2013材科基真题精讲.ppt

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1、北京科技大学硕士研究生入学考试2013年《814材料科学基础》真题、答案详解与点评主讲人：何庆北京科技大学2013年硕士学位研究生入学考试试题一、简答题(8分/题，共40分)1.超点阵；详解：当固溶体有序化到这样一个程度，以致在整个晶体点阵中溶质和溶剂原子都按统一的确定顺序分布时，即达到长程有序时，这样的固溶体就称为有序固溶体，有时也称为超点阵。点评：该题考察的知识点是固溶体的结构，除有序固溶体之外，固溶体结构还表现在点阵畸变，点阵常数的变化，偏聚和有序化，考生都应该掌握其含义。2.玻璃化转变温度；详解：如果材料从液态冷却的冷却速率很大，冷却时可以避开结晶，则在熔

2、点以下以过冷液体的形式继续冷却。当液体冷却到某一温度后，体积-温度曲线发生转折，自由体积不再变化，变成玻璃态，曲线发生转折的温度就是玻璃化转变温度。点评：这道题关键点在液态冷速很大，以致在某个温度开始变成玻璃态，这个温度就是玻璃化温度。3.伪共晶；详解：在平衡凝固条件下，只有共晶成分的合金才能得到全部的共晶组织，然而在非平衡凝固条件下，某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到全部的共晶组织，这种由非共晶成分的合金得到的共晶组织称为伪共晶。点评：此题考查的是共晶合金的非平衡凝固，关键点在靠近共晶点成分的合金最后得到了共晶组织。共晶合金的非平衡凝固还可能得到非平衡共晶组织

3、。4.脱溶；详解：任一合金，由单相区冷却，由于溶解度一般随温度降低而减小，冷到低温将变成过饱和固溶体，若条件允许，将发生过饱和固溶体分解，从α母相中产生β，β的生成和长大称为脱溶，反应式为α过饱和α饱和+β。点评：此题的关键点在于理解最后的那个反应式。关于脱溶定义以及典型合金的脱溶工艺和脱溶过程中显微组织的变化都是历年考试中重点。5.二次再结晶；详解：当正常晶粒长大过程被分散相微粒、织构或表面的热蚀沟等所强烈阻碍。当晶粒细小的一次再结晶组织被继续加热时，上述阻碍正常晶粒长大的因素一旦开始消除时，少数晶粒优先快速长大，逐步吞食其周围的小晶粒，直至晶界相互接触，最后形

4、成非常粗大的组织，这个过程就称为二次再结晶。点评：二次再结晶又称异常晶粒长大，实质是一种特殊的晶粒长大现象，发生异常晶粒长大的基本条件就是正常晶粒长大过程被阻碍。二、图1是立方ZnS结构示意图，回答以下问题（共20分）：1.Zn2+的负离子配位数是多少？2.Zn2+占据以S2-密排结构的间隙位置，写出Zn2+占有位置的坐标；3.计算ZnS结构的晶格常数(已知Zn2+和S2-的离子半径分别为0.06nm和0.18nm)；4.计算ZnS结构的致密度。图1立方ZnS结构示意图（第二题图）详解：（a）图中左边位错的位错线与柏氏矢量刃相互垂直，所以是刃位错；右边位错的位错线

5、和柏氏矢量平行，所以是螺位错，平行刃位错和螺位错的应力场没有重叠的分量，所以，他们之间的交互作用为零。（b）图中左边位错的位错线和柏氏矢量平行，所以是螺位错；右边位错的位错线和柏氏矢量也平行，所以是螺位错；两位错柏氏矢量方向相同，位错线方向相反，所以是异号位错，相互吸引。（c）图中两位错的位错线和柏氏矢量成一定角度，分别将柏氏矢量分解成平行位错线和垂直位错线的分量，如下图，b11b12b21b22其中b11=b22，b12=b21，所以可以分别看成是一对刃位错和一对螺位错相互作用，异号螺位错之间相互吸引，同号刃位错之间相互排斥。平行螺位错之间的交互作用力大小是平行

6、刃位错之间的交互作用力大小是,其中x=d，y=0。得：又,所以F1

7、，就可以获得同一种溶体不同成分两个相的平衡。五、图4为某三元合金系在T1和T2温度下的等温截面。若T1>T2,确定此合金系中存在哪种类型的三相平衡反应？说明判断理由，并写出三相反应式。(共10分)图4A-B-C三元系等温截面（第五题图）详解：存在共析型平衡反应，反应式为γ→α+β判断理由：比较两温度下的等温截面，当温度降低时，低共熔点向γ相区移动，γ相减少，α和β相增加，因此可能存在转熔反应，γ相逐渐转变成α和β相。点评：此题考查的三元相图中的等温截面，考生不用考虑三元相图在空间的具体形状，只要关注随温度变化三种相的含量是怎样变化的，就可以知道三相平衡反映类型。六

8、、由材料A