2016年真题909材料科学基础(B)(2015-B)

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1、桂林电子科技大学2015年研究生统一入学考试试题科目代码：909科目名称：材料科学基础B请注意：答案必须写在答题纸上（写在试题上无效）。（各题标题字号为黑体五号字，题干字号为标准宋体五号字。）一、名词解释（任选6题作答，每题5分，共30分）1、弗伦克尔缺陷；2、奥氏体；3、均匀形核；4、上坡扩散；5、螺位错；6、滑移系；7、桥氧；8、烧结二、简答题（任选6题作答，每题10分，共60分）1、简述F-R（弗兰克-瑞德）位错增殖机制，并给予图示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？形成无限固溶体的必要条件是什么？3、在一个面心立方晶胞中画出(012)晶面4、BCC的配

2、位数为多少，计算BCC的致密度和(112)晶面的面间距（设晶格常数为a）5、写出Hall-Petch公式，说明公式中各字母的含义。6、材料在凝固的过程中，获得细晶粒的措施主要有哪些？举例说明制备大晶粒单晶的两种主要方法。7、下图为某材料的扩散系数和温度的关系曲线。说明(1)、（2）和（3）温区各属于什么扩散？8、Al2O3溶入MgO中形成空位型固溶体，试写出其缺陷反应式。三、计算题（任选1题作答，共20分）1、碳的质量分数为0.1％的低碳钢，置于含碳质量为1.2％的渗碳气氛中，在920ºC进行渗碳处理，如果要求离表面0.002m处碳的质量分数达到0.45％，问渗碳时间为多长？（已

3、知碳在铁中的920ºC的扩散激活能为133984J/mol，D0=0.23cm2/s，误差函数表如下所示，要求写出详细的计算过程。）Zerf(Z)Zerf(Z)0.000.000000.650.642030.050.056370.700.677800.100.112460.750.711160.150.168000.800.742100.200.222700.850.770670.250.276330.900.796910.300.328630.950.82089第3页共3页0.350.379381.000.842700.400.428391.050.862440.450.475

4、481.100.880210.500.520501.150.896120.550.563321.200.910310.600.603861.250.922902、CaO加到ZrO2中，在1600℃该固溶体为立方萤石结构。经XRD测定，当溶入0.15molCaO时,晶胞参数a=0.513nm,实验测定的密度值D＝5.477g/cm3。请通过计算说明是形成了置换固溶体还是间隙固溶体？（已知Zr、Ca和O的原子量分别为91.22、40.08和16）四、综合题（任选1题作答，共40分）1、根据下图所示的Fe-Fe3C相图（图中未标注的各点的横坐标分别为，H：0.09，J：0.17，B：0

5、.53，P：0.0218，Q：0.0008），请分析以下问题。（1）温度为500°C时的Fe称为；属于空间点阵。（4分）（2）温度为1000°C时的Fe称为；属于空间点阵。（4分）（3）写出图中的包晶反应线、共晶反应线、共析反应线。（6分）（4）写出图中的固相线。（2分）（5）写出图中的液相线。（2分）（6）根据含碳量，如何区分工业纯铁、铸铁、碳钢？（6分）（7）计算w(C)=2.0%的二次渗碳体的析出量。（6分）（8）画出w(C)=0.77%的共析钢的冷却曲线，并在冷却曲线上标出相应的相以及存在的相变。（注意：画图时请在冷却曲线上标注与图中共析钢成分线旁边注明的1、2、3(3’

6、)、4等对应的关键点，忽略三次渗碳体的影响）（5分）（9）简述Fe-Fe3C相图在材料科学与工程领域的重要价值。（5分）第3页共3页2、下图是具有一个低共熔点的三元系统相图。据图回答下列问题：（1）可将其划分为几个副三角形？10分（2）标出图中各边界及相区界线上温度下降方向。10分（3）判断无变量点的性质，并写出相平衡关系式。10分（4）写出配料点M的析晶路径。10分第3页共3页