新祥旭考研辅导-北京科技大学2011年数学考研试题

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1、北京科技大学2011年数学试题1.名词解释（30分）：（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（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

2、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(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）11.什么是固溶体？影响固溶体的原因有哪些？固溶体与其纯溶剂组元相比，其结构、力学性能和物理性能发生了哪些变化？（12）（统考生做，单考生不做）1.列举三种增加凝固过程中核心数的方法，简要分析其增加核心数的原因。（12）（统考生做，单考生不做）2.简

3、述含碳量为0.25%的钢的结晶过程和固态组织转变过程。（12）（统考生做，单考生不做）3.简述连续脱溶和不连续脱溶的含义。（12）（统考生做，单考生不做）4.根据缺陷相对与晶体尺寸和其影响范围的大小，缺陷可以分为哪几类？简述这几类缺陷的特征。（12）（统考生做，单考生不做）答案：一，1，刃型位错和螺型位错模型：将晶体上半部切开，插入半个晶面，再粘合起来；这样，在相当于刃端部为中心线的附近一定范围，原子发生有规则的错动。其特点是上半部受压，下半部受拉。这与实际晶体中的刃型位错造成的情景相同，称刃型位错模型。同样，将晶体的前半部切开，以刃端为界使左右两部分沿上下发生一个原子间距的相

4、对切变，再粘合起来，这时在己切动和未切动交界线附近，原子错动情况与真实的螺位错相似，称螺型位错模型。2,晶界与界面能：晶界是成分结构相同的同种晶粒间的界面。界面上的原子处在断键状态，具有超额能量。平均在界面单位面积上的超额能量叫界面能。3,同分凝固与异分凝固：凝固时不发生成分变化的称同分凝固；反之，凝固时伴随成分变化，称异分凝固。4,形变织构：多晶形变过程中出现的晶体学取向择优现象。二次再结晶:再结晶结束后正常长大过程被抑制而发生少数晶粒异常长大的现象。6,淬透性与淬硬性：淬透性指合金淬成马氏体的能力，主要与临界冷却有关，大小用淬透层深度表示。而淬硬性指淬火后能达到的最高硬度。

5、主要与钢中的碳含量有关。二，共晶反应是:液相同时凝固出两个不同成分的固相相互配合生长，一般长成片层状。共析与共晶相似，只是母相是固相，即一个固相同时生成另两个不同成分的固相。包晶反应是：液相与一个固相反应生成另一个固相，新生成的固相包住原有的固相，反应需要固相中的扩散，速度较慢。这三种反应出现时，自由度都是0,即三相成分固定，温度也固定。三,点阵参数是描述点阵单胞几何幵关的基本参数，由六个参数组成，即三个边长a、b、c和它们之间的三个夹角a、p、Y。正文晶系的点阵参数特征是a#b#e，a=p=y=90°。立方晶系的点阵参数特征是a=b=c，a=j}=y=90°立方晶系中(123

6、)的晶面特征图略。3、凝固时形核和长大的驱动力是新、旧相化们差，再结晶器形核和长大的驱动力只是形变储存能。凝固时的形核常为均匀形核；再结晶形核常在现有的形变不均匀区中，如晶界附近、切变带、形变带、第二相粒子周围；凝固长大时与母相不会有取向关系，再结晶长大时可能有一定的取向关系。再结晶核心产生方式：1，原有晶界推移成核，也称应变诱导晶界迁移式形核；2,亚晶成核，即通过亚晶合并或长大形成新晶粒。五、菲克第一定律第二定律，见课本。六，多晶中，每个晶粒与周围相邻晶粒取向不同，滑移开始的早晚不同，滑移系数目也不同；晶粒间的协调是靠有足够的独立滑移系的开动来实现的，即某一晶粒在一特定力轴作

7、用下，取向因子大的滑移系先幵动，当相邻晶粒相接触的区域受到周围晶粒的影响而不能自己主滑移系幵动进行形变时，可开动次生的、新的滑移系，以协调各种复杂的形变方式；FCC/BCC结构都有5个独立滑移系，可实现任一种方式的形变。晶界两侧滑移面不平等，晶界一方面是位错运动的障碍，造成位错塞积和强化；同时要求晶界附近多系滑移的出现，以协调晶界两侧的形变。晶粒大小对形变的影响是：晶粒细小，整个晶粒可较形变均匀，不同的滑移系组合少；晶粒粗大时，形变过程中晶内不同区域不能相互协调，要求不同的滑移系组合并开动，