硕士研究生入学测验考试材料科学基础试题

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1、西北工业大学2009年硕士研究生入学考试试题试题名称:材料科学基础(B卷)试题编号:832矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。说明:所有答题一律写在答题纸上第1页共3页聞創沟燴鐺險爱氇谴净。1.简答题(每题10分,共60分)1.在位错发生滑移时,请分析刃位错、螺位错和混合位错的位错线l与柏氏矢量b、外加切应力τ与柏氏矢量b、外加切应力τ与位错线l之间的夹角关系,及位错线运动方向。(请绘表格作答,答案务必写在答题册上)残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。混合位错螺位错刃位错位错线运动方向τ与lτ与bb与l类型酽锕极額閉镇桧猪訣锥。2.什么

2、是置换固溶体?影响置换固溶体溶解度的因素有哪些?形成无限固溶体的条件是什么?3.置换扩散与间隙扩散的扩散系数有何不同?在扩散偶中,如果是间隙扩散,是否会发生柯肯达尔效应?为什么?彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。4.在室温下对铁板(其熔点为1538℃)和锡板(其熔点为232℃),分别进行来回弯折,随着弯折的进行,各会发生什么现象?为什么?謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。5.何为固溶强化?请简述其强化机制。6.请比较二元共晶转变与包晶转变的异同。二、作图计算题(每题10分,共40分)1.请比较FCC晶体中和两位错的畸变能哪个较大。2.面心立方晶体沿[0

3、01]方向拉伸,可能有几个滑移系开动?请写出各滑移系指数,并分别绘图示之。1.在Al单晶中,(111)面上有一位错,面上另一位错。若两位错发生反应,请绘出新位错,并判断其性质。4.请分别写出立方晶系中{110}和{100}晶面族包括的晶面。1)综合分析题(每题25分,共50分)1.请分析影响回复和再结晶的因素各有哪些,以及影响因素的异同,并请分析其原因。2335℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃ 2.附图为Ti-Al二元合金相图:1)请分析并分别写出1285℃、1125℃和665℃三个恒温转变的类型和反应式,以及882℃时发生两相恒温

4、转变的类型和反应式。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。2)请绘出w=31%合金平衡结晶的冷却曲线,并注明各阶段的主要相变反应。1)请分析500℃时,w=31%的合金平衡结晶的相组成物和组织组成物,并计算其质量分数。(注:1125℃时,waTi=27%,wTi3Al=26%,wTiAl=35%;500℃时,wTi3Al=23%,wTiAl=35%)茕桢广鳓鯡选块网羈泪。2009年西北工业大学硕士研究生入学试题参考答案一、简答题(每题10分,共60分)1.在位错发生滑移时,请分析刃位错、螺位错和混合位错的位错线l与柏氏矢量b、外加切应力τ与柏氏

5、矢量b、外加切应力τ与位错线l之间的夹角关系,及位错线运动方向。(请绘表格作答,答案务必写在答题册上)鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。答:一定角度//法线一定角度////法线//⊥//法线⊥位错线运动方向τ与lτ与bb与l籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。2.什么是置换固溶体?影响置换固溶体溶解度的因素有哪些?形成无限固溶体的条件是什么?答:溶质原子取代溶剂原子,并保持溶剂结构的合金相称为置换固溶体。影响因素有:1)原子尺寸;2)晶体结构;3)电负性;4)电子浓度两组元晶体结构相同是形成无限固溶体的必要条件。3.置换扩散与间隙扩散的扩散系数有何不同?

6、在扩散偶中,如果是间隙扩散,是否会发生柯肯达尔效应?为什么?預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。答:间隙扩散系数与空位浓度无关,而置换扩散系数与空位浓度有关(可用公式表示)。一般地,间隙扩散系数大于置换扩散系数。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。不会发生。因为间隙扩散中考虑间隙原子定向流动,未考虑置换互溶式扩散。4.在室温下对铁板(其熔点为1538℃)和锡板(其熔点为232℃),分别进行来回弯折,随着弯折的进行,各会发生什么现象?为什么?铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。答:根据T再=(0.35~0.45)Tm可知Fe在室温下加工为冷加工,Sn在室温下加工为热加工因

7、此随着弯曲的进行,铁板发生加工硬化,继续变形,导致铁板断裂Sn板属于热加工,产生动态再结晶,弯曲可不断进行下去5.何为固溶强化?请简述其强化机制。答:固溶强化就是溶质原子阻碍位错运动,从而使合金强度提高的现象。主要机制包括:1)柯氏气团,即溶质原子的弹性应力场阻碍位错运动;2)玲木气团,即溶质原子降低基体层错能,使位错分解为扩展位错,阻碍位错交滑移或攀移;3)电交互作用,即带电溶质原子与位错形成静电交互作用,阻碍位错运动。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。6.请比较二元共晶转变与包晶转变的异同。答:相同点:恒温、恒成分转变;相图上均为水平线

8、。不同点:共晶为分解型反应,包晶为合成型反应;共晶线全是固相线,包晶线只有部分是固相线;共晶三角在水平线上,包晶三角在水平线下。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。二、作图计算题(每题10分,共40分)1.请比较FCC晶体中和两位错的畸变能哪个较大。答:故:b1的畸变能较小。

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