2023年河北专升本金属学模拟题及答案

2023年河北专升本金属学模拟题及答案

说明：请在答题纸的相应位置上作答，在其它位置上作答的无效

一、填空题 (本大题共 10 个空，每空 4 分，共 40 分。请在答题纸的相应位置上作答。)

1、 γ-Fe、 α-Fe 的一个晶胞内的原子数分别为_____ 和_____。

2、多晶体塑性变形的特点是 _____  、_____和相互协调性。

3、用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈_____ 状，而下贝体则呈_____状。

4、钢中的硫容易引起 _____  。

5、液态金属结晶时的阻力是 _____ ，动力是_____ 。

6、固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度_____。

二、单项选择题 (本大题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个备选项中， 选出一个正确的答案，并将所选项前的字母填写在答题纸的相应位置上。)

1、晶格常数为a 的体心立方晶体的原子半径可以表示为 (    )。

2、在体心立方晶格中，原子密度最大的晶面是 (    )。

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

3、金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将 (    )。

A.越高      B.越低      C.越接近理论结晶温度      D.无法确定

4、冷变形时，随着变形量的增加，金属中的位错密度 (    )。

A.增加      B.降低      C.无变化      D.先增加后降低

5、奥氏体向珠光体的转变是 (    )。

A.扩散型转变      B. 非扩散型转变      C. 半扩散型转变      D.无法确定

6、45 钢为得到回火索氏体组织，应进行 (    )。

A.淬火+低温回火      B. 等温淬火      C. 淬火+高温回火      D. 淬火+中温回火

7、钢的晶粒细化以后可以 (    )。

A.提高强度      B.提高硬度      C.提高韧性      D.既提高强度、硬度又提高韧性

8、奥氏体是 (    )。

A.碳在γ-Fe 中的间隙固溶体      B. 碳在α-Fe 中的间隙固溶体

C. 碳在α-Fe 中的有限固溶体     D. 碳在γ-Fe 中的间隙相

9、固溶体合金中 k₀＜1(k₀ 指平衡分配系数)时，随着溶质含量的增加，合金的熔点将(    )。

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

10、T10 钢的含碳量为 (    )。

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

三、简答题 (本大题共 5 小题，每小题 10 分，共 50 分。请在答题纸的相应位置上作答。)

1、(以金属为基的) 固溶体与金属化合物在结构、键性、性能方面有什么差异？

2、影响扩散的主要因素有哪些？

3、碳可以溶入铁中而形成间隙固溶体，试分析是α-Fe 还是γ-Fe 能溶入较多的碳，为什么？

4、成分过冷对固溶体结晶时晶体长大方式和铸锭组织有何影响？

5、何谓“枝晶偏析”？如何消除？

四、综合题 (本大题共 1 小题，共 20 分。请在答题纸的相应位置上作答。)

图 1 为铁碳相图，(1) 标出相图中 S、P 点的温度及含碳量。(2) 分析 T12 钢从液态缓 慢冷却到室温的相变过程并说明最终的室温组织；根据杠杆定律，计算各组织组成物的相对 重量。

参考答案

一、填空题 (每空 4 分)

1、4；2

2、不同时性；不均匀性

3、羽毛；针

4、热脆

5、表面能的增加；体积自由能的降低

6、高

二、单项选择题 (每小题 4 分)

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

三、简答题 (每题 10 分)

1、结构：固溶体保持溶剂的晶体结构，而金属化合物是组元之间形成了一种新相，新相的 结构不同于其组元的结构；(4 分)

键性：固溶体是以金属键相结合，而金属化合物可能是以金属键或离子键或共价键相结 合；(3 分)

性能：固溶体的强度、硬度比金属化合物的低，但塑性和韧性比一般化合物高得多。(3 分)

2、①温度              (2 分)

②晶体结构          (2 分)

③固溶体类型        (2分)

④晶体缺陷          (2 分)

⑤化学成分的影响    (2分)

3、 γ-Fe 能溶入较多的碳。(4 分)

原因：碳原子通常溶于八面体间隙中，面心立方晶格的八面体间隙半径和碳原子半径比 较接近。而体心立方晶格的八面体间隙半径远小于碳的原子半径。(6 分) 

4、①对晶体长大方式的影响：液固界面前端没发生成分过冷时，平面状生长；液固界面前 端成分过冷很小时，形成胞状结构；液固界面前端成分过冷很大时，形成树枝状组织。(6 分)

②对铸锭组织的影响：液固界面前沿的成分过冷度越大，大于新晶核形成所需的过冷度 时，就会在液固界面前沿的液相中产生新的晶核，阻碍柱状晶的成长。如果再添加有效的形 核剂，就能得到发达的等轴晶。当液固界面前沿的成分过冷度小于新晶核形成所需的过冷度 时，就会长成发达的柱状晶。(4 分)

5、①在一个晶粒内部化学成分不均匀的现象叫枝晶偏析。(5分)

②消除方法：可用扩散退火或均匀化退火法 (即在高温较长时间的加热和保温) 消除掉。(5 分)

四、综合题 (20 分)

(1)   S 点温度 727℃ ，含碳量 0.77%       (4 分) 

P 点温度 727℃ ，含碳量 0.0218%     (4 分)

（2）T12 钢含碳量为 1.2%。

1 点以上为液相，液态合金缓慢冷却到 1 点开始结晶出γ ，1~2 点之间为 L+γ ，到达 2 点时，液态合金全部转变为γ ，2~3 点之间为单相γ区，冷却到 3 点时开始从γ中析出 Fe3C _Ⅱ，， 沿γ晶界呈网状分布，到达 4 点时，γ含碳量达到 0.77% ，在 727℃发生恒温转变形成 P。T12 钢的室温组织为 P+ Fe₃C _Ⅱ  (6 分)