师成为教学活动的组织者，以学生为中心，培养其自我判断能力。

其次要让学生有多种机会在不同的情境下去应用它们所学的知识，最后要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案。这就要求我们教师在教学过程中尽力帮助学生自己进行知识构建，而不是去复制知识，即教师要引导学生自己去认识和发现知识，认识和发现科学的方法，创造和实现知识与科学方法的应用。为此，教师就要精心设计每一次的教学活动，要根据不同层次的教学对象，课程的不同内容以及的目标要求灵活多样的组织教学。或讲授，或讨论，或课题设计，或问题解决，或设立情境。

3．学习领域课程的成绩评价

学习领域课程的成绩评价主要分为成果评定、学生自我评价、教师评价三个部分，成绩评价在每一学习情境结束时进行，即进行阶段成绩评价，所有阶段成绩的总和就是课程的成绩。成绩评价是对工作任务的客观评价，学生自我评价是学生对自己工作过程的主观评价，教师评价是教师对学生在工作过程中的表现所作的主观评价。

学习领域课程的一个显著特征是通过学习，学生将获得典型工作任务的成果。因而，对成果的评定是衡量学习质量的重要指标。对于《材料科学》学习领域课程，学习情景的主要工作成果是认识在生产过程中，材料组织性能对于其力学性能的影响。学习领域课程的实施有赖于学生的学习主动性及较高的自我认同感。因而，学生自我评价表现出的是学生对自己工作成果的判断，其实质是学生通过这个环节对自己的思维方式、工作方法、工作能力进行反思，从而不断改进，获得提高。对于以小组方式来完成学习任务时，要按组开展自我评价，这种按组来集体进行的反思，能更清晰、更准确、更客观地反映学生的工作能力水平。

教师评价是指教师对学生在学习过程中表现出的社会能力和方法能力的评价。主要包括：工作量、工作难度、在小组中作用、工作态度、沟通协调能力等。

（二）教学方法

1.引导文法——即引导文教学法。它是借助专门引导课文（即教学文件，常以引导问题的形式出现），通过工作计划和自行控制工作过程等手段，引导学生独立学习和工作的教学方法。

2.项目教学法——职业教育中，项目是指以生产一件具体的、具有实际应用价值的产品为目的的工作任务。项目教学法是师生通过共同实施一个完整的“项目”工作而进行的教学行动。

3.四阶段法——遵循“资讯计划、决策、实施、检查评估”这一完整的行动过程序列，在教学中教师与学生互动，让学生通过“独立地获取作息”、“独立地制定计划”、“独立地实施计划”、“独立地评价计划”，在自己动手的实践中，掌握职业技能、习得专业知识，从而构建属于自己的经验和知识体系。四阶段法是对六阶段法进行简化，合并了决策与计划、检查与评价后形成的教学方法。

4.行动导向教学方法的实施，充分体现了工作行动的整体性，不论各情境中部件及工艺流程的要求的复杂程序如何，都要求完成确定的工作任务，并经过资讯、决策、计划、实施、检查和评价这一普适性过程，使学生在完整、综合性的行动中进行思考和学习，达到学会学习、学会工作，培养方法能力的目的。从而有效避免了传统教学重视获取信息，忽视如计划和检查这些关键性环节，造成了人才培养的结构性缺陷，如缺乏计划和评估能力，而这些能力恰恰是形成创新能力的基础。

5.团队协作法，这类综合性的工作任务，尤其是加工工艺过程的制定，必须通过小组学习方式，即以一个团队的力量，才能达到目的。学习的过程中，自然要涉及与本组成员的合作和与其它组成员的合作问题，这就要求学生学会共处、学会作人，在学习过程中培养了社会能力。

（三）教学条件

1.标准与规范

满足教学需要的标准教室，材料学实验装置，工程热力学实验装置等。

2.教学设施

（1）工程热力学试验实训，材料学实验实训、仿真软件。

（2）差热膨胀分析仪

、电子显微镜，数码金相显微镜、金相显微镜、金相切割机、金相试磨抛机，镶嵌机

，砂轮机，膨胀机、卧式显微镜，仿真，通用计算机，课件，黑板，多媒体、测量工具、测量说明书等。

3.实训条件

（1）机加工中心

（2）数控加工中心

(3)

校外企业

（四）课程考评方法

本课程采用任务驱动教学法，为实施过程考核提供了条件。采用过程考核（任务考核）与课程考核（期末考评）相结合的方法，强调过程考评的重要性。过程考核占70分，课程考核占30分(具体见下表),取代了依靠一次期末考试来确定成绩的方式。

考核方式

过程考核（任务考核）

课程考核（期末考评）

素质考核

任务单考核

10%

10%

80%

考核实施

由指导教师根据学生表现集中考评

由指导教师根据学生完成的工单任务情况考评

按照教考分离原则，由学院教务处组织考评。

考核标准

根据遵守设备安全、人身安全和生产纪律等情况进行打分10分

预习内容10分

项目操作过程记录10分

任务方案正确15分

工具使用正确5分

操作过程正确15分

任务完成良好5分

建议题型：单向选择、多项选择、判断、问答题、论述题

1.素质考核

素质考核由指导的考核教师完成，素质考核总分为10分。参考以下考核表进行考核。

学生素质考核表

考核日期

考核者

被考核者姓名

考核分数

考核要素

言行举止和纪律性

体现学校形象和个人素质；良好的精神面貌和工作心态；关心同学；无迟到、早退、旷课和违反各种安全制度行为

很出色

10

较强

8

一般

6

较差

4

极差

2

责任

感

清楚自己任务要求；对小组的任务关注和积极参与；工作有始有终；正确面对工作失误，勇于承认错误和承担责任

很出色

10

较强

8

一般

6

较差

4

极差

2

进

取

心

学习充满热情和自信不断给自严格要求自己；积极学习和贯彻执行各项制度；及时提出合理化建议。

很出色

10

较强

8

一般

6

较差

4

极差

2

改善工作意识

结合自己的任务，主动查漏补缺；能开动脑筋，主动提出、接受并推广先进的工作方法；掌握学习的技巧

很出色

10

较强

8

一般

6

较差

4

极差

2

合

作

性

具有团队合作意识；为同学提供尽可能的协助；能虚心接受他人的意见和建议；乐意贡献自己的聪明才智

很出色

10

较强

8

一般

6

较差

4

极差

2

最后考核得分

被考核者签名

2.任务单考核

每个学习任务有学生学习的任务工单，考查学生完成任务工单的情况。参考任务工单考核表进行。

任务单考核=成果评定×60%+学习过程评价30%+团队合作评价10%

1.成果评定=自我评分分值20%+班组评分分值×30％+教师评分分值×50%。

2.学习过程评价=自我评分分值20%+班组评分分值×30％+教师评分分值×50%。

3.团队合作评价=自我评分分值20%+班组评分分值×30％+教师评分分值×50%。

3.成绩计算

成绩=素质考核成绩总和/15+（任务单考核成绩总和/15）*60%+期末考核成绩*30%。

四、参考文献

（一）教材

《材料科学基础》（第三版），西北工业大学出版社，2000第一版，教育部高等院校推荐教材

。

（二）实训指导书

《材料科学》实训指导书校本教材。

（三）参考资料

1.

《无机材料科学基础教程》，化学工业出版社，2004.1，胡志强主编.

2．《无机材料科学基础（第二版）》，武汉工业大学出版社，1996，陆佩文主编．

3．《无机材料物理化学》，中国建筑工业出版社，1986，叶瑞伦编.

4．《材料科学基础》，北京航空航天大学出版社，1999，谢希文主编．

5．《材料科学基础教程》，哈尔滨工业大学出版社，2003，赵品主编．

6．《材料科学基础教程习题及解答》，哈尔滨工业大学出版社，2003，赵品主编．

篇2：金属学及材料科学基础总结题

金属学及材料科学基础总结题 本文关键词：材料科学，结题，金属，基础

金属学及材料科学基础总结题 本文简介：总结题2一、判断：（对的打√，错的打×）1、钢淬火时的冷却速度越快，马氏体的硬度越高。(x)2、当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时，将获得由铁素体和奥氏体构成的两相组织，在平衡条件下，其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含量。（）3、20钢比T12钢的碳含量要高。（X）4、正火是将钢件加热至完

金属学及材料科学基础总结题 本文内容：

总结题2

一、判断：（对的打√，错的打×）

1、钢淬火时的冷却速度越快，马氏体的硬度越高。

(

x

)

2、当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时，将获得由铁素体和奥氏体构成

的两相组织，在平衡条件下，其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含量。

（

）

3、20钢比T12钢的碳含量要高。

（

X

）

4、正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理工艺

。

（

）

5、65Mn是合金调质结构钢。

弹簧钢

（

X

）

6、回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状

索氏体的性能。

（

）

7、T10A和60号钢均属于高碳钢。

（

X

）

8、室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越好。

（

）

9、一般来说，钢的强度高于铸铁的强度。

（

）

10、65Mn的淬透性比65号钢的淬透性差。

（

）

11、从C曲线中分析可知，共析钢的过冷奥氏体在A1-550℃的范围内

发生贝氏体转变。

（

）

12、所谓本质细晶粒钢就是一种在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。

（

）

13、过冷奥氏体转变为马氏体是一种扩散型转变

。

（

）

14、60钢比T12钢的碳含量要高。

（

）

15、马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体，当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。（

）

16、当亚共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。（

）

17、贝氏体是过冷奥氏体中温转变产物，在转变过程中，碳原子能进行扩散，而铁

原子不能进行扩散。

（

）

18、不论碳含量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。

（

）

19、高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。

（

）

20、经退火后再高温回火的钢，能得到回火马氏体组织，具有良好的综合机械性能。（

）

21、热加工是指在室温以上的塑性变形加工。

（

）

22、在正常加热淬火条件下，亚共析钢的淬透性随碳的增高而增大，过共析钢的淬透性随碳

的增高而减小。

（

）

二、填空题：请把答案填在题中横线上。

1、钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越向

（填“左或右”）。

2.、HT200牌号中“HT”表示

，数字”200”表示

。

3、用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈

羽毛状

状，而下贝氏体则呈

针状或竹叶状

状。

4、奥氏体是_________vFe__

的间隙固溶体，马氏体是____a

Fe___

_的过饱和固溶体。

5、合金钢的______________比碳钢大，其原因是大部分合金元素都使钢的临界冷却速度__________。

6、按碳的质量分数对碳钢进行分类，可分为

、

、

三类。

7、QT600--3牌号中“QT”表示

，数字”600”表示,”3”表示

。

8、用光学显微镜观察，根据含碳量的多少，马氏体的组织特征有

板条

状和

透镜

状

其中

的力学性能要好。

20、铸铁中的石墨有球状、团絮状和_____棉絮状_________、______片状

____等四种。

三、单项选择：

1、制造弹簧应选用：

（

c

）

a.

T12钢经淬火和低温回火；

b.

Cr12MoV钢经淬火和低温回火；

c.

65钢经淬火后中温回火。

2、为消除T12钢中的网状碳化物,选用的热处理为。

（

a

）

a.

球化退火

b.

正火

c.

调质处理

d.

回火

3、奥氏体向珠光体的转变是

（a

）

a．非扩散型转变

b．扩散型转变

c．半扩散型转变

4、钢经调质处理后获得的组织是

（

c

）

a．回火马氏体；

b．回火屈氏体；

c．回火索氏体。

5、淬硬性好的钢

（

）

a．具有高的合金元素含量；b．具有高的碳含量；c．具有低的碳含量。

6、制造手用锯条应选用

（

c

）

a.

T12钢经淬火和低温回火；

b.

Cr12MoV钢经淬火和低温回火；

c.

65钢经淬火后中温回火。

7、T10钢的含碳量为

（

c

）

a、0.10%

b、10.0%

c、1.0%

d、0.01%

8、钢的回火处理是在：

（

c）

a．退火后进行；b．正火后进行；c．淬火后进行。

9、若合金元素能使C曲线右移，钢的淬透性将：

（

a

）

a．降低；

b．提高；

c．不改变。

10、挖掘机的挖斗要求表面具有高耐磨性和高的疲劳强度，最好应选用：（

）

a、20CrMnMo

b、65Mn

c、ZGMn13

d、T8

11、钢经低温回火处理后获得的组织是：

（a

）

a．回火马氏体；

b．回火屈氏体；

c．回火索氏体。

12、0Cr18Ni9Ti不锈钢中的含Cr量为：

（

b

）

a．0.18%；

b．1.8%；

c．18%。

13、共析钢过冷奥氏体在350℃-Ms的温度区间等温转变时，所形成的组织是：（

）

a．索氏体；

b．下贝氏体；

c．上贝氏体；

d．珠光体。

四、名词解释题

1、热硬性（红硬性）：

2、调质处理：

3、马氏体：4、残余奥氏体：5、本质晶粒度：

6、淬硬性：

1、热硬性（红硬性）：钢在高温下保持高硬度的能力。

2、调质处理：淬火加高温回火。

3、马氏体：碳原子在α-Fe中的过饱和固溶体。

4、残余奥氏体：过冷奥氏体向马氏体转变时，马氏体转变结束后剩余的奥氏体。

5、本质晶粒度：根据标准试验方法，在930±10℃保温足够时间（3-8小时）后测定的钢中晶粒的大小。

6、淬硬性：钢在淬火后获得马氏体的最高硬度。

五、材料判别

已知下列十种金属材料的牌号（或钢号、代号）请填写到对应的十个名称空格中（可填序号）：

1、40Cr

2、Cr12MoV

3、16Mn

4、1Cr18Ni9Ti

5、5CrNiMo

6、ZG45

7、65

8、H62

9、HT200

10、ZL107

a、低合金结构钢

1,b、铸造铝合金

c、灰口铸铁

d、碳素铸钢

e、弹簧钢

7,f、黄铜

g、冷模具钢

h、热模具钢

2,5

i、调质钢

1,j、不锈钢

a-3；

b-10；

c-9；

d-6；

e-7；

f-8；

g-2；

h-5；

i-1

j-4

。

六、简答题：

1、某汽车重负荷齿轮选用合金渗碳钢20CrMnMo材料制作，其工艺路线如下：下料→锻造→热处理①

→切削加工→热处理②→热处理③→热处理④→喷丸→磨削加工。试分别说明上述①②③④四项热处理工艺的名称、目的及热处理后的组织。

1）正火的目的：使网状碳化物分解；细化晶粒使组织正常化；消除应力。

正火后的组织：索氏体。

2）渗碳的目的：提高工件表面含碳浓度，经过淬火和回火处理，从而提高表面的硬度、耐磨性和疲劳强度，使心部保持良好的塑性和韧性。

渗碳不改变组织

3）淬火加热的理论温度：Ac1以上30-50℃。

淬火后的组织：淬火马氏体+残余奥氏体。

4）低温回火的目的是消除淬火应力和提高韧性；

低温回火后的组织：回火马氏体。

2、试各举出一类钢材，说明通过热处理方法，可在室温下得到下列组织：

①粒状珠光体

②针状马氏体

③回火索氏体

④回火马氏体

2、答题要点：液体金属中加入孕育剂或变质剂，以细化晶粒和改善组织的处理方法。

1.

粒状珠光体：T12A等过共析钢，球化退火

2.

针状马氏体：65等高碳钢，淬火

3.

回火索氏体：45等调质钢，调质处理

4.回火马氏体：T10等工具钢，淬火+低温回火

3、下列零件或工具用何种碳钢制造，说出其名称、至少一个钢号以及其热处理方法：手锯锯条、普通螺钉、车床主轴、弹簧钢。

3、答题要点：

手锯锯条采用碳素工具钢制造，如T10A，采用淬火+低温回火

普通螺钉用普通碳素结构钢制造，如Q235，在热轧状态下使用

普通弹簧采用弹簧钢制造，如65Mn,采用淬火+中温回火

车床主轴中碳调质钢制造，如45，采用调质处理

4、用一根冷拉钢丝绳吊装一大型工件进入热处理炉，并随工件一起加热到1000℃保温，当出炉后再次吊装工件时，钢丝绳发生断裂，试分析其原因。

4、答题要点：

冷拉钢丝绳是利用加工硬化效应提高其强度的，在这种状态下的钢丝中晶体缺陷密度增大，强度增加，处于加工硬化状态。在1000℃时保温，钢丝将发生回复、再结晶和晶粒长大过程，组织和结构恢复到软化状态。在这一系列变化中，冷拉钢丝的加工硬化效果将消失，强度下降，在再次起吊时，钢丝将被拉长，发生塑性变形，横截面积减小，强度将比保温前低，所以发生断裂。

5、以共析钢为例，说明过冷奥氏体在高温（A1—550℃）、中温（550℃—Ms）、低温(Ms以下)三个温度阶段等温转变时，转变的组织及性能特点。

5、答题要点：高温转变组织为珠光体类组织，珠光体为铁素体和渗碳体相间的片层状组织，随转变温度的降低片层间距减小，分别生成P、S、T,这三种组织的片层粗细不同，片层越细，强度硬度越高；

中温转变产物为B,B是含碳过饱和的铁素体与渗碳体的非片层状混合物，按组织形态的不同分为上贝氏体和下贝氏体，下贝氏体的强度硬度高于上贝氏体，塑韧性也较上贝氏体要好。

低温转变产物为马氏体，马氏体是含有大量过饱和碳的α固溶体，马氏体分为板条马氏体和片状马氏体，片状马氏体强度硬度很高但很脆，板条马氏体强度硬度高而塑韧性也较好。

6、珠光体类型组织有哪几种？它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点？

6、答题要点：

（1）三种。分别是珠光体、索氏体和屈氏体。

（2）珠光体是过冷奥氏体在550℃以上等温停留时发生转变，它是由铁素体和渗碳体组

成的片层相间的组织。

索氏体是在650～600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。

屈氏体是在600～550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。珠光体片间距愈小，相界面

积愈大，强化作用愈大，因而强度和硬度升高，同时，由于此时渗碳体片较薄，易随铁

素体一起变形而不脆断，因此细片珠光体又具有较好的韧性和塑性。

（因为删掉了部分题，所以答案需要大家自己琢磨，部分题的参考答案已没有价值，删掉了）！

二、填空题：请把答案填在题中横线上。

1、体心立方，面心立方；2、增大过冷度、加入变质剂；3、结晶、同素异构转变；4、珠光体、铁素体、渗碳体；5、表面细晶粒区、中间柱状晶区、内部粗大等轴晶；6、晶界和亚晶界；7、62%；8、冷、热；9、右；10、灰口铸铁、最低抗拉强度；11、羽毛状、针状；12、理论结晶温度、实际结晶温度、大；13、C在γ-Fe、C在α-Fe；14、淬透性、降低；15、低碳钢、中碳钢、高碳钢；16、球墨铸铁、最低抗拉强度、延伸率；17、板条状、针状、板条状；18、伸长率、断面收缩率；19、Fe和C具有复杂结构、铁素体和渗碳体的机械混合物；20、片状、蠕虫状；21、莱氏体、奥氏体、渗碳体。

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篇3：材料科学基础试题库内附部分自己整理答案

材料科学基础试题库内附部分自己整理答案 本文关键词：材料科学，内附，试题库，整理，答案

材料科学基础试题库内附部分自己整理答案 本文简介：《材料科学基础》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__C___。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__B___。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

材料科学基础试题库内附部分自己整理答案 本文内容：

《材料科学基础》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

__C___。

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

__B___。

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____。

A、莱氏体

B、珠光体

C、铁素体

4、原子扩散的驱动力是

_B____。

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

__C___。

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

_B____。

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___。

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___。

A、单相区

B、两相区

C、三相区

9、有效分配系数Ke表示液相的混合程度，其值范围是

_____。（其中Ko是平衡分配系数）

A、1

r*

；能量条件：

A

>

ΔG

max

；成分条件。

16、为什么钢的渗碳温度一般要选择在γ-Fe相区中进行？若不在γ-Fe相区进行会有什么结果？γ相是原始生长相，固溶度高，渗碳可以均匀分布在组织结构中。

温度过低的其他相，比如马氏体，或珠光体的，不能均匀扩散到组织结构中，偏析严重，导致强度降低。

温度过高，组织会重新生核成长，会破坏原来的组织结构

19、位错密度有哪几种表征方式？

体密度：即单位体积内的位错线长度；面密度：即垂直穿过单位面积的位错线根数。

20、淬透性与淬硬性的差别。

淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层深度的能力；淬硬性是指在一定条件下淬火后获得马氏体组织所能达到的最高硬度。

22、马氏体相变的基本特征？（12分）

1.无扩散性

2.切变性，即由母相变为新相的晶格改组过程是以切变方式进行的

3.具有一定的晶体学位相关系的惯习面，即共格切变

4.转变在一定的温度范围内进行

5.快速转变，一般不需要孕育期

6.转变不完全，会留有相当数量的残余奥氏体

23、加工硬化的原因？（6分）

产生加工硬化的主要原因是金属在塑性变形时晶粒产生滑移，滑移面和其附近的晶格扭曲，使晶粒伸长和破碎，金属内部产生残余应力等，因而继续塑性变形就变得困难，从而引起加工硬化。

24、柏氏矢量的意义？（6分）

它描述了位错线上原子畸变特征、方向、大小；位错的畸变能和柏氏矢量的平方成正比.

26、已知916℃时，γ-Fe的点阵常数0.365nm，（011）晶面间距是多少？（5分）

面心立方的g-Fe，a＝b＝c＝0.365nm，对立方晶系，

27、画示意图说明包晶反应种类，写出转变反应式？（4分）

28、影响成分过冷的因素是什么？（9分）

温度梯度（平缓有利）；凝固速度（越快越有利）；凝固范围（越大越有利）。

29、单滑移、多滑移和交滑移的意义是什么？（9分）

只有一个滑移系统上的分切应力最大并达到临界分切应力，形成单滑移，这种情况下，加工硬化最弱；当拉力轴在晶体的特定取向上可能使几个滑移系的分切应力相等，在同时达到了临界分切应力时发生多滑移，这种情况下会发生加工硬化现象；交滑移是螺旋位错在两个相交的滑移面上运动，当螺型位错在一个滑移面上运动遇到障碍会转到另一个滑移面上继续滑移，滑移方向不变。交滑移影响材料的塑性。

30、简要说明纯金属中晶粒细度和材料强度的关系，并解释原因。（6分）

Hall-Petch霍尔-佩奇公式，细度减小，屈服强度增加，用晶界位错塞积模型解释。对粗晶粒，晶界塞积的位错多，产生应力集中大，在变形传递中容易使位错源开动，因此屈服强度低。

31、某晶体的原子位于四方点阵的节点上，点阵的a=b，c=a/2，有一晶面在x，y，z轴的截距分别为6个原子间距、2个原子间距和4个原子间距，求该晶面的密勒指数。

32、证明理想密排六方结构的轴比c/a=1.633。(a,厂3/3a)

33、立方晶系的(111)，(110)，(123)晶面族各包含多少晶面，写出它们的密勒指数。

34、说明柏氏矢量的确定方法，如何利用柏氏矢量和位错线来判断位错的类型？

答：首先在位错线周围作一逆时针回路,然后在无位错的晶格内作同样的回路,该回路必不闭合,连接终点与起点即为柏氏矢量.

位错线与柏氏矢量垂直的是刃型位错,平行的是螺型位错.

35、简要说明成分过冷的形成及其对固溶体组织形态的影响。

答:

固溶体凝固时,由于溶质原子在界面前沿液相中的分布发生变化而形成的过冷.

36、为什么晶粒细化既能提高强度，也能改善塑性和韧性？

答:

晶粒细化减小晶粒尺寸,增加界面面积,而晶界阻碍位错运动,提高强度;

晶粒数量增加,塑性变形分布更为均匀,塑性提高;

晶界多阻碍裂纹扩展,改善韧性.

37、共析钢的奥氏体化有几个主要过程？合金元素对奥氏体化过程有什么影响？

答:

共析钢奥氏体化有4个主要过程:

奥氏体形成、渗碳体溶解、奥氏体均匀化、晶粒长大。合金元素的主要影响通过碳的扩散体现，碳化物形成元素阻碍碳的扩散，降低奥氏体形成、渗碳体溶解、奥氏体均匀化速度。

38、提高钢材耐蚀性的主要方法有哪些？为什么说Cr是不锈钢中最重要的合金元素？

答：提高钢材耐蚀性的主要方法有：在表面形成致密氧化膜、提高基体电极电位、形成单相组织。Cr可形成表面致密氧化膜Cr2O3,可提高电极电位，可形成单相铁素体.

39、何为位错反应？如何判断一个位错反应能否进行？

40、根据凝固理论，试述细化晶粒的基本途径。

由

凝固理论可知，结晶时单位体积中的晶粒数目

z

取决于形核率

N

和晶体长大速率

Vg

两个因素，即

z

∝

N/Vg

。基本途径：

(1)

增大过冷度

△

T。△T增加，N和Vg

都随之增加，即

z增多。

(2)

加入形核剂。加入形核剂后，可以促使过冷液体发生非均匀形核。即不但使非均匀形核所需要的基底增多，而且使临界晶核半径减小，这都将使晶核数目增加，从而细化晶粒。

(3)

振动结晶。振动结晶，一方面提供了形核所需要的能量，另一方面可以使正在生长的晶体破断，以提高更多的洁净核心，从而使晶粒细化。

41、分析金属冷变形度的大小对再结晶晶粒尺寸的影响，说明原因。

42、简述成分过冷的形成以及成分过冷对固溶体生长形态的影响。

43、位错增值机理

五、计算、作图

1、已知碳在r—Fe中的扩散常数D0＝2.0×10-5m2/s，扩散激活能Q＝1.4X105J/mol（R＝8.31J/(molK))。碳势均为CP＝1.1％C的条件下对20#钢在880℃进行渗碳，为达到927℃渗碳5h同样的效果，渗碳时间应为多少？(12分)

2、对fcc结构的晶体(点阵常数为a)

(1)分别计算原子在[100]，[110]和[111]晶向上的原子密度，并说明哪个晶向是密排方向：

(2)计算原子在(100)，(110)和(111)晶面上的原子密度和三个面的面间距，并指出面间距最大的晶面。

3、写出附图1.1所示立方晶格中晶面ABCD和晶向CE的指数；在右图单胞中画出晶面(111)和该面上属于三个晶向，并标出具体指数。(12分)

4、已知碳在γ-Fe中扩散时，D0

=2.0×10-5m2/s，Q=1.4×105J/mol。当温度在927℃时，求其扩散系数为多少？（已知摩尔气体常数R=8.314J/mol?K）

5、作图表示立方晶体的、、晶面和、、晶向。（每题2分，共10分）

6、已知A（熔点600℃）与B（熔点500℃）在液态无限互溶，固态时A在B中的最大固溶度（质量分数）为ωA＝0.30，室温时为ωA＝0.10；但B在固态和室温时均不溶于A。在300℃时，含ωB=0.40的液态合金发生共晶反应。试绘出A-B合金相图；并分析ωA=0.20、ωA=0.80的合金在室温下的组织组成物和相组成物的相对量。

在A-B二元相图中，分析wB=0.6的合金平衡凝固后，在室温下的相组成物及组织组成物，并计算各相组成物的相对含量。

相组成：A＋β

组织组成：A＋β＋AII

解：

按已知条件，A-B合金相图如图4-13所示(各相区均用组织成物标注)。

Ⅰ合金(A-0.80B):室温下由A与B两相组成，其相对量为Wβ=(0.8-0)/(0.9-0)=89%.

WA=1-β=11%.室温下的组织为β+

A

Ⅱ，其组织组成物的相对量与组成物相同，即

W

β=89%,WA

Ⅱ=11%.

Ⅱ合金(A-0.55B):室温下由Ａ与Ｂ两相组成，其相对量为

室温下的组织为β初+(A+β)共晶+AⅡ。在共晶反应刚完成时。则有β初+(A+β)共晶.冷至室温时，将由β初‘

与共晶β中析出AⅡ，但由于共晶β中析出的AⅡ与共晶A连接在一起。不可分辨，故略去不计。

由β初‘中析出ＡⅡ的相对量为

所以，室温下β初的相对量为Wβ初

=

Wβ初‘

-

WAⅡ=

50%

-

11%

=

39%

该合金室温下组织成物的相对量为

Wβ初

=

39%

.W(A+β)共晶

=50%

.WAⅡ

=

11%

7、绘出Fe-Fe3C相图，标出铁碳相图上的C、E、F、G、K、P、S点，说明ECF、PSK水平线和ES、GS曲线的意义，其上发生的转变及生成的组织组成物。

A

1538

0

纯铁的熔点

C

1148

4.3

共晶点，LC→ld

D

1227

6.69

渗碳体的熔点（计算值）

E

1148

2.11

碳在γ-Fe中的最大溶解度

G

912

0

纯铁的同素异晶转变点，α-Fe→γ-Fe

P

727

0.0218

碳在α-Fe中的最大溶解度

S

727

0.77

共析点，As→P

Q

600

0.0057

600℃时碳在α-Fe中的溶解度

ECF

共晶线

发生共晶转变，生成莱氏体（Ld）。共晶反应式为：Lc—→Ld

ACD

液相线

此线以上为液相（L），缓冷至液相线时，开始结晶

AECF

固相线

此线以下为固相

PSK

共析线

A1

发生共析转变，生成珠光体（P）.

共析反应式为：AS—→P

ES

Acm

碳在γ-Fe中的溶解度曲线

PQ

碳在α-Fe中的溶解度曲线

GS

A3

奥氏体—→铁素体转变线

8、已知某低碳钢

σ

0

=64KPa

，

K=393.7

，若晶粒直径为

50μm

，该低碳钢的屈服强度是多少？

9、试计算

BCC

晶体最密排面的堆积密度

BCC

密排面为｛

110

｝面，其面积为：

.｛

110

｝面上被原子占据的面积为（两个原子）：

.堆积密度：

。

10、面心立方结构和密排六方结构金属中的原子堆垛方式和致密度是否有差异?请加以说明。

FCC和HCP均按ABCABC方式堆垛；致密度也都是0.74。

11、计算wc＝3.3％的铁碳合金常温下莱氏体的相对含量，组织中珠光体的相对含量和共析渗碳体的含量。（9分）

12、已知Cu的原子量为63.5，原子半径是0.1278

nm。(

20分)

（1）计算铜的密度、点阵常数和最大面间距。

（2）在立方晶胞（图1.）中标出下列晶面和晶向（要求用字母标出，如oa:[001]，等等）：

（011）、（11`1）、(`221)、[102]、[`110]、[11`1]

（3）以上哪些晶面和晶向互相垂直？

13、柏氏矢量的物理意义是什么？根据柏氏矢量如何区分螺型位错和刃型位错？什么是全位错和不全位错？简述位错反应条件。无外力作用时，位错反应

能否进行？（18分）

14、假设在镁晶体中，由一个位错源放出的位错移到晶体表面，使晶体表面产生高度约为10-4cm的滑移台阶，问有多少个位错运动至表面？（已知b=3.2

A）

15、在铝试样中测得晶粒内部的位错密度为5x1013m-2，假定位错全部集中在亚晶界上，且每个亚晶粒的截面均为正六边形，而位错全为刃位错，其柏氏矢量b=a/2[101]≈2x10-10m，如亚晶粒之间的倾角为5°，试求亚晶界上的位错间距和亚晶粒的平均大小。

正六边形面积

，总边长为6a，单位面积中亚晶数目

求得a=1′10-5（m）。

P/6=5*10^2/6=87.因为，D=2.3nm，所以六边形边长为：2.3*87=198nm,则晶梨外接圆直径d=2*198=396nm.

17、在870℃比在930℃渗碳有一定优越性，淬火变形小又可得到较细的晶粒，碳在γ铁中的D0=2.0×10-5m2/s,Q=140×103J/mol,请计算：(10分)

(a)

870℃时碳在γ铁中的扩散系数；

(b)

将渗层加深一倍需多长时间？

(c)

若规定0.3%C作为渗碳层厚度的量度，则在930℃渗碳10小时的渗层厚度为870℃渗碳10小时的多少倍？

(气体常数R=8.314J/mol·K,渗层厚度)

(a)

D870℃=7.98×10-12

m2/s

(b)

4倍时间

(c)

1.44倍

18、位错线与柏氏矢量，切应力方向，位错线运动方向以及晶体滑移方向的关系？

六、综合

1、试分析冷塑性变形对合金组织结构、力学性能、物理化学性能、体系能量的影响。

组织结构：（

1

）形成纤维组织：晶粒沿变形方向被拉长；（

2

）形成位错胞；（

3

）晶粒转动形成变形织构.

力学性能：位错密度增大，位错相互缠绕，运动阻力增大，造成加工硬化。

物理化学性能：其变化复杂，主要对导电，导热，化学活性，化学电位等有影响。

体系能量：包括两部分：（

1

）因冷变形产生大量缺陷引起点阵畸变，使畸变能增大；（

2

）因晶粒间变形不均匀和工件各部分变形不均匀引起的微观内应力和宏观内应力。这两部分统称为存储能，其中前者为主要的。冷变形后引起的组织性能变化为合金随后的回复、再结晶作了组织和能量上的准备。

2、对铁碳合金(wc＝0.0015)经过完全退火后：(20分)

（1）

在室温下包含哪些组成相，计算其相对量。

（2）

在室温下由哪些组织组成物构成，画出组织示意图，并计算各自的相对量。

(3)

在室温下该合金经过较大的塑性变形(例如压缩50％)，其组织会发生哪些变化？

(4)

变形后再经过750℃充分保温后缓慢冷却到室温，所得到的组织与原完全退火的组织有哪些差别？

3、请根据所附二元共晶相图分析解答下列问题：

（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）

如果希望得到共晶组织和5%的β初的合金，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。

：（

1

）

（

2

）

I

：

α

初

＋

β

II

，相组成与组织组成比例相同

II

：

β

初

＋（

α

＋

β

）

共

＋

β

II

（忽略）

（

3

）设所求合金成分为

x

（

4

）

I

合金在快冷条件下可能得到少量的共晶组织，且呈现离异共晶的形态，合金中的

β

II

量会减少，甚至不出现；

II

合金在快冷条件下

β

初呈树枝状，且数量减少。共晶体组织变细小，相对量增加。

4、叙述板条马氏体和下贝氏体的组织形态，并说明板条马氏体和下贝氏体具有良好强韧性的原因。

5、试述冷变形金属在加热时，其组织和性能发生的变化。

6、试论述含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响。

7、论述影响扩散的主要因素。

8、求体心立方结构中的四面体和八面体间隙的半径及其中心位置的坐标。

9、45钢的过冷奥氏体连续转变曲线如图所示，请回答下列问题：（共15分）

（1）说明图中A1线、Ms、1线、2线、3线表示的意义。

（2）过冷奥氏体转变产物有哪些？写出各种转变产物的名称、相变类型、组织形态和性能特点；

（3）在V1、V2、V3、V4

冷却速度下，各得到何种组织？

（4）指出与V1、V2、V3、V4相对应的热处理工艺名称是什么？

1.

A1线—共析线；Ms—马氏体转变开始线；1线—过冷奥氏体向铁素体转变开始线；2线—珠光体转变终了线；3线—贝氏体转变开始线。

2.

过冷奥氏体转变产物：

珠光体，扩散型相变，片状组织，强度较高，塑性较好；

铁素体，扩散型相变，块状组织，强度低，塑性好；

马氏体，非扩散型相变，板条或片状，强度高，脆性大；

贝氏体，兼有扩散与非扩散相变特点，上贝氏体，羽毛状，脆性大，下贝氏体，片状，强度高，韧性好。

3．V1—铁素体、珠光体；V2—铁素体、珠光体；V3—铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体；V4—马氏体。

4．V1、V2—退火，V3—正火，V4—淬火

10、就Fe-Fe3C相图，回答下列问题：

1.

默画出Fe-Fe3C相图，用相组成物填写相图；

2.

分析含碳量为1.0wt%的过共析钢的平衡结晶过程，并绘出室温组织

示意图。

LàL+γàγàγ+Fe3CⅡàP+Fe3CⅡ

3.

计算相图中二次渗碳体和三次渗碳体可能的最大含量。

Fe3CⅡ=(2.11-0.77)/(6.69-0.77)=22.6%

Fe3CⅢ=(0.0218-0.00001)/(6.69-0.00001)=0.325%

4．已知某铁碳合金室温时的相组成物为铁素体和渗碳体，铁素体占82%，试求该合金的含碳量和组织组成物的相对量。wc=1.2%,P=92.7%,Fe3C=7.3%

11、右图为固态有限互溶三元共晶相图的投影图，请回答下列问题：

（1）指出三个液相面的投影区；

（2）指出e3E线和E点表示的意义；

（3）分析合金N的平衡结晶过程。

1.

Ae1Ee3A、

Be2Ee1B、

Ce3Ee2C

2．e3E线：α与γ的共晶线，

E点：三元（四相）共晶点。

3．N点合金：LèLàγèLàβ+γè

Làα+β+γ

12.

在面心立方晶体中，分别画出

、

和、，指出哪些是滑移面、滑移方向，并就图中情况分析它们能否构成滑移系？若外力方向为

[001]

，请问哪些滑移系可以开动？

13．假设某面心立方晶体可以开动的滑移系为

，请回答：

1)

给出滑移位错的单位位错柏氏矢量；

2）若滑移位错为纯刃位错，请指出其位错线方向；若滑移位错为纯螺位错，其位错线方向又如何？

答：（

1

）单位位错的柏氏矢量

；

（

2

）纯刃位错的位错线方向与

b

垂直，且位于滑移面上，

为

；纯螺位错的位错线与

b

平行，为

[011]。