西北工业大学材料科学基础考研08-11试题与答案.doc

《西北工业大学材料科学基础考研08-11试题与答案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、2008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.      固态下，无相变的金属，如果不重熔，能否细化晶粒？如何实现？答：可以。.通过进行适当冷变形，而后在适当温度再结晶的方法获得细晶（应主意避开临界变形度和避免异常长大）。或进行热加工，使之发生动态再结晶。 2.      固体中有哪些常见的相结构？答：固体中常见的相结构有：固溶体（单质）、化合物、陶瓷晶体相、非晶相、分子相。 3.      何谓平衡结晶？何谓非平衡结晶？答：平衡结晶是指结晶速度非常缓慢，液相和固相中扩散均很充分的情况下的结晶。非平衡结晶是指结晶

2、速度比较快，扩散不充分的情况下的结晶。 4.      扩散第一定律的应用条件是什么？对于浓度梯度随时间变化的情况，能否应用扩散第一定律？答：扩散第一定律的应用条件是稳态扩散，即与时间无关的扩散。对于非稳态扩散的情况也可以应用扩散第一定律，但必须对其进行修正。 5.      何为织构？包括哪几类？答：织构是晶体中晶面、晶向趋于一致现象。织构包括再结晶织构和变形织构。其中变形织构又包括丝织构和板织构。 6.      什么是成分过冷？如何影响固溶体生长形态？答：凝固过程中，随液固界面的推进，液固界面附近液相一侧产生溶质原子富集，导致液相的熔点发生变化，由此产生的过冷现象称

3、为成分过冷。无成分过冷时，固溶体以平面状生长，形成等轴晶；有较小过冷度时，形成胞状组织；有较大成分过冷时，形成树枝晶。 二、作图计算题（每题15分，共60分）1.      请分别写出FCC、BCC和HCP晶体的密排面、密排方向，并计算密排面间距和密排方向上原子间距。答：晶体结构密排面密排方向密排面间距密排方向原子间距FCC｛111｝<110>BCC{110}<111>HCP{0001}a 2.      请绘出面心立方点阵晶胞，并在晶胞中绘出（110）晶面；再以（110）晶面平行于纸面，绘出（110）晶面原子剖面图，并在其上标出[001]，，晶向。答： 1.      

4、已知H70黄铜在400℃时完成再结晶需要1小时，而在390℃下完成再结晶需2小时，请计算在420℃下完成再结晶需要多长时间？答：在两个不同的恒定温度产生相同程度的再结晶时，两边取对数，并比之得 t3=0.26h2.      一个FCC晶体在方向在2MPa正应力下屈服，已测得开动的滑移系是，请确定使该滑移系开动的分切应力τ。答： 三、综合分析题（30分）1.      请根据Fe-Fe3C相图分析回答下列问题：（17分）1)     请分析2.0wt.%C合金平衡状态下的结晶过程，并说明室温下的相组成和组织组成。2)     请分析2.0wt.%C合金在较快冷却，即不平衡

5、状态下可能发生的结晶过程，并说明室温下组织会发生什么变化。3)     假设将一无限长纯铁棒置于930℃渗碳气氛下长期保温，碳原子仅由棒顶端渗入（如图所示），试分析并标出930℃和缓冷至室温时的组织分布情况。答：1)       L——L→γ——γ——γ→Fe3CII——γ→α+Fe3C——α→Fe3CIII相组成：α+Fe3C组织组成：P+Fe3CII（忽略Fe3CIII） 2)       根据冷速不同，可能出现共晶反应，得到Ld；得到的P层片细小；Fe3CII的析出将收到抑制，甚至不析出。 3)       附图如下        2.      图示Cu-Cd二元

6、相图全图及其400℃～600℃范围的局部放大：（13分）1） 请根据相图写出549℃、547℃、544℃、397℃和314℃五条水平线的三相平衡反应类型及其反应式；2） 已知β相成分为wcd=46.5％，400℃时γ相的成分为wcd=57％，请计算400℃时wCd＝50％合金的相组成。 答：1）549℃：包晶反应，（Cu）+L→β547℃：包晶反应，β+L→γ544℃：共晶反应，L→γ+δ397℃：包晶反应，δ+L→ε314℃：共晶反应，L→ε+（Cd） 2）或   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

7、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）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l2.什么是置换固溶体？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