北京科技大学考研题金属学资料.docx
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北京科技大学考研题金属学资料
07年北科材加复试试题！
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一，简答题
主应力 简单加载瞬时屈服应力 主切平面应力状态 派平面
2如何描述一点任意坐标下的应变状态？
3 细化晶粒对金属材料的力学性能有何影响？
有哪些途径可以细化晶
粒？
4 解释什么是屈服效应现象？
这种效应在变形金属表层上会产生什
么缺陷？
原因是什么？
如何消除？
5塑性变形时的应力-应变关系有何特点？
6金属塑性变形时常用塑性指标有哪些？
改善金属材料的工艺塑性有
哪些可用的措施？
7 应力偏张量，应力球张量的物理意义？
8低温下体心立方金属为什么有强烈的屈服效应现象？
表现为脆性？
9 请分析高碳钢在热变形时，网状碳化物形成的原因，网状组织对材
料性能有什么影响？
如何控制其形成。
006-2007北科大材料学复试题目（金属材料与热处理）
2007：
一名词解释：
1，CCT曲线
2，贝氏体
3，红硬性
4，二次渗碳体
5，偏析
二解释碳钢回火脆性的定义、原因及消除或改善的方法。
三介绍几种常见的退火工艺，目的及应用等。
四综述合金元素（包括C）在各种钢的作用，结合钢种详细说明要具体
到某一型号的钢，如工具钢１６Mn中C和Mn的作用，
列出具体热处理工艺，至少涉及四个钢种如：
工具钢，结构钢，耐
热钢，耐蚀钢。
五画出铁碳相图，并按C含量分类，并说出对应合金钢的热处理方式
，如工具钢１６的正火处理。
006：
06年材料学复试热处理题目：
一：
简述（20分）
1：
沸腾钢，镇静钢2：
钢中夹杂物 3：
莱氏体和变态莱氏体4：
马
氏体组织形态
二：
讨论45，45Cr,T8钢的热处理工艺，如淬火温度，淬火介质和回火
温度等（20分）
三：
讨论淬火钢回火时的组织转变过程（20分）
四：
高速钢（某某，具体记不起来了）和合金钢（某某，具体记不起
来了）中各合金元素的作用（20分）
五：
讨论片状珠光体组织在760度时组织转变过程（20分）
六：
退火态45钢在900，~~~500（之间有好几个温度）等温足够时间后
在水中快速冷却，画出：
硬度（Y）----温度（X）曲线，并说明其组
织形态和温度范围；同样对于T8钢在900，~~~500（之间有好几个温度
）等温足够时间后在水中快速冷却，画出：
硬度（Y）----温度（X）
曲线，并简要说明一下。
（20分）
北京科技大学
2006年硕士学位研究生入学考试试题
试题编号：
414 试题名称：
金属学（共2页）
适用专业：
材料加工工程、材料学、材料科学与工程
说明：
所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。
统考
生做1—8题；单考生做2、3、4
（2）、5、6、7
（1）、8—11题。
考试
工具：
直尺、计算器。
考试时间3小时，共150分。
1、 晶体结构20分
（1）（以面心立方晶胞为例）描述晶体结构（晶胞）特征的常用参数
有哪些？
（2）在体心立方晶胞中画出一个最密排的方向并标明晶向指数；再画
出过该方向的两个不同的低指数（简单）晶面，写出对应的晶面指数
。
这两个面和与其平行的密排方向构成什么关系？
2、合金相20分
（1）（以金属为基的）固溶体与中间相的主要差异（如结构、键性、
性能）是什么？
10分
（2）纯金属中融入另一组元后（假设不会产生新相）会带来哪些结构
上的变化?
这些变化如何引起性能上的变化？
10分
3、晶体缺陷20分
（1） 点缺陷（如间隙原子或代位原子）和线缺陷（如位错）
为何会发生交互作用？
这种交互作用如何影响力学性能？
（2） 举例或画图说明什么是小角度晶界的位错模型？
描述大
角度晶界有何模型?
其含义是什么?
4、相图及凝固30分
（1）图1为铁碳相图和一个含3.5%C的铁碳合金缓冷凝固组织。
说明或
示意画出此合金由液相缓冷到共析温度以下的组织转变过程并说明图1
（b）的最终组织；计算图1（b）中箭头所指的树枝状组织的重量百分
量；再分别计算共析转变后合金中铁素体和全部的珠光体组织的重量
百分量（Fe3C含6.69%C）。
20分
（2）图二为一连铸坯低倍组织照片，说明各晶区的名称及成因；若想
得到更多的等轴晶粒，可采用那些方法和措施？
10分
5、扩散10分
扩散的微观机制有哪些？
一般情况下，哪种机制扩散快一些？
一个经
凝固而有微观非平衡偏析的合金，采用哪些措施可加速扩散使合金均
匀化？
描述该过程应用哪种扩散第二定律得解？
6、形变20分
（1）写出面心立方金属的一个具体的滑移系；多晶体变形时，在一定
的变形量下，为何有的晶粒内是单系滑移？
另一些晶粒内是多系滑移
？
为何有的晶粒内滑移量大？
而另一些晶粒内滑移量小？
12分
（2）什么是形变织构？
有哪几类？
如何表示？
8分
7、再结晶20分
（1）简述回复再结晶退火时材料组织和性能变化的规律；为何实际生
产中常需要再结晶退火？
10分
（2）再结晶形核地点有什么特点或特征？
那些地点有可能是优先的形
核地点？
10分
8、固态相变10分
什么是连续脱溶？
若一个过饱和固溶体在不同时效条件下分别得到如
图3所示的规则形状和不规则形状析出物，该现象说明什么？
形成两种
组织的大致条件（或工艺）各是什么？
9、晶体结构20分
（1）（以体心立方晶胞为例）描述晶体结构（晶胞）几何特征的常用
参数有哪些？
8分
（2）在面心立方晶体结构晶胞中画出一个最密排方向并标明晶向指数
；再画出过该方向的两个不同的低指数（简单）晶面，写出对应的晶
面指数。
这两个面和与其平行的密排方向构成什么关系？
12分
10、相图及凝固20分
参照图1（a）（第4题）提供的铁碳相图，说明并示意画出含碳1.3%
的铁碳合金由液相缓冷到共析温度以下的组织变化过程；计算该合金
二次渗碳体的最大重量百分量；在分别计算共析转变后合金中铁素体
和珠光体组织重量百分量。
11、再结晶10分
再结晶完成后的晶粒长大过程中，晶粒的平衡面貌（二维条件下）是直
的六边形；多于六边的晶粒将吞并少于六边的晶粒而长大？
解释原因
。
10分
天津大学2003年硕士生入学考试业务课程大纲---金属学及热处理
一、考试的总体要求
要求考生比较系统的掌握本课程的基本规律和学习方法，较系统
的理解金属与合金的化学成分、结构、组织与性能之间的内在联系以
及在各种条件下的变化规律，具有综合运用所学知识分析和和解决问
题的能力。
二、考试的内容及比例：
（重点部分）
1．金属的晶体结构
2．纯金属的结晶
3．二元合金中的相结构与结晶
4.铁一碳合金
5．三元合金相图
6．金属及合金的塑性变形与断裂
7．金属与合金的回复与再结晶
8．扩散
9．钢的热处理原理
10．钢的热处理工艺
11．工业用钢
12．铸铁
试卷中金属学占35一40％，热处理及工业用钢占50一55％，铸铁及有
色金属及其合金占5一10％。
三、试卷题型及比例
填空、选择与判断题占30一40％
问答题（包括计算题、作图题）占60一70％。
四、考试形式及时间
考试形式为笔试，考试时间为三小时（满分150）。
五、主要参考教材（参考书目）
1．崔忠圻主编,《金属学与热处理》，机械工业出版社，1989。
2．史美堂主编,《金属材料及热处理》，上海科学技术出版社，1980
。
华南理工大学2006年硕士研究生金属学及热处理入学考试试卷
冷却
速度
应获得的组织
相当的热处理工艺名称
13．含W、Mo、V、Cr等元素的高合金钢，在回火后的冷却过程中，残
余奥氏体转变为_________，淬火钢的硬度_________，这种现象称为
---_____________。
14．金属的腐蚀可分为两大类：
_________________和
_________________。
15．按原子扩散情况，马氏体相变属于____________型相变，钢中马
氏体的组织形态主要有两种，一种为___________马氏体，其亚结构主
要是____________；另一种为______________马氏体，其亚结构主要
是______________。
16．纯金属的晶粒长大属于扩散，其扩散驱动力是；而钢渗碳过程中
碳的扩散属于扩散，其扩散驱动力是。
17．某小零件本应用T12钢制造，但错用了45钢，淬火沿用了T12钢的
工艺，则淬火后的组织为，硬度。
18．Cu-Zn合金一般称为_________铜，而Cu-Sn合金一般称为
_________铜。
二、选择题（每小题1分,20分）
1.在立方晶系中，若某一晶向和某一晶面的数字顺序和符号完全相同
，则该晶向和该晶面之间互相。
A.平行B.垂直C.成45°夹角
2.符号{uvw}表示。
A.晶面族B.晶面C.晶向族D.晶向
3．对于大型铸件，为细化其晶粒，常采用________方法来进行处理。
A.增大过冷度B.变质处理C.降低冷却速度
4.一根弯曲的位错线，。
A.具有唯一的位错类型B.具有唯一的柏氏矢量
C.位错类型和柏氏矢量处处相同
5．变形金属中存在的主要内应力是________。
A.宏观内应力B.微观内应力C.晶格畸变内应力
6．置换固溶体中原子扩散机制为。
A．换位扩散机制B.空位扩散机制C.间隙扩散机制
7．渗碳体是一种具有复杂结构的________。
A.间隙化合物B.间隙相C.间隙固溶体
8．对于热作模具钢来说，要求其具有较高的强度、较高的韧性以及足
够的疲劳强度，一般应选择制作。
A.低碳合金钢B.中碳合金钢C.高碳合金钢
9.为增加T12钢的强韧性，希望控制淬火马氏体的含碳量，减少孪晶马
氏体的相对量及获得部分板条马氏体，可以采取的措施是________。
A．加热到接近Accm，充分保温后淬火
B.快速加热到稍高于Ac1,保温较短时间后淬火
C.加热到Accm以上，充分保温后淬火
10．马氏体片的粗细，主要取决于。
A．淬火冷却速度B．母相奥氏体的晶粒度C．Ms点的高低
11.钢感应加热表面淬火的淬硬层深度，主要取决于____。
A.钢的含碳量B.冷却介质的冷却能力
C.感应电流频率D.感应电流电压
12．欲对晶粒粗大的60钢进行晶粒细化处理，应进行_________。
A．正火B．再结晶退火C．扩散退火D．完全退火
13．某零件调质处理以后其硬度偏低，补救的措施是_________。
A．重新淬火后，选用低一点的温度回火；
B．再一次回火，回火温度降低一点；
C．再一次回火，回火温度提高一点。
14．下列说法错误的是_________。
A．形状复杂的模具应选用淬透性高的钢
B．焊接件宜选用淬透性低的钢
C．淬火时淬透性高的钢应淬水
15．含碳4.0的铁碳合金，室温组织全部为莱氏体，这种组织称为
_________组织。
A.伪晶B.伪析C.不平衡晶
16．高速钢淬火冷却时，常常在580～600℃停留10～15分钟，然后在
空气中冷却，这种操作方法叫做_________。
A.双介质淬火B.等温淬火C.分级淬火
17．不锈钢中通常含有较多的元素，从而具有良好的抗腐蚀性能。
A.SiB.MnC.Cr
18．有一Cr12MoV钢制的模具，淬火后发现硬度较低（HRC50左右），
但经510℃回火后，硬度升至HRC61，可能的原因是。
A.淬火时冷却速度小于V临B.淬火温度较高，产生二次硬化
C.淬火温度偏低
19．超硬铝合金只有经过处理才能获得高的强度及硬度。
A.淬火时效B.退火C.冷变形
20．工纯铝制造导线时，经过冷拔处理后其强度。
A.升高B.降低C.不变
三、判断题（正确用“√”，错误用“×”表示。
每小题1分,15分）
1．碳原子在α-Fe中的扩散系数比在γ-Fe中大，所以渗碳应在α-Fe
状态中进行。
2．空间点阵相同的晶体，它们的晶体结构不一定相同。
3．结晶必须过冷，故过冷的液体必定结晶。
4．单晶体的塑性变形方式是滑移，而多晶体的塑性变形方式只能是孪
生。
5．再结晶后，晶粒外形与晶格类型都发生了改变。
6．钢的品质，主要依据杂质含量来评价。
7．不论是刃型位错还是螺型位错，它们的滑移方向总是与外切应力相
垂直。
8．Cu-Ni合金在室温下是单相固溶体，因单相固溶体的硬度随溶质原
子的溶入量的增加而提高，所以含Ni90的合金的硬度比含Ni50的高。
9．在铸铁的生产中，为了促进石墨的形成，必须提高铸铁中碳、硅的
含量，增大铁液的结晶冷却速度。
10．淬火马氏体在回火时出现的第一类回火脆性，既不能用热处理，
也不能用合金化加以消除。
11．含碳量0.45的铁碳合金锻造时应加热到Fe-Fe3C相图中PSK线与GS
线之间的温度范围。
12．高速钢W18Cr4V，Wc=0.7~0.8，铸态组织存在菜氏体。
13．金属晶体具有紧密排列的趋向，所以在常见的金属晶格中，晶格
常数a总是原
子间的最近距离。
14．对球墨铸铁进行热处理，是通过改变基体组织来改善性能的，而
对石墨的形态、
大小、分布没有影响。
15．加工硬化是由于位错密度增加以致缠结,使金属强度提高,所以当
金属中无位错存在时,强度最低。
四、就Fe-Fe3C相图回答下列问题（必要时可画草图表示，30分）
1．写出Fe-Fe3C相图的三个基本反应的反应式，注明反应温度、各相
含碳量及产物名称。
（6分）
2．随含碳量的增加,渗碳体的数量、分布、形态如何变化?
对钢的力学
性能有何影响?
（10分）
3．一碳钢在平衡冷却条件下，所得显微组织中，含有60的珠光体，其
余为铁素体，问：
（1）此钢的含碳量为多少？
（2）若此钢加热到730℃时，在平衡条件下将获得什么组织？
（3）若加热到850℃时，又将得到什么组织？
（6分）
4．如何从成分、组织和性能上区分钢和白口铸铁？
（8分）
五、分析、论述题（55分）
1．金属材料晶粒大小对其室温强度和塑性韧性有何影响？
原因是什么
？
（10分）
2．冷变形金属在加热时，其回复过程的机制及组织性能的变化是怎样
的？
（10分）
3．从形成条件、组织形态和力学性能等方面区分索氏体与回火索氏体
。
（12分）
4．GCr15钢中合金元素有哪些？
其含量有多少？
在钢中的作用是什么
？
这种钢在制造中主要用于制造哪些零件？
试说明其热处理工艺。
（10分）
5．20CrMnTi钢在制造中主要用于制造什么类型的零件？
钢中合金元素
的作用是怎样的？
试说明这种钢的热处理工艺及所获得的组织与性能
。
（13分）
北京科技大学
1995年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题
考试科目:
金属学
适用专业:
金属塑性加工
说明:
统考生做1～10题，单考生做1～7题和在8～13题中任选3题。
每题10分。
1、什么是固溶体？
固溶体可以分为几种？
并说明其各自的结晶特点。
2、计算含0.45%C的亚共析钢在共析温度时铁素体和奥氏体两相的相对数量，在这一温度下铁素体和珠光体的相对数量又是多少？
3、用扩散理论来说明高温条件下钢的氧化过程。
4、画出铁碳平衡相图中的包晶反应部分的相图，并给出包晶反应表达式。
5、说明钢中非金属夹杂物的来源及其种类。
6、说明钢的完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火、和低温退火的工艺特点及它们的作用。
7、说明轴承钢的碳化物类型及形成原因。
8、画图说明钢的高温和低温形变热处理的工艺特点。
9、从下列元素中指出哪些元素是扩大奥氏体区域的？
哪些元素是缩小奥氏体区域的？
C Si Ti Cr Mo Ni Cu N
10、冷变形金属加热发生低温、中温和高温回复时晶体内部发生什么变化？
11、绘出立方系中｛110｝晶面族所包括的晶面，以及（112）、（123）、（120）
晶面。
12、说明共析钢加热时奥氏体形成的过程，并画图表示。
13、合金钢中主要的合金相有几种类型？
北京科技大学
1999年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题
考试科目:
金属学
适用专业:
科学技术史冶金物理化学钢铁冶金有色金属材料加工工程
说明:
统考生做1～10题，单考生做1～7题和11～13题。
1、 名词解释:
（10分）
（1）点阵畸变
（2）组成过冷（3）再结晶温度
（4）滑移和孪生 （5）惯习现象
2、说明面心立方、体心立方、密排六方（c/a≥1.633）三种晶体结构形成的最密排面，最密排方向和致密度。
（10分）
3、在形变过程中，位错增殖的机理是什么？
（10分）
4、简述低碳钢热加工后形成带状组织的原因，以及相变时增大冷却度速度可避免带状组织产生的原因。
（10分）
5、简要描述含碳量0.25%的钢从液态缓慢冷却至室温的相变过程（包括相变转换和成分转换）。
（10分）
6、选答题（二选一，10分）
（1）铸锭中区域偏析有哪几种？
试分析其原因，并提出消除区域偏析的措施。
（2）固溶体结晶的一般特点是什么？
简要描述固溶体非平衡态结晶时产生显微偏析的原因，说明消除显微偏析的方法。
7、简述金属或合金冷塑性变形后，其结构、组织和性能的变化。
（10分）
8、简述经冷变形的金属或合金在退火时其显微组织，储存能和性能的变化规律。
（10分）
9、选答题（二选一，10分）
（1）为了提高Al-4.5%Cu合金的综合力学性能，采用了如下热处理工艺制度，在熔盐浴中505℃保温30分钟后，在水中淬火，然后在190℃下保温24小时，试分析其原因以及整个过程中显微组织的变化过程。
（2）什么叫固溶体的脱溶？
说明连续脱溶和不连续脱溶在脱溶过程中母相成分变化的特点。
10、简述固溶强化，形变强化，细晶强化和弥散强化的强化机理。
（10分）
11、简述影响再结晶晶粒大小的因素有哪些？
并说明其影响的基本规律。
（10分）
12、画出铁碳相图，并写出其中包晶反应，共晶反应和共析反应的反应式。
（10分）
13、选做题（二选一，10分）
（1）如果其他条件相同，试比较下列铸造条件下，铸件中晶粒大小，并分析原因。
a.水冷模浇铸和砂模浇铸 b.低过热度浇铸和高过热浇铸
c.电磁搅拌和无电磁搅拌 d.加入，不加入Al-Ti-B铅合金。
（2）什么叫形变织构？
什么叫再结晶织构？
简要说明形变织构，再结晶织构的形成机理。
北京科技大学
2000年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题
考试科目:
金属学
适用专业:
材料加工工程科学技术史
说明:
统考生答1-10题，单考生答1-7题和11-13题。
1.名词解释（10分）
1相界面 2相律 3过渡相 ④菲克第一定律 ⑤退火织构
2.什么是固溶体？
在单相合金中，影响合金元素的固溶度的因素有哪些？
固溶体与组成固溶体的纯金属相比有什么特点？
（10分）
3.什么叫晶界？
简述小角度晶界和大角度晶界的晶体结构特点。
（10分）
4.为什么固体相变比液态相变所需要的过冷度要大？
固体相变形核时有何特点？
（10分）
5.铸锭的低倍组织由外向里可分为哪几个区域？
简述各个区域组织形成原因。
（10分）
6.什么叫孪生？
什么叫滑移？
对面心立方晶体而言，它们之间的区别和联系是什么？
（10分）
7.在多晶塑性变形中，各个晶体之间的变形是如何协调起来的？
简述晶界和晶粒的大小对形变的影响规律。
（10分）
8.什么是上屈服点和下屈服点？
如何避免上屈服点和下屈服点的出现？
简述吕德斯带形成的原因。
（10分）
9.什么是菲克第二定律？
运用菲克第二定律（扩散方程）阐述在扩散退火时是如何消除显微偏析的？
（10分）
10.再结晶过程中，晶核形成速度的定义是什么？
影响晶核形成速度和长大速度的因素有哪些？
并加以阐述。
（10分）
11.再结晶过程中，晶核形成速度的定义是什么？
影响晶核形成速度和长大速度的因素有哪些？
并加以阐述。
（10分）
12.叙述含碳量0.8%的碳钢从液态缓慢冷却到室温的相变过程（包括相转变和成分变化），以及室温时的相组成和各相的比例是多少？
（10分）
13.写出面心立方晶体、体心立方晶体最可能发生滑移的晶面和晶向，画出面心立方晶体的（123）晶面。
（10分）
北京科技大学2004年硕士学位研究生入学考试试题
金属学
一简述题（4分/小题）
1。
滑移临界分切应力2。
金属键3。
中间相4。
布拉菲点阵5。
再结晶温度6。
滑移系7。
位错8。
二次再结晶9。
偏析10。
马氏体相变
二。
单相金属或合金名晶粒间的最界面一般称之为电影界，通常晶界又分为小角度晶界和大角度晶界两大类。
试问:
化分两类晶界的依据是什么？
并讨论构成小角度晶界的结构模型。
三。
分别画出立方晶系晶胞内的（110）（112）晶面和[110][111]晶向。
（10分）
四。
讨论晶体结构和空间点阵之间的关系。
（10分）
五。
什么是固溶体？
讨论影响固溶体溶解度的主要因素。
（10）
六。
分析和讨论冷加工金属或合金塑性变形后回复再结晶过程中组织和性能的变化特征。
（10）
七。
画出铁碳相图，分析含碳量为1.1%的铁碳合金从液相平衡凝固到室温时的转变过程，画出组织转变示意图，并计算出室温时各组织的相对含量。
（20）
八。
分析和讨论影响金属或合金中原子扩散的主要因素。
（10）
九。
以Al-4.5%Cu合金为例，分析过饱合固溶体的脱溶分解过程（脱溶贯序），并讨论脱溶温度对脱溶贯序的影响。
（10）
十。
金属的固态相变与金属的结晶过程一样，大多也包括形核和生长两个基本阶段，但在固态相变过程中新旧两相的比容不同，使系统额外增加了应变能以及由相界面上的原子不匹配而引起的弹性应变能，因此固态相变在许多方面与结晶过程有着显著的差异。
试分析固态相变的一般特点。
（10）
十一。
有一个图，比较麻烦，我也画不出来！
我再想办法给大家传吧！
十二。
分析固态相变和回复再结晶过程的驱动力。
（10）
十三。
叙述钢锭中常见的宏观组织缺陷，消除或改善方法。
（10）
十四。
叙述常见的金属晶体中的内外界面.（10）
2003北京科技大学攻读硕士研究生入学考试试题
考试科目:
金属学A
适用专业:
科学技术史，冶金物理化学，钢铁冶金，有色金属，材料加工工程。
说明:
带三角板等，统考生做1--11题；单考生做1--7题和12--15题。
1.名词解释:
（1）刃型位错和螺型位错模型
（2）晶界与界面能
（3）同分凝固与异分凝固（4）形变织构
（5）二次再结晶（6）淬透性与淬硬性
2.简述二元系中共晶反应、包晶反应和共析反应的特点；并计算其各相平衡时的自由度。
（12）
3.什么是点阵参数？
正方晶系和立方晶系的空间点阵特征是什么？
画出立方晶系中（12-3）的晶面。
（12）
4.凝固过程中形核和长大与再结晶过程中形核和长大主要区别是什么？
简述再结晶过程中核心的产生方式。
（12）
5.简述菲克第一定律和菲克第二定律的含义，写出其表达式，并标明其字母的物理含义。
（12）
6.简述晶界和晶粒大小对多晶体范性变形的作用与影响。
（12）
7.什么是一次带状组织和二次带状组织？
分析一次带状组织和二次带状组织形成的原因。
（12）
8.画出Fe-C相图，标明Fe-C相图中各点的温度和含碳量。
（12）
9.简述固态相变的一般特点。
（12）（统考生做，单考生不做）
10.简述凝固过程的宏观特征，叙述凝固过程中晶体成长的机理。
（12）（统考生做，单考生不做）
11.
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