注意本试题共道大题

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1、注意：（1）本试题共6道大题，满分150分，答题时间为3小时，所有答案均应写在由考场发给的专用答题纸上，答在其它地方为无效。（2）本试题分为两大部分：公共部分（共120分）和专业部分（共30分）。公共部分的试题为必答题；专业部分试题分为A、B、C部分，考生可从中任选一部分作答，其余部分多答不多得分。I.公共部分（共120分）一、（本大题共10小题，每小题3分，总计30分）名词解释1.金属键2.配位数3.均匀形核4.小角晶界5.离异共晶6.相组成物7.珠光体8.等含量规则9.非稳态扩散10.变质处理二、（本

2、大题共8小题，每小题5分，总计40分）简要回答1.分析纯金属和合金凝固的异同点。2.金属在凝固时，怎样控制晶粒大小？3.非均匀形核和均匀形核时，哪种形核所需的过冷度大，为什么？4.下列晶面中哪些晶面属于同一晶面族？哪些晶面属于晶带轴指数为[111]的晶带？（21）,（100）,（11）,（12）,（12）,（11）,（2）5.固溶体合金的性能与纯金属比较有何变化？6.间隙相与间隙固溶体有什么区别？7.什么是交滑移？分析层错能高低对交滑移和金属塑性的影响。8.说明碳含量对铁碳合金室温平衡组织的影响。三、（本

3、大题共2小题，每小题15分，总计30分）相图1.已知A组元（熔点600℃）与B组元（熔点500℃）在液态时无限互溶；固态时，A在B中的最大固溶度为WA=30%，室温时为WA=10%；而B在固态下不溶于A；在300℃时，含WB=40%的液态合金发生共晶反应。（1）试绘出A–B合金相图；（9分）（2）试计算WA=45%的合金在室温下组织组成物和相组成物的相对量。（6分）2.如图所示，已知A、B、C三组元固态完全不互溶，质量分数分别为80％A，10％B，10%C的合金O在冷却过程中将进行二元共晶反应和三元共晶反

4、应，在二元共晶反应开始时，该合金液相成分（a点）为60％A，20％B，20％C，而三元共晶反应开始时的液相成分（E）为50％A，10％B和40％C。（1）试计算A初％，（A＋B）％和（A＋B＋C）％的相对量；（9分）4/4（2）写出图中I和P合金的室温平衡组织。（6分）ABCEe1e2e3aPI···O第三题2小题图四、（10分）在一个富碳的环境中对钢进行渗碳，可以硬化钢的表面。已知在1000℃下进行这种渗碳热处理，距离钢的表面1～2mm处，碳含量从x＝5％减到x＝4％。估算在近表面区域进入钢的碳原子的流

5、入量J（atoms/m2s)。（g—Fe在1000℃的密度＝7.63g/cm3，碳在g－Fe中的扩散系数D0＝2.0×10－5m2/s，激活能Q＝142kJ/mol）。五、（10分）概述固溶体扩散影响因素。II.专业部分（共30分）A部分六、简答题（本大题共6小题，每小题5分，总计30分）1.马氏体组织有哪两种基本类型？它们的形成条件、晶体结构、组织形态、性能有何特点？2.回火的目的是什么？常用的回火有哪几种？指出各种回火得到的组织、性能、应用例子。3.说明置换固溶体和间隙固溶体中溶质原子的扩散机制。哪种

6、扩散的激活能高？渗金属和渗碳哪个慢？为什么？4.用40Cr钢制造齿轮，其制造工序为：下料→锻造→预备热处理→机加工→最终热处理→成品。试说明两个热处理工艺名称、目的、及相应热处理后的组织。5.说明不锈钢的合金化特点。6.Al和Cu、Si等合金元素形成共晶二元相图（见本题图），分析不同合金元素含量铝合金的强化方法及原理。AlFMeADBA部分第六题6小题图4/4B部分六、简答题（本大题共5小题，总计30分）1.（5分）说明金属理论强度高于实际强度的原因，分析金属强度和位错密度之间的关系。2.（10分）在铝单

7、晶体中沿[012]方向作用一拉应力，问：a．在（111）晶面上哪个滑移系最先开动？（4分）b．若在开动的滑移系上有一全位错，写出该位错的柏氏矢量（设晶格常数为a）；（2分）c．若该位错为螺位错，写出该位错线方向和位错线滑动方向。（4分）3.（5分）什么是成分过冷？共晶成分合金在凝固时有成分过冷吗？为什么？说明成分过冷对合金凝固时晶粒形貌的影响。4.（5分）三元相图在截取变温截面图时应当怎样截取？为什么？根据下面变温截面中两种不同形状的三相区，写出三相反应类型和反应式。B部分第六题4小题图5.（5分）说明合

8、金在凝固时产生枝晶偏析的原因，如何消除枝晶偏析，用扩散方程的哪个解来估计处理时间？4/4C部分六、简答题（本大题共5小题，总计30分）1.（5分）石榴石的结构中，化学式为Ca3Al2Si3O12，根据鲍林规则判断其配位方式。已知CNCa＝8，CNAl＝6，CNSi＝4。2.（5分）简述热缺陷的两种基本形式，及其各自的特点。3.（5分）简述硼反常现象。4.（5分）写出NaF加入YF3中的缺陷反应方程式。5.（10分）叙述粘土中不