材料科学基础-材料的形变和再结晶(总分：440.00，做题时间：90分钟)一、论述题(总题数：44，分数：440.00)1.有一根长为5m、直径为3mm的铝线，已知铝的弹性模量为70GPa，求在200N的拉力作用下，此线的总长度。
（分数：10.00）__________________________________________________________________________________________ 2.一Mg合金的屈服强度为180MPa，E为45GPa，①求不至于使一块10mm×2mm的Mg板发生塑性变形的最大载荷。
②在此载荷作用下，该镁板每mm的伸长量为多少?（分数：10.00）__________________________________________________________________________________________ 3.已知烧结Al2O3的孔隙度为5%，其E=370GPa。
若另一烧结Al2O3的E=270GPa，试求其孔隙度。
（分数：10.00）__________________________________________________________________________________________ 4.有一Cu-30%Zn黄铜板冷轧25%后厚度变为1cm，接着再将此板厚度减小到0.6cm，试求总冷变形度，并推测冷轧后性能的变化。
（分数：10.00）__________________________________________________________________________________________ 5.有一截面为10mm×10mm的镍基合金试样，其长度为40mm，拉伸试验结果如下。
试计算其抗拉强度σb0.2（分数：10.00）__________________________________________________________________________________________6.将一根长为20m、直径为14mm的铝棒通过孔径为12.7 mm的模具拉拔，试求：①这根铝棒拉拔后的尺寸；②这根铝棒要承受的冷加工率。
（分数：10.00）__________________________________________________________________________________________7.确定下列情况下的工程应变εe和真实应变e T，说明何者更能反映真实的变形特性：①由L伸长至1.1L；②由h压缩至0.9h；③由L伸长至2L；④由h压缩至0.5h。
（分数：10.00）__________________________________________________________________________________________8.对于预先经过退火的金属多晶体，其真实的应力-应变曲线塑性部分可近似表示为σT k和n为经验常数，分别称为强度系数和应变硬化指数。
若有A，B两种材料，其走值大致相等，而n A=0.5，n B=0.2，则问：①哪一种材料的硬化能力较高，为什么?②同样的塑性应变时，A和B哪个位错密度高，为什么?③导出应变硬化指数n10.00）__________________________________________________________________________________________9.有一70MPa应力作用在fcc晶体的[001]方向上，求作用在10.00）__________________________________________________________________________________________10.有一bcc10.00）__________________________________________________________________________________________ 11.Zn单晶在拉伸之前的滑移方向与拉伸轴的夹角为45°，拉伸后滑移方向与拉伸轴的夹角为30°，求拉伸后的延伸率。
（分数：10.00）__________________________________________________________________________________________ 12.Al单晶在室温时的临界分切应力τc=7.9×105Pa。
若在室温下将铝单晶试样做拉伸试验时，拉伸轴为[123]方向，试计算引起该样品屈服所需施加的应力。
（分数：10.00）__________________________________________________________________________________________ 13.将Al单晶制成拉伸试棒(其截面积为9mm2)进行室温拉伸，拉伸轴与[001]相交成36.7°，与[011]相交成19.1°，与[111]相交成22.2°，开始屈服时载荷为20.4N，试确定主滑移系的分切应力。
（分数：10.00）__________________________________________________________________________________________ 14.Mg单晶体的试样拉伸时，3个滑移方向与拉伸轴分别相交成38°，45°，85°，而基面法线与拉伸轴相交成60°。
如果在拉应力为2.05MPa时开始观察到塑性变形，则Mg的临界分切应力为多少?（分数：10.00）__________________________________________________________________________________________ 15.MgO为NaCl型结构，其滑移面为110，滑移方向为＜110＞，试问沿哪一方向拉伸(或压缩)不会引起滑移?（分数：10.00）__________________________________________________________________________________________16.一个交滑移系包含一个滑移方向和包含这个滑移方向的两个晶面，如bcc晶体的10.00）__________________________________________________________________________________________17.fcc和bcc金属在塑性变形时，流变应力与位错密度ρ10.00）__________________________________________________________________________________________ 18.证明：bcc及fcc金属产生孪品时，孪晶面沿孪生方向的切变均为0.707。
（分数：10.00）__________________________________________________________________________________________ 19.试指出Cu和α-Fe两晶体易滑移的晶面和晶向，并求出他们的滑移面间距，滑移方向上的原子间及点阵阻力。
(已知G Cu=48.3GPa，Gα-Fe=81.6GPa，υ=0.3)。
（分数：10.00）__________________________________________________________________________________________20.10.00）__________________________________________________________________________________________ 21.设合金中一段直位错线运动时受到间距为λ的第二相粒子的阻碍，试求证：使位错按绕过机制继续运动10.00）__________________________________________________________________________________________ 22.40钢经球化退火后，渗碳体全部呈半径为10μm的球状，且均匀地分布在α-Fe基础上。
已知Fe的切变模量G=7.9×104MPa，α-Fe的点阵常数a=0.28nm，试计算40钢的切变强度。
（分数：10.00）__________________________________________________________________________________________ 23.已知平均晶粒直径为1mm和0.0625mm的α-Fe的屈服强度分别为112.7MPa和196MPa，问平均晶粒直径为0.0196mm的纯铁的屈服强度为多少?（分数：10.00）__________________________________________________________________________________________ 24.已知工业纯铜的屈服强度σS=70MPa，其晶粒大小为N A=18个/mm2，当N A=4025个/mm2时，σS=95MPa。
试计算N A=260个/mm2时的σS。
（分数：10.00）__________________________________________________________________________________________ 25.简述陶瓷材料(晶态)塑性变形的特点。
（分数：10.00）__________________________________________________________________________________________ 26.脆性材料的抗拉强度可用下式表示：式中，σ0为名义上所施加的拉应力；l r为裂纹尖端的曲率半径；σm实际上为裂纹尖端处应力集中导致的最大应力。
现假定Al2O3陶瓷的表面裂纹的临界长度为l=2×10-3mm10.00）__________________________________________________________________________________________ 27.三点弯曲试验常用来检测陶瓷材料的力学行为。