?2023年河北專升本金屬學模擬題及答案

2023年河北專升本金屬學模擬題及答案

說明：請在答題紙的相應(yīng)位置上作答，在其它位置上作答的無效

一、填空題 (本大題共 10 個空，每空 4 分，共 40 分。請在答題紙的相應(yīng)位置上作答。)

1、 γ-Fe、 α-Fe 的一個晶胞內(nèi)的原子數(shù)分別為_____ 和_____。

2、多晶體塑性變形的特點是 _____  、_____和相互協(xié)調(diào)性。

3、用光學顯微鏡觀察，上貝氏體的組織特征呈_____ 狀，而下貝體則呈_____狀。

4、鋼中的硫容易引起 _____  。

5、液態(tài)金屬結(jié)晶時的阻力是 _____ ，動力是_____ 。

6、固溶體的強度和硬度比溶劑的強度和硬度_____。

二、單項選擇題 (本大題共 10 小題，每小題 4 分，共 40 分。在每小題給出的四個備選項中， 選出一個正確的答案，并將所選項前的字母填寫在答題紙的相應(yīng)位置上。)

1、晶格常數(shù)為a 的體心立方晶體的原子半徑可以表示為 (    )。

2、在體心立方晶格中，原子密度最大的晶面是 (    )。

A. {100}       B. {110}       C. {111}       D. {010}

3、金屬結(jié)晶時，冷卻速度越快，其實際結(jié)晶溫度將 (    )。

A.越高      B.越低      C.越接近理論結(jié)晶溫度      D.無法確定

4、冷變形時，隨著變形量的增加，金屬中的位錯密度 (    )。

A.增加      B.降低      C.無變化      D.先增加后降低

5、奧氏體向珠光體的轉(zhuǎn)變是 (    )。

A.擴散型轉(zhuǎn)變      B. 非擴散型轉(zhuǎn)變      C. 半擴散型轉(zhuǎn)變      D.無法確定

6、45 鋼為得到回火索氏體組織，應(yīng)進行 (    )。

A.淬火+低溫回火      B. 等溫淬火      C. 淬火+高溫回火      D. 淬火+中溫回火

7、鋼的晶粒細化以后可以 (    )。

A.提高強度      B.提高硬度      C.提高韌性      D.既提高強度、硬度又提高韌性

8、奧氏體是 (    )。

A.碳在γ-Fe 中的間隙固溶體      B. 碳在α-Fe 中的間隙固溶體

C. 碳在α-Fe 中的有限固溶體     D. 碳在γ-Fe 中的間隙相

9、固溶體合金中 k₀＜1(k₀ 指平衡分配系數(shù))時，隨著溶質(zhì)含量的增加，合金的熔點將(    )。

A. 提高      B. 降低      C.先降低后提高      D.先提高后降低

10、T10 鋼的含碳量為 (    )。

A.0.10%      B.1.0%      C.10%      D. 0.01%

三、簡答題 (本大題共 5 小題，每小題 10 分，共 50 分。請在答題紙的相應(yīng)位置上作答。)

1、(以金屬為基的) 固溶體與金屬化合物在結(jié)構(gòu)、鍵性、性能方面有什么差異？

2、影響擴散的主要因素有哪些？

3、碳可以溶入鐵中而形成間隙固溶體，試分析是α-Fe 還是γ-Fe 能溶入較多的碳，為什么？

4、成分過冷對固溶體結(jié)晶時晶體長大方式和鑄錠組織有何影響？

5、何謂“枝晶偏析”？如何消除？

四、綜合題 (本大題共 1 小題，共 20 分。請在答題紙的相應(yīng)位置上作答。)

圖 1 為鐵碳相圖，(1) 標出相圖中 S、P 點的溫度及含碳量。(2) 分析 T12 鋼從液態(tài)緩 慢冷卻到室溫的相變過程并說明最終的室溫組織；根據(jù)杠桿定律，計算各組織組成物的相對 重量。

參考答案

一、填空題 (每空 4 分)

1、4；2

2、不同時性；不均勻性

3、羽毛；針

4、熱脆

5、表面能的增加；體積自由能的降低

6、高

二、單項選擇題 (每小題 4 分)

1、B  2、B  3、B  4、A  5、A  6、C  7、D 8、A  9、B  10、B

三、簡答題 (每題 10 分)

1、結(jié)構(gòu)：固溶體保持溶劑的晶體結(jié)構(gòu)，而金屬化合物是組元之間形成了一種新相，新相的 結(jié)構(gòu)不同于其組元的結(jié)構(gòu)；(4 分)

鍵性：固溶體是以金屬鍵相結(jié)合，而金屬化合物可能是以金屬鍵或離子鍵或共價鍵相結(jié) 合；(3 分)

性能：固溶體的強度、硬度比金屬化合物的低，但塑性和韌性比一般化合物高得多。(3 分)

2、①溫度              (2 分)

②晶體結(jié)構(gòu)          (2 分)

③固溶體類型        (2分)

④晶體缺陷          (2 分)

⑤化學成分的影響    (2分)

3、 γ-Fe 能溶入較多的碳。(4 分)

原因：碳原子通常溶于八面體間隙中，面心立方晶格的八面體間隙半徑和碳原子半徑比 較接近。而體心立方晶格的八面體間隙半徑遠小于碳的原子半徑。(6 分) 

4、①對晶體長大方式的影響：液固界面前端沒發(fā)生成分過冷時，平面狀生長；液固界面前 端成分過冷很小時，形成胞狀結(jié)構(gòu)；液固界面前端成分過冷很大時，形成樹枝狀組織。(6 分)

②對鑄錠組織的影響：液固界面前沿的成分過冷度越大，大于新晶核形成所需的過冷度 時，就會在液固界面前沿的液相中產(chǎn)生新的晶核，阻礙柱狀晶的成長。如果再添加有效的形 核劑，就能得到發(fā)達的等軸晶。當液固界面前沿的成分過冷度小于新晶核形成所需的過冷度 時，就會長成發(fā)達的柱狀晶。(4 分)

5、①在一個晶粒內(nèi)部化學成分不均勻的現(xiàn)象叫枝晶偏析。(5分)

②消除方法：可用擴散退火或均勻化退火法 (即在高溫較長時間的加熱和保溫) 消除掉。(5 分)

四、綜合題 (20 分)

(1)   S 點溫度 727℃ ，含碳量 0.77%       (4 分) 

P 點溫度 727℃ ，含碳量 0.0218%     (4 分)

（2）T12 鋼含碳量為 1.2%。

1 點以上為液相，液態(tài)合金緩慢冷卻到 1 點開始結(jié)晶出γ ，1~2 點之間為 L+γ ，到達 2 點時，液態(tài)合金全部轉(zhuǎn)變?yōu)棣?，2~3 點之間為單相γ區(qū)，冷卻到 3 點時開始從γ中析出 Fe3C _Ⅱ，， 沿γ晶界呈網(wǎng)狀分布，到達 4 點時，γ含碳量達到 0.77% ，在 727℃發(fā)生恒溫轉(zhuǎn)變形成 P。T12 鋼的室溫組織為 P+ Fe₃C _Ⅱ  (6 分)