金属层状复合材料构件习题库

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  • .单选题(共44题,44分)
    • 钢在相同的渗碳环境中,若要渗碳层深度x增加1倍,则所需的扩散时间t为原先的()倍。 (      )
    • 非稳态扩散指的是扩散浓度()。 (      )
    • 在稳态扩散过程中,任一点的()不随时间发生变化。 (      )
    • 关于扩散第一定律方程,下列说法不正确的是()。 (      )
    • 下列所需扩散激活能最小的是()。 (      )
    • 纯铜(Cu)中如果存在铜的同位素原子Cu*,则下列说法正确的是()。(      )
    • 对于A、B两种原子形成的固溶体,下列说法正确的是()。 (      )
    • 下述有关自扩散的描述中正确的为()。 (      )
    • 在置换固溶体中,原子扩散的方式一般为()。  (      )
    • 固体中原子迁移的各种机制中,得到实验充分验证的是()? (      )
    • 下列哪种化学热处理工艺()过程中的扩散机制不属于空位扩散机制? (      )
    • 下列哪种化学热处理工艺()过程中的扩散机制不属于间隙扩散机制? (      )
    • 关于误差函数erf(β),下列说法不正确的是()。(      )
    • 从扩散第二定律的正弦解来看,下列()措施不能缩短为消除枝晶偏析而进行的退火工艺的时间。 (      )
    • 上坡扩散是指()。(      )
    • 下列哪种行为()不属于下坡扩散现象? (      )
    • 下列哪种行为()不属于上坡扩散现象? (      )
    • 固溶体中原子扩散的驱动力是(  )。(      )
    • A、B两组元组成的置换固溶体中,除了原子的定向扩散外,还会发生空位扩散,空位扩散形成空位流,则空位流的方向()。 (      )
    • 下列系统中不会发生柯肯达尔效应的是()。 (      )
    • 在柯肯达尔效应中,造成标记漂移的主要原因是()。 (      )
    • 下列哪种金属()的自扩散激活能最大? (      )
    • 固溶体的类型及溶质的尺寸对溶质扩散的激活能能有较大影响。则H、C、Cr在γ-Fe中扩散的激活能的大小顺序为()。 (      )
    • 下列哪种元素()在奥氏体中的扩散激活能最大? (      )
    • 扩散过程与晶体结构有密切关系,扩散介质结构越(),扩散越()。 (      )
    • 晶体的表面扩散系数Ds、晶界扩散系数Dg和点阵扩散系数Db之间存在()的关系。 (      )
    • 下列有关固体扩散的说法中,正确的是()。 (      )
    • 冷变形使金属中产生大量的空位、位错等晶体缺陷,对置换固溶体中的扩散过程而言, 这些缺陷的存在将导致()。 (      )
    • 若固体材料中存在大量的空位、位错等缺陷,这些缺陷的存在(  )。(      )
    • 下列过程中,哪一个不考虑原子的扩散(  )。(      )
    • 在A、B两组元组成扩散偶中如果发生(  )。(      )
    • 下列关于扩散激活能的说法正确的是(  )。(      )
    • 下列转变中哪一种没有扩散过程(  )。(      )
    • 下列哪一对扩散偶中不会发生柯肯达尔效应(  )。(      )
    • 下列过程中一定不会发生反应扩散的是()。 (      )
    • 下列扩散过程中会出现反应扩散现象的是()。 (      )
    • 下列哪种方式()不能够增加原子扩散速率。 (      )
    • 关于反应扩散,下列说法正确的是()。 (      )
    • 钢件进行渗碳处理时通常选择的温度范围在奥氏体单相区,其原因不可能是()。 (      )
    •  下列哪个()不是固态金属发生扩散的必要条件? (      )
    • 下列哪种条件()是影响扩散的最主要因素? (      )
    • 下列哪种元素()对碳在钢中的扩散速率影响最小? (      )
    • 固体中质点的扩散特点为()。 (      )
    • 固溶体中组元间的原子半径相差越大,则扩散激活能越(),扩散系数越()。(      )
  • .简答题(共6题,56分)
    • 将Fe-0.4%C碳钢和Fe-0.4%C-4%Si硅钢的钢棒对焊在一起形成扩散偶,然后加热至1050︒C进行13天的高温扩散退火,结果如图所示。试分析焊接面上碳原子发生了什么扩散?其形成的原因是什么?试画出扩散偶中硅原子的浓度随时间的变化曲线。









    • 根据Cu-Ni相图,示意画出α固溶体的强度和互扩散系数随着Ni含量增加的变化曲线,并分别说明其产生的机理。









    •  Fe-N相图如下图所示。(1)如果一块纯铁试样在650℃下进行表面渗氮,并测定渗氮后表层N 含量为5.8%。试画出在该温度下渗氮刚结束时试样从表层到心部的组织示意图。(2)如果将渗氮温度降低到图中虚线表示的530℃,气氛浓度为C0,渗氮结束后缓慢冷却至室温纯铁试样从表层到心部的组织与第一种情况下缓慢冷却至室温后的组织有什么差异?(3)已知N在纯铁中的扩散激活能为Q=18300J/mol,D0=4.7×10-7m2/s,试分别计算这两个温度下的扩散系数,并提出加速渗氮过程的三种方法。









    • 通常可利用不同的掺杂物制备p型或n型半导体晶体管。已知1100℃时磷在硅中的扩散系数D=6.5×10-13cm2/s。假设表面源提供的磷浓度为1020原子/cm3,扩散时间为1h。初始时硅圆片中没有磷原子。计算多深距离处磷原子的浓度为1018原子/cm3,并说明计算过程中前提假设是什么?(已知:erf(1.75)=0.987,erf(1.8)=0.989,erf(1.82)=0.99)









    • 为改善钛合金的切削加工性能,研制了一种新的加工工艺:渗氢处理+机械加工+脱氢处理。已知某钛合金构件在800℃真空脱氢1小时其距表面0.05mm处的性能符合规定要求。为进一步降低该构件的热处理变形,拟将该合金构件在700℃处理,问处理多少时间在距表面0.1mm处将达到上述相同规定要求?计算氢原子在700℃和800℃的扩散系数,并分析氢在钛合金中的扩散能力(设氢在该钛合金的扩散激活能为16.62KJ/mol,D0=8×10-4cm2/s)。









    • 碳质量分数为0.1%的低碳钢工件,置于碳质量分数为1.2%的渗碳气氛中,在920℃下进行渗碳。若要求在离工件表面0.8mm处含碳的质量分数为0.45%,问:(1)需要多少渗碳时间?(2)画出渗碳结束前和渗碳结束后缓慢冷却至室温这两种情况下试样表层至心部平衡组织示意图。(3)870℃渗碳需要多少时间才能获得与920℃渗碳10小时相同的渗层厚度?(忽略不同温度下碳在奥氏体铁中的溶解度差别)(已知:碳在γ-Fe中920℃时的扩散激活能为134000J/mol,D0 =0.23cm2 /s; erf(0.71)=0.684, erf(0.72)=0.691, erf(0.73)=0.698。)