材料科学基础研究生入学考试模拟试题.docx

1、材料科学基础研究生入学考试模拟试题一、简答题（每题6分，共30分）1原子的结合键有哪几种？各有什么特点？2面心立方晶体和体心立方晶体的晶胞原子数、配位数和致密度各是多少？3立方晶系中，若位错线方向为001，试说明该位错属于什么类型。4请说明间隙化合物与间隙固溶体的异同。5试从扩散系数公式说明影响扩散的因素。6何为过冷度？它对形核率有什么影响？二、作图计算题（每题10分，共40分）1 在面心立方晶体中，分别画出(101)、110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？2 已知Al为面心立方晶体，原子半径为rA。若在Al晶体的八面体间隙中能溶入最大的小原子半径为rB，

2、请计算rB与rA的比值是多少。3 A-B二元合金中具有共晶反应如下：若共晶反应刚结束时，和相的相对含量各占50%，试求该合金的成分。4 已知铜的临界分切应力为1Mpa，问要使面上产生101方向的滑移，应在001方向上施加多大的力？三、综合分析题（每题15分，共30分）1按下列条件绘出A-B二元相图：（1）A组元（熔点600）与B组元（熔点500）在液态时无限互溶；（2）固态时，A在B中的最大固溶度为wA=0.30，室温时为wA=0.10；而B在固态下不溶于A；（3）300时发生共晶反应。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

3、含量。2请绘出下列Fe-C合金极缓慢冷却到室温后的金相组织示意图，并标注各组织。（腐蚀剂均为3%硝酸酒精） 返回课程网站 进入讨论区本站点的版权和所有权属于王永欣 有关此站点的问题请向主讲教师发邮件请用1024768的分辨率浏览本站所有页面 一、简答题（每题6分，共30分）1原子的结合键有哪几种？各有什么特点？离子键：正负离子相互吸引；键合很强，无方向性；熔点、硬度高，固态不导电，导热性差。共价键：相邻原子通过共用电子对结合；键合强，有方向性；熔点、硬度高，不导电，导热性有好有差。金属键：金属正离子于自由电子相互吸引；键合较强，无方向性；熔点、硬度有高有低，导热导电性好。分子键：分子或分子团显

4、弱电性，相互吸引；键合很弱，无方向性；熔点、硬度低，不导电，导热性差。氢 键：类似分子键，但氢原子起关键作用XH-Y；键合弱，有方向性；熔点、硬度低，不导电，导热性好。2面心立方晶体和体心立方晶体的晶胞原子数、配位数和致密度各是多少？晶胞原子数配位数致密度面心立方41274%体心立方2868%3立方晶系中，若位错线方向为001，试说明该位错属于什么类型。因位错线方向垂直于柏氏矢量，所以是刃位错。4请说明间隙化合物与间隙固溶体的异同。相同点：小原子溶入不同点：若小原子溶入后，大小原子数量成比例，在选取点阵时，大小原子点阵可以合并，这实际上改变了大原子的点阵结构，因此认为形成新相，称为间隙相（间隙

5、化合物）。若小原子溶入后，分布随机，大小原子点阵不能合并，仍然保留大原子点阵，称为间隙固溶体。5试从扩散系数公式说明影响扩散的因素。从公式表达形式可以看出扩散系数与扩散激活能Q和温度T有关。扩散激活能越低扩散系数越大，因此激活能低的扩散方式的扩散系数较大，如晶界和位错处的扩散系数较大。温度越高，原子活性越大，扩散系数越大。6何为过冷度？它对形核率有什么影响？过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度的差值。随过冷度增大，形核率先增后减。二、作图计算题（每题10分，共40分）1. 在面心立方晶体中，分别画出(101)、110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？对面心立方

6、晶体，(101)非密排面，因此它不是滑移面；110是密排方向，因此是滑移方向。但这二者不能构成滑移系。和是密排面和密排方向，因此可以构成滑移系。2. 已知Al为面心立方晶体，原子半径为rA。若在Al晶体的八面体间隙中能溶入最大的小原子半径为rB，请计算rB与rA的比值是多少。3. A-B二元合金中具有共晶反应如下：若共晶反应刚结束时，和相的相对含量各占50%，试求该合金的成分。设合金成分为c，由题知：得：c %0.55%4. 已知铜的临界切分应力为1Mpa，问要使面上产生101方向的滑移，应在001方向上施加多大的力？对立方晶系，两晶向h1k1l1和h2k2l2夹角公式为：故滑移面的法线与拉力

7、轴方向001的夹角为：同理，滑移方向101与拉力轴方向001的夹角为：由分切应力公式得：三、综合分析题（每题15分，共30分）1按下列条件绘出A-B二元相图：1) A组元（熔点600）与B组元（熔点500）在液态时无限互溶；2) 固态时，A在B中的最大固溶度为wA=0.30，室温时为wA=0.10；而B在固态下不溶于A；3) 300时发生共晶反应。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 组织组成：AAII 2请绘出下列Fe-C合金极缓慢冷却到室温后的金相组织示意图，并标注各组织。（腐蚀剂均为3%硝酸酒精）工

8、业纯铁： F20钢： F+P45钢： F+PT8钢： PT12钢： P+Fe3C网状亚共晶白口铸铁：P+Ld 返回课程网站 进入讨论区本站点的版权和所有权属于王永欣 有关此站点的问题请向主讲教师发邮件请用1024768的分辨率浏览本站所有页面 一、简答题（每题6分，共30分）1工程材料分为哪几类？它们的结合键如何？2根据凝固理论，请分析细化铸锭晶粒的途径及原理3固溶体非平衡凝固时，形成微观偏析和宏观偏析的原因有何区别？4请为置换固溶体、间隙固溶体、间隙化合物、正常价化合物、电子化合物和间隙化合物各举一具体例子。5为什么细晶强化可以同时提高合金强度、硬度、塑性和韧性？二、作图计算题（每题10分，

9、共40分）1 钛的晶胞（密排六方）体积在20时为0.106nm3，其c/a1.59，求：（1）c、a的值；（2）钛原子半径。2 已知钼为体心立方结构，请回答：（1） 画出其晶胞示意图；（2） 在图中画出一个可能的滑移系，并标明滑移面和滑移方向的指数。3 一碳钢在平衡冷却条件下，室温组织为珠光体二次渗碳体，其中珠光体含量为90%。请确定该碳钢的含碳量，并画出组织示意图。4 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？三、综合分析题（每题15分，共30分）1根据下列

10、已知条件绘出A-B二元共晶相图：i. tA tB（tA 、tB为A、B的熔点）；ii. 共晶反应为；iii. B在A中的固溶度随温度的下降而减小，室温时为wB0.03；A在B中的固溶度不随温度变化， 并请回答：（1）分析wB=0.85的合金平衡结晶过程；（2）计算该合金室温下的相组成物及组织组成物。（忽略二次相）8. 一楔型纯铜铸锭，经间距恒定的轧辊轧制（如图）； （1） 请画出轧制后，锭子的晶粒示意图。 （2） 画出将该锭子进行再结晶退火后，晶粒示意图。并分析原因。 返回课程网站 进入讨论区本站点的版权和所有权属于王永欣 有关此站点的问题请向主讲教师发邮件请用1024768的分辨率浏览本站所

11、有页面 一、简答题（每题5分，共30分）1何为空间点阵？它与晶体结构有何异、同？2请简述晶界有哪些特征？3何为固溶强化？置换固溶体与间隙固溶体相比,哪个的固溶强化效果强？请简述影响固溶度的因素。4请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。5什么是反应扩散？请简述其特点。6简述在什么情况下会发生单滑移、多滑移和交滑移，它们的滑移线形貌特征是什么。二、作图计算题（每题10分，共40分）1 请计算简单立方和体心立方晶体的（100）、（110）和（111）晶面的面间距（假设两种点阵的点阵常数都是a）。2 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

12、方向为，请问哪些滑移系可以开动？3 请判定下列反应能否进行，若能够进行，则在简单立方晶胞内绘出参加反应位错的柏氏矢量。1) 2) 4 已知三元简单共晶的投影图，见附图，1) 请画出AD代表的垂直截面图及各区的相组成；2) 请画出X合金平衡冷却时的冷区曲线，及各阶段相变反应。三、综合分析题（每题15分，共30分）1已知Mg-Ni合金系中一个共晶反应：L23.5%Ni纯Mg+Mg2Ni54.6%Ni设有C1和C2两种合金，C1为亚共晶，C2为过共晶。这两种合金的初生相质量分数相等，但室温时C1中(即Mg)的总量是C2中总量的2.5倍，请确定C1和C2的成分。2. 某工厂对一大型零件进行淬火处理，经过1100加热后，用冷拉钢丝绳吊挂，由起重吊车送往淬火水槽，行至途中钢丝突然发生断裂。该钢丝是新的，且没有瑕疵，是分析该钢丝绳断裂的原因。 返回课程网站 进入讨论区本站点的版权和所有权属于王永欣 有关此站点的问题请向主讲教师发邮件请用1024768的分辨率浏览本站所有页面