2015年西北工业大学硕士设计研究生入学试题材料科学和工程材料工程

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1、word资料下载可编辑2005年西北工业大学硕士研究生入学试题 一、简答题（每题8分，共40分）1.请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。2.同素异晶转变和再结晶转变都是以形核长大方式进行的，请问两者之间有何差别？3.两位错发生交割时产生的扭折和割阶有何区别？4.请简述扩散的微观机制有哪些？影响扩散的因素又有哪些？5.请简述回复的机制及其驱动力。 二、计算、作图题：（共60分，每小题12分）1.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？若外力方向为[001]，请问哪

2、些滑移系可以开动？2.请判定下列位错反应能否进行，若能够进行，请在晶胞图上做出矢量图。（1）（2）3.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？4.若将一块铁由室温20℃加热至850℃，然后非常快地冷却到20℃专业技术资料word资料下载可编辑，请计算处理前后空位数变化（设铁中形成1mol空位所需的能量为104675J，气体常数为8.314J/mol·K）。5.已知三元简单共晶的投影图，见

3、附图，（1）请画出AD代表的垂直截面图及各区的相组成（已知TA>TD）；（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：（共50分，每小题25分）1.请对比分析加工硬化、细晶强化、弥散强化、复相强化和固溶强化的特点和机理。2.请根据所附二元共晶相图分析解答下列问题：（1）分析合金I、II的平衡结晶过程，并绘出冷却曲线；（2）说明室温下I、II的相和组织是什么？并计算出相和组织的相对含量；（3）如果希望得到共晶组织和5%的β初的合金，求该合金的成分；（4）分析在快速冷却条件下，I、II两合金获

4、得的组织有何不同。　答案专业技术资料word资料下载可编辑一、简答题（每题8分，共40分）1.请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。答：热力学条件ΔG<0结构条件：r>r*能量条件：A>ΔGmax成分条件 2.同素异晶转变和再结晶转变都是以形核长大方式进行的，请问两者之间有何差别？答：同素异晶转变是相变过程，该过程的某一热力学量的倒数出现不连续；再结晶转变只是晶粒的重新形成，不是相变过程。 3.两位错发生交割时产生的扭折和割阶有何区别？答：位错的交割属于位错与位错之间的交互作用，其结果是在对方位错线上产生一个大小和方向等

5、于其柏氏矢量的弯折，此弯折即被称为扭折或割阶。扭折是指交割后产生的弯折在原滑移面上，对位错的运动不产生影响，容易消失；割阶是不在原滑移面上的弯折，对位错的滑移有影响。 4.请简述扩散的微观机制有哪些？影响扩散的因素又有哪些？答：置换机制：包括空位机制和直接换位与环形换位机制，其中空位机制是主要机制，直接换位与环形换位机制需要的激活能很高，只有在高温时才能出现。间隙机制：包括间隙机制和填隙机制，其中间隙机制是主要机制。影响扩散的主要因素有：温度（温度约高，扩散速度约快）；晶体结构与类型（包括致密度、固溶度、各向异性等）；

6、晶体缺陷；化学成分（包括浓度、第三组元等） 5.请简述回复的机制及其驱动力。专业技术资料word资料下载可编辑答：低温机制：空位的消失中温机制：对应位错的滑移（重排、消失）高温机制：对应多边化（位错的滑移＋攀移）驱动力：冷变形过程中的存储能（主要是点阵畸变能） 二、计算、作图题：（共60分，每小题12分） 1.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？若外力方向为[001]，请问哪些滑移系可以开动？2.请判定下列位错反应能否进行，若能够进行，请在晶胞图上做出矢量图

7、。（1）几何条件：，满足几何条件能量条件：专业技术资料word资料下载可编辑满足能量条件，反应可以进行。 （2）几何条件：，满足几何条件能量条件：满足能量条件，反应可以进行。 3.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？答：（1）单位位错的柏氏矢量；（2）纯刃位错的位错线方向与b垂直，且位于滑移面上，为；纯螺位错的位错线与b平行，为[011]。专业技术资料word资料下载可编辑  4.若将一

8、块铁由室温20℃加热至850℃，然后非常快地冷却到20℃，请计算处理前后空位数变化（设铁中形成1mol空位所需的能量为104675J）。答：  5.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（已知TA>TD）；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。答： 三、综合分析题：（共5