98-12考研材料科学基础真题

吉大2012专业课真题回忆版

一、名词解释

线型，直链型，交联型高分子

工程应力，工程应变，真应力，真应变

连续脱溶，不连续脱溶

点缺点，面缺陷，线缺陷

离子键，共价键，分子键，金属键

菲克第一定律，菲克第二定律

扩散，

珠光体，马氏体，贝氏体

二、简答题

根据电中性原理，分析陶瓷晶体中存在的点缺陷类型

弗兰科里德位错源增殖过程

淬火马氏体经回火后发生哪些变化，生成哪些物质

画出体心立方的一个晶包，并画出<111>面上的原子排布

三、铁碳相图

1画出铁碳相图

2标出关键点的成分温度

3一个有关亚共析钢的计算题，杠杆定律非常简单

4根据第三问计算出的值，判断出为亚共析钢，画出冷却曲线图，并画出不同阶段的成分

四、分析题

画出半结晶态高分子应力应变曲线，并说出它与金属应力应变曲线的异同

亚共析钢CCC曲线图给出了，设计方法如何得到一下成分的材料

（1）100%的马氏体

（2）100%的贝氏体

（3）100%珠光体

（4）珠光体+铁素体

（5）上贝氏体

（4）下贝氏体

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二 O 一一年硕士学位研究生入学考试试题

考试科目：材料科学基础【完整版】

1、对比解释下列概念（50 分）

1.1 疲劳强度和疲劳寿命

1.2 高子键、共价键和氢键

1.3 扩散、自扩散和异扩散

1.4 热塑性和热固性高分子材料

1.5 断裂韧性和 KIC

1.6 均匀形核和非均匀形核

1.7 螺形位错长大和二维晶核长大

1.8 熔点和玻璃转变温度

1.9 玻尔原子模型和波动力学原子模型

2、简答下列问题（40 分）

2.1 从显微组织和力学性能上说明珠光体和回火马氏体的主要区别。

2.2 对比说明单晶材料和多晶材料的组织、性能特点，并讨论纳米

材料的性能特点。

2.3 举例说明沉淀硬化原理，并给出所涉及材料的硬化工艺参数。

2.4 作图表示体心立方和面心立方的晶体结构，并画出体心立方的（110）面和面心立方（111）面上原子排列情况。

3、论述题（30 分）

3.1 在同一坐标图中画出低碳钢的（a）工程应力-应变曲线和（b）

真应力-应变曲线，并回答下列问题：

3.1.1 说明两条曲线的异同点：

3.1.2 结合所画应力-应变曲线，论述在塑性变形的那些阶段发生了

（1）晶格畸变、（2）大量位错滑移、（3）颈缩。

3.2 列出至少两种细化金属材料组织的热加工方法。说明其适用

材料、大致工艺参数和优缺点。

4、画图讨论题（30 分）

4.1 画出完整的 Fe-Fe3C 相图，并回答下列问题：

（1）分别写出含碳量（质量百分数）为 0.45%和 3.0%两种合金从液相平衡

结晶到室温过程中的相变过程；

（2）比较上述两种合金中碳化物的种类、数量和形态；

（3）举例说明上述两种合金的组织、性能特点，典型应用。

2010年吉林大学材料科学基础真题

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二〇一〇攻读硕士学位研究生入学考试试题

一．对比解释下列概念（50分）

1.1 离子导电电子导电

1.2 均匀形核非均匀形核

1.3 韧性断裂脆性断裂

1.4 点、线、面缺陷

1.5 热塑性和热固性高分子

1.6 晶界扩散表面扩散反应扩散

1.7 非晶准晶纳米晶

1.8 共晶转变共析转变

1.9 螺型位错长大二维晶核长大

1.10 热加工冷加工

二．简答下列问题（40分）

2.1 回火马氏体与珠光体在组织和性能上的差别？

2.2 简述Frank –Read位错源增值过程。

2.3金属-金属型共晶和金属-非金属共晶固液界面的异同点。

2.4 简述成分过冷对金属晶体结构的影响。

三．论述题（30分）

3.1 画出过冷奥氏体等温冷却曲线，并对比分析珠光体转变和贝氏体转变的异同点。

3.2 说出至少两种细化金属的方法，并说出各自适用的材料，工艺参数，优缺点。

四、画图说明并计算（30分）

4.1 画出完整的铁碳相图，标出各点的温度和成分，各相区的组织组成物，写出各水平线的相变反应式，并计算室温下含碳0.4%钢中α相和渗碳体的含量；并计算该合金相中珠光体的体积分数。

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2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题

1对比解释下列概念（50分）

1.1结晶、再结晶、二次再结晶

1.2均匀形核、非均匀形核

1.3固溶体、置换固溶体、间隙固溶体

1.4离子键、金属键、共价键

1.5施主态、受主态、受主能级

1.6晶界扩散、表面扩散、反应扩散

1.7晶粒、晶界、晶胞

1.8屈服强度、断裂强度、疲劳强度

1.9弹性形变、滞弹性、弹性能

1.10非晶、准晶、纳米晶

2简答下列问题（40分）

2.1简述位错、位错线和柏氏矢量的概念，并论述柏氏矢量和位错

的相对关系。

2.2在结晶陶瓷晶体中，组元离子的哪些特性影响其最终的晶体结

构？如何影响？

2.3简述聚合物晶体形态和金属晶体形态的异同。

2.4简述稳定态扩散和非稳定态扩散的规律，举例说明其使用范围。

2.5列出面心立方晶体和密排六方晶体的滑移系数量，所涉及的晶

面和晶向。分析比较这两种晶体的塑性变形能力。

3论述题（30分）

3.1画出共析钢的TTT曲线（C曲线），并对比分析珠光体转变和

马氏体转变的异同点。

3.2绘出三种聚合物材料（脆性、塑性和高弹性高分子材料）的应

力-应变曲线图。分析这些材料的变形行为与金属材料的异同。4画图、说明并计算（30分）

画出完整的Fe-Fe3C相图。标出各点的温度和成分、各相区的组织

组成物，写出各水平线的相变反应式。并计算室温下含碳1.2%-wt

钢中珠光体和先共析渗碳（二次渗碳体）的含量。画出该合金从1200°C冷却到室温的冷却曲线，写出各温度区间的相变反应，并画

出组织示意图。

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2008年攻读硕士学位研究生入学考试试题

1对比解释下列概念（50分）

1.1半导体、聚合物

1.2金属晶体结构、陶瓷晶体结构

1.3螺型位错、混合型位错

1.4共价键、范德华健

1.5晶胞、晶粒

1.6间隙扩散、空位扩散

1.7弹性变形、滞弹性

1.8滑移、滑移系

1.9中间固溶体、金属间化合物

1.10固溶处理、人工时效

2简答下列问题（40分）

2.1解释原子间结合力和结合能的概念及二者之间的关系。

2.2已知铜的原子半径为0.128nm，具有FCC晶体结构，原子质量

为63.5g/mol，试计算其密度。

2.3叙述固溶体合金中，间隙和置换溶质原子与刃型位错的相互作

用。

2.4给出固体原子扩散所遵守的Fick第一定律表达式，并解释各量

物理意义。

2.5描述多晶体材料的塑性变形过程，并解释晶粒细化强化机制。3回答下列问题（30分）

3.1简要说明相变动力学所解决的问题是什么？哪些关键因素影响

相变过程？如何影响？

3.2画出三种常见晶体结构（面心立方、体心立方、密排六方）的

晶胞示意图。列表说明每种晶体结构的原子半径与晶格常数的关系、晶胞原子个数、配位数和致密度。

4画图、说明并计算（30分）

4.1画出完整的Fe-Fe3C相图，标出各点的温度和成分，标出各相

区的相组成物和组织组成物。

4.2某Fe-Fe3C合金的平衡组织为：珠光体85%和铁素体15%。计

算该合金中α-Fe相和渗碳体（Fe3C）的含量。

4.3在相图中标出4.2所述合金的位置，并绘出某冷却曲线，写出

该合金从液相冷却到室温过程中的相变过程。

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2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题

1对比解释下列概念（50分）

1.1凝固、结晶、再结晶

1.2点缺陷、面缺陷、线缺陷

1.3晶界扩散、表面扩散、反应扩散

1.4晶界、亚晶界、孪晶界

1.5组元、相、相律

1.6均匀形核、非均匀形核

1.7螺型位错长大、二维晶核长大

1.8共晶、伪共晶、离异共晶

1.9非晶、准晶、纳米晶

1.10过饱和固溶体的连续脱溶和不连续脱溶

2简答下列问题（40分）

2.1简要叙述固溶强化的概念、强化机制和影响固溶强化的因素。

2.2叙述Frank-Read位错源增殖位错的过程。

2.3论述成分过冷对固溶体合金结晶后组织的影响。

2.4论述金属-金属型共晶和金属-非金属型共晶结晶时，固液界面

的差异。

3画图、说明并计算（30分）

画出完整的Fe-Fe3C相图，并说明其中三条水平线的意义，写出反应式。并计算T12钢中二次渗碳体的含量。

4选作题（每位考生只能选作其中一题，30分）

4.1对比分析贝氏体转变和马氏体转变动力学上的异同点。

4.2在陶瓷系统中，当有气相或液相存在时，两个晶粒间的晶界自

由能与晶粒与气相或液相间形成的槽角的关系如何描述？表面张力为0.6J/㎡的一种液态硅酸盐与一多晶氧化物表面接触，接触角θ为45°C；若与此氧化物混合，则在三晶粒交界处，形成液态小球，二面角ψ平均为85°C，假设没有液态硅酸盐时，氧化物-氧化物界面的界面张力为1J/㎡，试计算氧化物的表面张力。

4.3描述高分子球晶的内部结构和其生长过程。

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2006年攻读硕士学位研究生入学考试试题

1对比解释下列概念（50分）

1.1晶体、离子晶体

1.2晶带、晶带轴、共带面

1.3空位、间隙原子

1.4柏氏回路、柏氏矢量

1.5刃型位错的滑移、螺型位错的滑移

1.6扩散驱动力、扩散激活能

1.7组元、相、相律

1.8晶胚、临界形核

1.9共晶、亚共晶、过共晶合金

1.10热过冷、成分过冷

2简答下列问题（40分）

2.1简要叙述金属键的特点和金属键晶体的性能。

2.2纯铁在912°C以上和以下各是什么类型晶体结构？碳在哪个晶体结构中的

固溶度大？为什么？

2.3论述你所知道的纳米晶体材料的形成途径。

2.4给出下图中立方晶胞中指定点的坐标、线的晶向指数和面的晶面指数。

3画出Fe-Fe3C二元相图。并标出亚共析钢、过共析钢、亚共晶白口铁、过共晶白口铁所处的相区范围。画出45钢从液态熔体到室温的冷却曲线示意图，写出各温度段的转变式，计算室温时先共析铁素体的相对含量。（30分）

4选作题（每位考生只要求在以下三道题中选作一道题，多作不多给分，满分30分）

4.1简述钢马氏体的转变特点。

4.2简述固相反应的热力学特征和动力学特征；简述描述固相反应扩散控制的

动力学理论模型及其差异；若平均粒径为μm的MgO粉料与Al2O3粉料以1：1摩尔配料并均匀混合，将原料在1300°C恒温0.5小时后，有15%粉料发生反应而生成MgAl2O4，该固相反应为扩散控制反应并符合杨德方

程，试求反应完成所需要的时间。

4.3定性分析高分子主链结构的刚柔性，取代基对高分子链的柔性有哪些影响？

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2005年攻读硕士学位研究生入学考试试题

1对比解释下列概念（50分）

1.1金属键、离子键、共价键

1.2固溶体、间隙固溶体、置换固溶体

1.3刃形位错、螺形位错

1.4胞晶、共晶、共析反应

1.5晶体、非晶体、准晶体

1.6铁碳合金中的一次渗碳体和二次渗碳体

1.7枝晶偏析、晶界偏析

1.8相、相律和相图

1.9小角度晶界、大角度晶界

1.10自扩散、异（互）扩散

2简答下列问题（40分）

2.1已知铁原子半径0.124nm，原子量55.85g/mol，试计算体心立方

结构纯铁晶体材料的密度。

2.2计算面心立方晶胞中所包含的原子个数、致密度和配位数。

2.3说明晶核形成前后晶胚尺寸变化引起的体系质量改变，并由此

定义临界晶核。

2.4说明置换扩散的可能机制，并说明各机制所需激活能的相对大

小。

3绘出Fe-Fe3C相图。标出共晶点、共析点、碳在相和相中最大固溶度点的温度和成分。画出含碳1.2%钢的结晶过程和冷却曲线示意图；计算缓慢冷却到室温后，该合金组织中的二次渗碳体的相对含量。（30分）

4选作题（以下三小题中任选其一，作多者不重复计分，30分）4.1论述碳钢中过冷奥氏体中珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转

变的特点，说明三种转变所形成材料的性能特点。

4.2烧结的驱动力是什么？烧结中传质方式主要有哪几种？各种传

质的驱动力是什么？哪种传质方式可不引起体积的收缩？

4.3在恒定压力下，线型非晶态高分子化合物在不同温度下有几种

状态，分界温度是什么？不同状态下大分子热运动有什么区别？

使用性能上有哪些特点？

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2004年攻读硕士学位研究生入学考试试题

1对比解释下列概念

1.1相起伏、能量起伏

1.2铁素体、铁素体魏氏组织

1.3无序固溶体、有序固溶体

1.4共晶转变、伪共晶转变

1.5塑性变形金属的临界变形度和二次再结晶

2简答下列问题

2.1说明晶体生长形态与温度梯度的关系。

2.2固态金属要发生扩散必须满足哪些条件？

2.3在ABC成分三角形中，画出Wa=20%,Wb=15，其余为A组元

的位置

2.4试用多晶体的塑性变形过程说明金属晶粒越细金属的室温强度

越高，塑性越好的原因。如果讨论金属材料的高温强度问题，还应该考虑哪些问题？上述结论会有哪些变化？

2.5与液态金属结晶相比，金属固态相变有哪些主要特征？

3已知面心立方晶格的晶格常数为a，试求（110），（111），（100）晶面的晶面间距，指出晶面间距最大的晶面，并讨论这个晶面在金属塑性变形中的作用。

4试述金属结晶过程晶胚尺寸和体系能量变化的关系，并讨论临界晶核和临界形核功的物理意义。

5根据Fe-Fe3C平衡相图分析Wc=3%时铁碳合金从液态冷却到室温的平衡转变过程；说明各阶段的组织；并分析计算室温下相组成物和组织组成物的相对含量。

6现有一批45钢普通车床传动齿轮，其加工工艺路线为锻造——热处理——机械加工——高频淬火——回火。试问，锻后的热处理应该是什么热处理；并请说明理由和注意事项。

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2003年攻读硕士学位研究生入学考试试题

1对比解释下列概念

1.1共晶转变、匀晶转变

1.2空间点阵、晶体结构

1.3滑移带、位错的滑移

1.4再结晶、动态再结晶

1.5扩散、上坡扩散

1.6马氏体转变、珠光体转变

2绘出Fe-Fe3C相图，标出P、S、E、C点的成分，共晶转变和共析转变的温度各相区的平衡相。并（1）分析1.2%C碳钢从液态冷却到室温时的平衡结晶过程，画出结晶过程示意图。（2）回答室温下该合金的平衡组织中有哪几种组织（3）计算室温下该合金各组织组成物的相对含量。

3比较说明均匀形核和非均匀形核的异同点，说明非均匀形核比均匀形核容易的原因，探讨优良的形核剂应该具备的共同特征。

4比较纯金属结晶过程和固溶体结晶过程中哪一个更容易结晶出树枝状晶？为什么？对铸造组织有何影响？

5画示意图说明三元合金匀晶合金相图的变温截面和二元匀晶合金相图之间的差别。

6说明金属塑性变形过程中产生加工硬化的原因，及其对机械零件生产和服役过程的意义

7比较淬火后的回火产物（回火珠光体、回火索氏体、回火屈氏体）和奥氏体直接分解产物（珠光体、索氏体、回火屈氏体）之间的力学性能上的差别。在材料使用过程中如果用后者代替前者，可能存在的技术风险有哪些？生产成本有哪些差别？

8画出立方晶系{111}晶面族示意图，写出该晶面族中各晶面的晶面指数。

9比较说明珠光体转变和马氏体转变的异同。

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2002年攻读硕士学位研究生入学考试试题

1.1对比解释下列概念

1.1置换固溶体、间隙固溶体

1.2晶界、亚晶界

1.3凝固、结晶

1.4共析转变、共晶转变

1.5滑移带、滑移线

1.6脆性断裂、韧性断裂

1.7一次再结晶、二次再结晶

1.8第一次、第二次回火脆性

1.9上贝氏体、下贝氏体

1.10晶体生长的光滑界面、粗糙界面

2α-Fe属于哪种晶体结构，配位数是多少？画出晶胞示意图并计算其致密度和四面体间隙半径与原子半径的比值。

3试比较均匀形核与非均匀形核的异同点，并说明为什么均匀形核比非均匀形核更困难

4影响扩散的主要因素有哪些。

5绘出Fe-Fe3C相图，（标出关键的点的成分和水平线的温度），分析含碳量为3.4%的白口铸铁的结晶过程，画出结晶过程示意图。计算（1）在共晶反应结束时，初晶奥氏体和莱氏体的相对含量；（2）在共析反应前夕，初晶奥氏体中析出二次渗碳体和剩余奥氏体的相对含量。

6画出共析碳钢的过冷奥氏体等温转变曲线图。为获得下列5种组织应该选用哪种冷却方式？并在图中画出其冷却曲线。（1）全部珠光体(2)全部贝氏体（3）马氏体+残余奥氏体（4）托氏体+马氏体+残余奥氏体（5）托氏体+贝氏体+马氏体+残余奥氏体。

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2001年攻读硕士学位研究生入学考试试题

1.1解释下列概念

1.1合金中的相

1.2成分过冷

1.3伪共晶

1.4滑移

1.5再结晶

2对比说明下列概念的异同点

2.1刃型位错、螺型位错

2.2TTT曲线、CCT曲线

2.3自扩散、异（互）扩散

3计算题

3.1体心立方晶胞中晶格常数为a，计算出体心立方晶胞中的原子半径r与致密度k

3.2根据Fe-Fe3C相图计算共析转变产物中铁素体和渗碳体的含量

4综述晶体长大的要点

5根据Fe-Fe3C相图分析含碳量对铁碳合金平衡组织和工艺性能的影响

6钢的淬透性与淬硬性的本质区别是什么？

7试述金属经塑性变形后对组织结构和金属性能的影响

8简述金属固态相变的特点和类型

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2000年攻读硕士学位研究生入学考试试题

1.1解释下列概念

1.1金属键

1.2加工硬化

1.3比重偏析

1.4回火

1.5晶胞

2对比说明下列物理现象的异同点

2.1间隙原子在晶内，晶界和晶体表面处的扩散速度

2.2晶体的点、线、面缺陷

2.3金属材料中的杂质和数量合金化元素

3论述影响再结晶后晶粒大小的因素

4论述晶体材料分别经过平衡结晶和非平衡结晶之后的组织，性能差别

5论述金属结晶时均匀形核和非均匀形核时热力学条件的差异

6绘出Fe-Fe3C相图，并说明其中三条水平线的意义，写出反应式

7论述奥氏体转变为马氏体过程的特点

8论述晶粒大小对塑性变形的影响

9按照Pn-Sn合金相图，计算含锡30%合金在室温下先共晶α和共晶体

（α+β）的质量百分数

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1999年攻读硕士学位研究生入学考试试题

1.1解释下列概念

1.1滑移系

1.2伪共晶

1.3晶体的各向异性

1.4再吸附

2说明下列概念的本质区别

2.1结晶、再结晶

2.2金属热加工、冷加工

2.3间隙相、间隙固溶体

3简述晶体长大的条件

4根据晶体的塑性变形过程，分析多晶体变形的特点

5写出扩散第一定律和扩散第二定律的表达式{注：J-扩散通量D-扩散系数（与浓度无关）C-浓度x-距离t-时间}

6根据铁碳相图分析60号钢的结晶过程，并用杠杆定律计算出它在室温下的组织组成物的含量{注：a点含碳量视为零}

7分别叙述锰硅硫磷氢对钢质量性能的影响

8简述金属固态相变类型

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1998年攻读硕士学位研究生入学考试试题

1.1对比解释下列概念

1.1金属与非金属的本质差别是什么？

1.2间隙固溶体与间隙相得本质差别是什么？

1.3过冷奥氏体与残余奥氏体的本质差别是什么？

1.4加工硬化和二次加工硬化的区别是什么？

2计算题

2.1计算体心立方晶体晶胞和面心立方晶胞中的原子半径（r），晶格常数为a

2.2计算出在体心立方体晶胞和面心立方体晶胞中的滑移系数

2.3计算出在Wc=5.9%过共晶白口铸铁中的室温组织组成物和相组成物的含量{注：铁素体的含碳量忽略不计}

3解释下列定义

3.1过冷度

3.2位错密度

3.3伪共晶

3.4晶格

4回答下列问题

4.1在二元合金状态图中，由相律判断自由度f等于零的线叫做什么线？{举出4个例子} 4.2不能用热处理强化的Al-Si合金或变形铝合金的强化途径是什么？

5叙述与回答下列问题

5.1钢的退火及其种类

5.2常用的淬火方法有几种，在C-曲线图中表示出来

6以共析钢为例试分析连续冷却转变曲线（CCT曲线）对热处理生产有何直接指导作用

7金属的结晶形核有哪些要点

8在铸铁一般都进行哪些热处理

9绘出A-m直线上的合金垂直截面和填上各区的相

西北工业大学材料科学基础考研课程试题集

2004年西北工业大学硕士研究生入学试题 一、简答题：（共40分，每小题8分） 1、请简述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点？ 2、请简述影响扩散的主要因素有哪些。 3、临界晶核的物理意义是什么？形成临界晶核的充分条件是什么？ 4、有哪些因素影响形成非晶态金属？为什么？ 5、合金强化途径有哪些？各有什么特点？ 二、计算、作图题：（共60分，每小题12分） 1、求]111[和]120[两晶向所决定的晶面，并绘图表示出来。 2、氧化镁（MgO ）具有NaCl 型结构，即具有O 2-离子的面心立方结构。问： （1） 若其离子半径+2Mg r =0.066nm ，-2O r ＝0.140nm ，则其原子堆积密 度为多少？ （2） 如果+2Mg r /-2O r ＝0.41，则原子堆积密度是否改变？ 3、已知液态纯镍在1.013×105 Pa （1大气压），过冷度为319 K 时发生均匀形核，设临界晶核半径为1nm ，纯镍熔点为1726 K ，熔化热ΔH m ＝ 18075J/mol ，摩尔体积V s ＝6.6cm 3/mol ，试计算纯镍的液－固界面能和 临界形核功。 4、图示为Pb-Sn-Bi 相图投影图。问： （1）写出合金Q （w Bi ＝0.7，w Sn ＝0.2）凝固过程及室温组织； （2）计算合金室温下组织组成物的相对含量。 5、有一钢丝（直径为1mm ）包复一层铜（总直径为2mm ）。若已知钢的屈服强度σst ＝280MPa ，弹性模量E st ＝205GPa ，铜的σCu ＝140MPa ，弹性 模量E Cu ＝110GPa 。问： （1）如果该复合材料受到拉力，何种材料先屈服？

[考研]材料科学基础试题库

《材料科学基础》试题库 一、名词解释 1、铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体、莱氏体 2、共晶转变、共析转变、包晶转变、包析转变 3、晶面族、晶向族 4、有限固溶体、无限固溶体 5、晶胞 6、二次渗碳体 7、回复、再结晶、二次再结晶 8、晶体结构、空间点阵 9、相、组织 10、伪共晶、离异共晶 11、临界变形度 12、淬透性、淬硬性 13、固溶体 14、均匀形核、非均匀形核 15、成分过冷 16、间隙固溶体 17、临界晶核 18、枝晶偏析 19、钢的退火，正火，淬火，回火 20、反应扩散 21、临界分切应力 22、调幅分解 23、二次硬化 24、上坡扩散 25、负温度梯度 26、正常价化合物 27、加聚反应 28、缩聚反应 29、 30、 二、选择

1、在柯肯达尔效应中，标记漂移主要原因是扩散偶中_____。 A、两组元的原子尺寸不同 B、仅一组元的扩散 C、两组元的扩散速率不同 2、在二元系合金相图中，计算两相相对量的杠杆法则只能用于_____。 A、单相区中 B、两相区中 C、三相平衡水平线上 3、铸铁与碳钢的区别在于有无_____。 A、莱氏体 B、珠光体 C、铁素体 4、原子扩散的驱动力是_____。 A、组元的浓度梯度 B、组元的化学势梯度 C、温度梯度 5、在置换型固溶体中，原子扩散的方式一般为_____。 A、原子互换机制 B、间隙机制 C、空位机制 6、在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子，这样的缺陷称为_____。 A、肖脱基缺陷 B、弗兰克尔缺陷 C、线缺陷 7、理想密排六方结构金属的c/a为_____。 A、1.6 B、2×√(2/3) C、√(2/3) 8、在三元系相图中，三相区的等温截面都是一个连接的三角形，其顶点触及_____。 A、单相区 B、两相区 C、三相区 9、有效分配系数Ke表示液相的混合程度，其值范围是_____。（其中Ko是平衡分配系数） A、1

西北工业大学材料科学基础考研真题及答案

2005年西北工业大学硕士研究生入学试题 ------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------- 试题名称：材料科学基础（A卷）试题编号：832 说明：所有答题一律写在答题纸上第 1 页共 3页 一、简答题（每题8分） 1. 请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。 2. 同素异晶转变和再结晶转变都是以形核长大方式进行的，请问两者之间有何差别？ 3. 两位错发生交割时产生的扭折和割阶有何区别？ 4. 请简述扩散的微观机制有哪些？影响扩散的因素又有哪些？ 5. 请简述回复的机制及其驱动力。 二、计算、作图题：（共60分，每小题12分） 1. 在面心立方晶体中，分别画出、和、，指出哪些是滑移面、滑移方向，并就图中情况分析它们能否构成滑移系？若外力方向为[001]，请问哪些滑移系可以开动？ 2. 请判定下列位错反应能否进行，若能够进行，请在晶胞图上做出矢量图。 （1） （2） 3. 假设某面心立方晶体可以开动的滑移系为，请回答： （1）给出滑移位错的单位位错柏氏矢量； （2）若滑移位错为纯刃位错，请指出其位错线方向；若滑移位错为纯螺位错， 其位错线方向又如何？ 4. 若将一块铁由室温20℃加热至850℃，然后非常快地冷却到20℃，请计算处 理前后空位数变化（设铁中形成1mol空位所需的能量为104675 J，气体常数为 8.314J/mol·K）。 5. 已知三元简单共晶的投影图，见附图， （1）请画出AD代表的垂直截面图及各区的相组成（已知TA>TD）； （2）请画出X合金平衡冷却时的冷区曲线，及各阶段相变反应。 三、综合分析题：（共50分，每小题25分） 1. 请对比分析加工硬化、细晶强化、弥散强化、复相强化和固溶强化的 特点和机理。 2. 请根据所附二元共晶相图分析解答下列问题： （1）分析合金I、II的平衡结晶过程，并绘出冷却曲线； （2）说明室温下I、II的相和组织是什么？并计算出相和组织的相对含量； （3）如果希望得到共晶组织和5%的β初的合金，求该合金的成分； （4）分析在快速冷却条件下，I、II两合金获得的组织有何不同。 2006年西北工业大学硕士研究生入学试题 一、简答题（每题10 分，共50 分）

材料科学基础试题及答案考研专用

一、名词： 相图：表示合金系中的合金状态与温度、成分之间关系的图解。 匀晶转变：从液相结晶出单相固溶体的结晶过程。 平衡结晶：合金在极缓慢冷却条件下进行结晶的过程。 成分起伏：液相中成分、大小和位置不断变化着的微小体积。 异分结晶：结晶出的晶体与母相化学成分不同的结晶。 枝晶偏析：固溶体树枝状晶体枝干和枝间化学成分不同的现象。 共晶转变：在一定温度下，由—定成分的液相同时结晶出两个成分一定的固相的转变过程。 脱溶：由固溶体中析出另一个固相的过程，也称之为二次结晶。 包晶转变：在一定温度下，由一定成分的固相与一定成分的液相作用，形成另一个一定成分的固相的转变过程。 成分过冷：成分过冷：由液相成分变化而引起的过冷度。 二、简答： 1. 固溶体合金结晶特点？ 答：异分结晶；需要一定的温度范围。 2. 晶内偏析程度与哪些因素有关？ 答：溶质平衡分配系数k0；溶质原子扩散能力；冷却速度。 3. 影响成分过冷的因素？ 答：合金成分；液相内温度梯度；凝固速度。

三、书后习题 1、何谓相图？有何用途？ 答：相图：表示合金系中的合金状态与温度、成分之间关系的图解。 相图的作用：由相图可以知道各种成分的合金在不同温度下存在哪些相、各个相的成分及其相对含量。 2、什么是异分结晶？什么是分配系数？ 答：异分结晶：结晶出的晶体与母相化学成分不同的结晶。 分配系数：在一定温度下，固液两平衡相中溶质浓度之比值。 3、何谓晶内偏析？是如何形成的？影响因素有哪些？对金属性能有何影响，如何消除？ 答：晶内偏析：一个晶粒内部化学成分不均匀的现象 形成过程：固溶体合金平衡结晶使前后从液相中结晶出的固相成分不同，实际生产中，液态合金冷却速度较大，在一定温度下扩散过程尚未进行完全时温度就继续下降，使每个晶粒内部的化学成分布均匀，先结晶的含高熔点组元较多，后结晶的含低熔点组元较多，在晶粒内部存在着浓度差。 影响因素：1）分配系数k0：当k0<1时，k0值越小，则偏析越大；当k0>1时，k0越大，偏析也越大。2）溶质原子扩散能力，溶质原子扩散能力大，则偏析程度较小；反之，则偏析程度较大。3）冷却速度，冷却速度越大，晶内偏析程度越严重。 对金属性能的影响：使合金的机械性能下降，特别是使塑性和韧性显著降低，

2009年硕士研究生入学考试材料科学基础试题...

2009年硕士研究生入学考试材料科学基础试题...

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 说 明：所有答题一律写在答题纸上 第 1 页 共 3 页 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） 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？ 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？ 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？ 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） 混合位错 螺位错 刃位错 位错线运动 方向 τ与 l τ 与 b b 与 l 类型

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[001]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。 3.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。 23 35 ℃ ℃ ℃ ℃℃℃

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材料科学基础考研经 典题目

16.简述金属固态扩散的条件。 答：⑴扩散要有驱动力——热力学条件，化学势梯度、温度、应力、电场等。 ⑵扩散原子与基体有固溶性——前提条件；⑶足够高温度——动力学条件；⑷足够长的时间——宏观迁移的动力学条件 17. 何为成分过冷？它对固溶体合金凝固时的生长形貌有何影响？ 答：成分过冷：在合金的凝固过程中，虽然实际温度分布一定，但由于液相中溶质分布发生了变化，改变了液相的凝固点，此时过冷由成分变化与实际温度分布这两个因素共同决定，这种过冷称为成分过冷。成分过冷区的形成在液固界面前沿产生了类似负温度梯度的区域，使液固界面变得不稳定。当成分过冷区较窄时，液固界面的不稳定程度较小，界面上偶然突出部分只能稍微超前生长，使固溶体的生长形态为不规则胞状、伸长胞状或规则胞状；当成分过冷区较宽时，液固界面的不稳定程度较大，界面上偶然突出部分较快超前生长，使固溶体的生长形态为胞状树枝或树枝状。所以成分过冷是造成固溶体合金在非平衡凝固时按胞状或树枝状生长的主要原因。 18.为什么间隙固溶体只能是有限固溶体，而置换固溶体可能是无限固溶体？ 答：这是因为当溶质原子溶入溶剂后，会使溶剂产生点阵畸变，引起点阵畸变能增加，体系能量升高。间隙固溶体中，溶质原子位于点阵的间隙中，产生的点阵畸变大，体系能量升高得多；随着溶质溶入量的增加，体系能量升高到一定程度后，溶剂点阵就会变得不稳定，于是溶质原子便不能再继续溶解，所以间隙固溶体只能是有限固溶体。而置换固溶体中，溶质原子位于溶剂点阵的阵点上，产生的点阵畸变较小；溶质和溶剂原子尺寸差别越小，点阵畸变越小，固溶度就越大；如果溶质与溶剂原子尺寸接近，同时晶体结构相同，电子浓度和电负性都有利的情况下，就有可能形成无限固溶体。 19.在液固相界面前沿液体处于正温度梯度条件下，纯金属凝固时界面形貌如何？同样 条件下，单相固溶体合金凝固的形貌又如何？分析原因

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材料科学基础习题 叶荷 11 及材料班2013-1-10 第三章二元合金相图和合金的凝固 一、名词：相图：表示合金系中的合金状态与温度、成分之间关系的图解。匀晶转变：从液相结晶出单相固溶体的结晶过程。 平衡结晶：合金在极缓慢冷却条件下进行结晶的过程。 成分起伏：液相中成分、大小和位置不断变化着的微小体积。 异分结晶：结晶出的晶体与母相化学成分不同的结晶。 枝晶偏析：固溶体树枝状晶体枝干和枝间化学成分不同的现象。共晶转变：在一定温度下，由—定成分的液相同时结晶出两个成分一定的固相的转变过程。 脱溶：由固溶体中析出另一个固相的过程，也称之为二次结晶。 包晶转变：在一定温度下，由一定成分的固相与一定成分的液相作用，形成另一个一定成分的固相的转变过程。 成分过冷：成分过冷：由液相成分变化而引起的过冷度。 二、简答： 1. 固溶体合金结晶特点？答：异分结晶；需要一定的温度范围。

2. 晶内偏析程度与哪些因素有关？ 答：溶质平衡分配系数ko；溶质原子扩散能力；冷却速度。 3. 影响成分过冷的因素？ 答：合金成分；液相内温度梯度；凝固速度。 4. 相图分折有哪几步？答：以稳定化合物为独立组元分割相图并分析；熟悉相区及相；确定三相平衡转变性质。 三、绘图题 绘图表示铸锭宏观组织三晶区。 四、书后习题 1、何谓相图？有何用途？ 答：相图：表示合金系中的合金状态与温度、成分之间关系的图解。 相图的作用：由相图可以知道各种成分的合金在不同温度下存在哪些相、各个相的成分及其相对含量。 2、什么是异分结晶？什么是分配系数？答：异分结晶：结晶出的晶体与母相化学成分不同的结晶。 分配系数：在一定温度下，固液两平衡相中溶质浓度之比值。

武汉理工大学材料科学基础考研试题

武汉理工大学2003年研究生入学考试试题 课程材料科学基础 （共3页，共十一题，答题时不必抄题，标明题目序号，相图直接做在试卷上）一、解释下列基本概念（1.5 X 20=30分） 初次再结晶；二次再结晶；上坡扩散；扩散通量；高分子的链结构；高分子的聚集态结构；位错滑移，位错爬移；结晶学晶胞；弥勒指数；玻璃转变温度；非晶态结构弛豫；金属固溶体；金属间化合物；重构表面；弛豫表面；一级相变；重构型转变；广义固相反应；矿化剂 二、白云母的理想化学式为KAl2[AISi 3O°]（OH）2,其结构如下图所示，试分析白云母的结构类型、层的构成及结构特点、层内电性及层间结合。（15分）_ __ —劭韵I ■—*■ 第2题图 三、B aTiQ和CaTiQ均为钙钛矿型结构但BaTiQ晶体具有铁电性而CaTiQ却没有，请给予解释。（10分） 四、分析小角度晶界和大角度晶界上原子排列特征以及对材料动力学的扩散过程有何影响？（8分） 五、在制造ZrO2耐火材料时通常会加入一定量的CaO以改善耐火材料的性能，试解释其作用原理，并写出杂质进入基质的固溶方程式。（10分） 六、从金属、硅酸盐、高聚物材料的结构、熔体特征等方面分析这三类材料的结

组成点3加热时在哪一点开始出现液相？在哪一点完全熔化? 晶有什么共性及个性。（15分） 七、已知新相形成时除过界面能以外单位体积自由焓变化为 1 x 108J/m3,比表 面能为1 J/m2，应变能可以忽略不计。试计算界面能为体积自由能的 1%寸球形 新相的半径。与临界半径比较，此时的新相能否稳定长大？形成此新相时系统自 由焓变化为多少？ （ 12分） 八、写出下图三元无变量点的平衡过程， 指出无变量点的性质，画出三元无变量 点与对应的副三角形的几何分布关系。（8分） 第8题图 九、根据下面的三元系统相图回答问题（ 22 分） 1. 指出图中化合物S1、S2、S3的性质 2. 用箭头在图中标出界线温度变化方向及界线性质 3. 写出组成点1的平衡冷却过程 是什么? 4. 组成点2冷却时最先析出种晶相？在哪一点结晶结束 ？最终产物 5

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16.简述金属固态扩散的条件。 答：⑴扩散要有驱动力——热力学条件，化学势梯度、温度、应力、电场等。 ⑵扩散原子与基体有固溶性——前提条件；⑶足够高温度——动力学条件；⑷足够长的时间——宏观迁移的动力学条件 17. 何为成分过冷？它对固溶体合金凝固时的生长形貌有何影响？ 答：成分过冷：在合金的凝固过程中，虽然实际温度分布一定，但由于液相中溶质分布发生了变化，改变了液相的凝固点，此时过冷由成分变化与实际温度分布这两个因素共同决定，这种过冷称为成分过冷。成分过冷区的形成在液固界面前沿产生了类似负温度梯度的区域，使液固界面变得不稳定。当成分过冷区较窄时，液固界面的不稳定程度较小，界面上偶然突出部分只能稍微超前生长，使固溶体的生长形态为不规则胞状、伸长胞状或规则胞状；当成分过冷区较宽时，液固界面的不稳定程度较大，界面上偶然突出部分较快超前生长，使固溶体的生长形态为胞状树枝或树枝状。所以成分过冷是造成固溶体合金在非平衡凝固时按胞状或树枝状生长的主要原因。 18. 为什么间隙固溶体只能是有限固溶体，而置换固溶体可能是无限固溶体？ 答：这是因为当溶质原子溶入溶剂后，会使溶剂产生点阵畸变，引起点阵畸变能增加，体系能量升高。间隙固溶体中，溶质原子位于点阵的间隙中，产生的点阵畸变大，体系能量升高得多；随着溶质溶入量的增加，体系能量升高到一定程度后，溶剂点阵就会变得不稳定，于是溶质原子便不能再继续溶解，所以间隙固溶体只能是有限固溶体。而置换固溶体中，溶质原子位于溶剂点阵的阵点上，产生的点阵畸变较小；溶质和溶剂原子尺寸差别越小，点阵畸变越小，固溶度就越大；如果溶质与溶剂原子尺寸接近，同时晶体结构相同，电子浓度和电负性都有利的情况下，就有可能形成无限固溶体。 19. 在液固相界面前沿液体处于正温度梯度条件下，纯金属凝固时界面形貌如何？同样条件下，单相 固溶体合金凝固的形貌又如何？分析原因 答：正的温度梯度指的是随着离开液—固界面的距离Z 的增大，液相温度T 随之升高的情况，即0>dZ dT 。在这种条件下，纯金属晶体的生长以接近平面状向前推移，这是由于温度梯度是正的，当界面上偶尔有凸起部分而伸入温度较高的液体中时，它的生长速度就会减慢甚至停止，周围部分的过冷度较凸起部分大，从而赶上来，使凸起部分消失，这种过程使液—固界面保持稳定的平面形状。固溶体合金凝固时会产生成分过冷，在液体处于正的温度梯度下，相界面前沿的成分过冷区呈现月牙形，其大小与很多因素有关。此时，成分过冷区的特性与纯金属在负的温度梯度下的热过冷非常相似。可以按液固相界面前沿过冷区的大小分三种情况讨论：⑴当无成分过冷区或成分过冷区较小时，界面不可能出现较大的凸起，此时平界面是稳定的，合金以平面状生长，形成平面晶。⑵当成分过冷区稍大时，这时界面上凸起的尖部将获得一定的过冷度，从而促进了凸起进一步向液体深处生长，考虑到界面的力学平衡关系，平界面变得不稳定，合金以胞状生长，形成胞状晶或胞状组织。⑶当成分过冷区较大时，平界面变得更加不稳定，界面上的凸起将以较快速度向液体深处生长，形成一次轴，同时在一次轴的侧向形成二次轴，以此类推，因此合金以树枝状生长，最终形成树枝晶。 20. 纯金属晶体中主要的点缺陷类型是什么？试述它们可能产生的途径？ 答：纯金属晶体中，点缺陷的主要类型是空位、间隙原子、空位对及空位与间隙原子对等。产生的途径：⑴依靠热振动使原子脱离正常点阵位置而产生。空位、间隙原子或空位与间隙原子对都可由热激活而形成。这种缺陷受热的控制，它的浓度依赖于温度，随温度升高，其平衡态的浓度亦增高。⑵冷加工时由于位错间有交互作用。在适当条件下，位错交互作用的结果能产生点缺陷，如带割阶的位错运动会放出空位。⑶辐照。高能粒子（中子、α粒子、高速电子）轰击金属晶体时，点阵中的原子由于粒子轰击而离开原来位置，产生空位或间隙原子。 21. 简述一次再结晶与二次再结晶的驱动力，并如何区分冷热加工？动态再结晶与静态再结晶后的组 织结构的主要区别是什么？ 答：一次再结晶的驱动力是基体的弹性畸变能，而二次再结晶的驱动力是来自界面能的降低。再结晶温

2012年武汉科技大学考研试题810材料科学基础及答案

二O 一二年招收硕士研究生入学考试试题 考试科目及代码： 材料科学基础810 可使用的常用工具：（计算器、尺和量角器） 答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。 考试时间3小时，总分值150分。 姓 名： 报考学科、专业： 准考证号码： 密封线内不要写题

计算简单立方晶体中（110）和（121）的面间距。（材控专业10已知纯铝（fcc）τc=0.79Mpa，使()111面产生[101]方向的滑移，需在上施加多大的力？（8分） 1 、2和3题，共26分；其他专业只有2题不做，共 什么是单滑移、多滑移和交滑移？滑移在抛光金属表面留下线， 晶体错动留下台阶是怎样形成？（10分） 如右图一楔型纯铜铸锭，经连轧机组轧制成板材后，其 0，右边为60%。然后将板带进行再结晶退火 后，画出最终晶粒示意图，并分析退火对板带的加工性能和 力学性能带来的变化？（6分）

二O一二年招收硕士研究生入学考试试题参考答案 考试科目及代码： 材料科学基础810 适用专业：材料学、材料加工学、等离子物理和材料物理与化学 一、名词解释，24分 （材料加工学任选6题，每题4分，其他专业任选8题，每题3分） 1、晶格：晶体中原子（或离子、分子、原子集团）在三维空间有规律的周期性的重复排列，若假想用三组平行直线将它们几何中心连接，这些直线所形成的空间格子。 2、配位数：晶体结构中，与任一原子最近邻并且等距离的原子数。 3、成分过冷：由于溶液中溶质分布的变化，改变了熔点，从而产生的过冷称为成分过冷。 4、离异共晶：当合金成分偏离共晶成分很远时，在不平衡凝固时会形成两相分离的共晶组织，称为离异共晶。 5、位错密度：单位体积晶体中位错线的总长度。 6、枝晶偏析：金属与合金凝固时固相以枝晶方式生长，使晶内高次枝晶与低次枝晶部成分不均匀的现象。 7、柏氏矢量：代表位错畸变总量和方向的矢量 8、取向因子：当晶体受到外力时，如果外力轴与滑移面法线夹角为ψ，与滑移方向夹角为λ，则cosλcosψ称为取向因子。 9、再结晶温度：通常把再结晶温度定义为经过严重冷变形的金属（ε>70%），加热1小时，再结晶体积占到总体积的95%的温度。 10、加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时，由于晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，使金属的强度和硬度升高，塑性和韧性降低的现象。 11、动态回复：热加工时由于温度很高，金属在变形的同时发生回复，同时发生加工硬化和软化两个相反的过程。这种在热变形时由于温度和外力联合作用下发生的回复过程称为“动态回复”。 12、间隙扩散：扩散原子在点阵的间隙位置之间跳迁而导致的扩散。间隙固溶体中溶质原子半径较小，间隙位置数目较多，易发生间隙扩散。 二、填空题（1×20＝20分） 1、14，7， 2、空位，间隙原子，温度 3、粗糙，光滑 4、温度，成分，0 5、{110}，<111>，12 6、切过，绕过 7、化学位梯度，冷变形产生的储存能的释放，晶粒长大前后的界面能差 8、平行，直线 9、激冷细小等轴晶区，柱状晶区，粗大等轴晶区 10、f=C-P+1 三、画图题（材料加工44分，其他专业40分）

【考研】材料科学基础试题库答案

Test of Fundamentals of Materials Science 材料科学基础试题库 郑举功编

东华理工大学材料科学与工程系 一、填空题 0001.烧结过程的主要传质机制有_____、_____、_____ 、_____，当烧结分别进行四种传质时，颈部增长x/r与时间t的关系分别是_____、_____、_____ 、_____。 0002.晶体的对称要素中点对称要素种类有_____、_____、_____ 、_____ ，含有平移操作的对称要素种类有_____ 、_____ 。 0003.晶族、晶系、对称型、结晶学单形、几何单形、布拉菲格子、空间群的数目分别是_____、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 。 0004.晶体有两种理想形态，分别是_____和_____。 0005.晶体是指内部质点排列的固体。 0006.以NaCl晶胞中（001）面心的一个球（Cl-离子）为例，属于这个球的八面体空隙数为，所以属于这个球的四面体空隙数为。 0007.与非晶体比较晶体具有自限性、、、、和稳定性。 0008.一个立方晶系晶胞中，一晶面在晶轴X、Y、Z上的截距分别为2a、1/2a 、2/3a，其晶面的晶面指数是。 0009.固体表面粗糙度直接影响液固湿润性，当真实接触角θ时，粗糙度越大，表面接触角，就越容易湿润；当θ，则粗糙度，越不利于湿润。 0010.硼酸盐玻璃中，随着Na2O（R2O）含量的增加，桥氧数，热膨胀系数逐渐下降。当Na2O含量达到15%—16%时，桥氧又开始，热膨胀系数重新上升，这种反常现象就是硼反常现象。 0011.晶体结构中的点缺陷类型共分、和三种，CaCl2中Ca2+进入到KCl间隙中而形成点缺陷的反应式为。 0012.固体质点扩散的推动力是________。 0013.本征扩散是指__________，其扩散系数D＝_________,其扩散活化能由________和_________ 组成。0014.析晶过程分两个阶段，先______后______。 0015.晶体产生Frankel缺陷时，晶体体积_________，晶体密度_________；而有Schtty缺陷时，晶体体积_________,晶体密度_________。一般说离子晶体中正、负离子半径相差不大时，_________是主要的；两种离子半径相差大时，_________是主要的。 0016.少量CaCl2在KCl中形成固溶体后，实测密度值随Ca2+离子数/K＋离子数比值增加而减少，由此可判断其缺陷反应式为_________。 0017.Tg是_________,它与玻璃形成过程的冷却速率有关，同组分熔体快冷时Tg比慢冷时_________ ,淬冷玻璃比慢冷玻璃的密度_________,热膨胀系数_________。 0018.同温度下，组成分别为：(1) 0.2Na2O－0.8SiO2 ；(2) 0.1Na2O－0.1CaO－0.8SiO2 ;(3) 0.2CaO－0.8SiO2 的三种熔体，其粘度大小的顺序为_________。 0019.三T图中三个T代表_________, _________,和_________。 0020.粘滞活化能越_________ ,粘度越_________ 。硅酸盐熔体或玻璃的电导主要决定于_________ 。 0021.0.2Na2O-0.8SiO2组成的熔体，若保持Na2O含量不变，用CaO置换部分SiO2后，电导_________。0022.在Na2O－SiO2熔体中加入Al2O3(Na2O/Al2O3<1),熔体粘度_________。 0023.组成Na2O . 1/2Al2O3 . 2SiO2的玻璃中氧多面体平均非桥氧数为_________。 0024.在等大球体的最紧密堆积中，六方最紧密堆积与六方格子相对应，立方最紧密堆积与_______ 相对应。0025.在硅酸盐晶体中，硅氧四面体之间如果相连，只能是_________方式相连。

江苏大学材料科学基础考研课程试题集

2004年西北工业大学硕士研究生入学试 题 一、简答题：（共40分，每小题8分） 1、请简述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点？ 2、请简述影响扩散的主要因素有哪些。 3、临界晶核的物理意义是什么？形成临界晶核的充分条件是什么？ 4、有哪些因素影响形成非晶态金属？为什么？ 5、合金强化途径有哪些？各有什么特点？ 二、计算、作图题：（共60分，每小题12分） 1、求]111[和]120[两晶向所决定的晶面，并绘图表示出来。 2、氧化镁（MgO ）具有NaCl 型结构，即具有O 2-离子的面心立方结构。问： （1） 若其离子半径+2Mg r =0.066nm ，-2O r ＝0.140nm ，则其原子堆积密度 为多少？ （2） 如果+2Mg r /-2O r ＝0.41，则原子堆积密度是否改变？ 3、已知液态纯镍在1.013×105 Pa （1大气压），过冷度为319 K 时发生均匀形核，设临界晶核半径为1nm ，纯镍熔点为1726 K ，熔化热ΔH m ＝ 18075J/mol ，摩尔体积V s ＝6.6cm 3/mol ，试计算纯镍的液－固界面能和临 界形核功。 4、图示为Pb-Sn-Bi 相图投影图。问： （1）写出合金Q （w Bi ＝0.7，w Sn ＝0.2）凝固过程及室温组织； （2）计算合金室温下组织组成物的相对含量。

5、有一钢丝（直径为1mm ）包复一层铜（总直径为2mm ）。若已知钢的屈服强度σst ＝280MPa ，弹性模量E st ＝205GPa ，铜的σCu ＝140MPa ，弹性模量 E Cu ＝110GPa 。问： （1）如果该复合材料受到拉力，何种材料先屈服？ （2）在不发生塑性变形的情况下，该材料能承受的最大拉伸载荷是多 少？ （3）该复合材料的弹性模量为多少？ 三、综合分析题：（共50分，每小题25分） 1、某面心立方晶体的可动滑移系为]101[ )111(、 。 （1） 请指出引起滑移的单位位错的柏氏矢量； （2） 若滑移由刃位错引起，试指出位错线的方向； （3） 请指出在（2）的情况下，位错线的运动方向； （4） 假设在该滑移系上作用一大小为0.7MPa 的切应力，试计算单位 刃位错线受力的大小和方向（取点阵常数为a ＝0.2nm ）。 2、若有，某一Cu-Ag 合金（w Cu ＝0.075，w Ag ＝0.925）1Kg ，请提出一种方案 从该合金中提炼出100g 的Ag ，且要求提炼得到的Ag 中的Cu 含量w Cu 低于0.02。（假设液相线和固相线固相线均为直线）。 2005年西北工业大学硕士研究生入学 试题 一、简答题（每题8分，共40分） 1. 请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。 2. 同素异晶转变和再结晶转变都是以形核长大方式进行的，请问两者之间有何差别？ 3. 两位错发生交割时产生的扭折和割阶有何区别？ 4. 请简述扩散的微观机制有哪些？影响扩散的因素又有哪些？ 5. 请简述回复的机制及其驱动力。

2011年南京航空航天大学818材料科学基础考研试题[1]

南京航空航天大学 2011年硕士研究生入学考试初试试题 A卷 科目代码: 818 满分: 150 分 科目名称: 材料科学基础 注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！ 一、名词解释：(25分，每小题5分) 1、成分起伏 2、共缩聚反应 3、负离子配位多面体 4、晶面族 5、电子化合物 二、作图（10分） 1、在立方晶系的晶胞图中画出以下晶面和晶向：(102)、(11)、(1)、[110]、[11]、[10]和[21]。 （5分） 2、根据吉布斯能曲线做出相图（T1>T2>T3>T4>T5）（5分）。 三、简答（50分，每小题5分）： 1、影响高分子链柔韧性的因素有哪些？ 2、画出合金铸锭(件)的宏观组织并简述组织形成原因。 3、合金中相平衡的条件是什么？写出Gibbs相律并解释各参数含义。 4、为什么说绿宝石结构（其结构式为 Be3Al2[Si6O18]）可以成为离子导电的载体 5、立方晶体间隙包含哪些类型，体心立方和面心立方各有几个此类型间隙？

6、简述柯肯达尔效应及物理本质。 7、比较滑移和孪生的异同点。 8、简述柯垂尔气团形成原理及其对位错可动性的影响。 9、晶粒内部析出第二相的形状与表面能和应变能的关系? 10、简述单晶体加工硬化机制。 四、计算分析题（65分）： 1、关于Fe-C 相图，回答问题。（12分） （1）、默写Fe-C 相图。 （2）、画出含C 0.4wt%室温平衡组织示意图，并标出组织组成物。 （3）指出含C 0.77wt%合金从高温液态平衡冷却到室温要经过哪些转变？ （4）根据杠杆定律分别计算含C 0.4wt%合金在室温下的组织组成物与相组成物的相对百分含量。 2、论述材料中原子间健合的几种方式及其对性能的影响。（8分） 3、在铜单晶体中的（111）和（111）滑移面上各存在一个柏氏矢量为 2a [110]和2a [0 1 1]的全位错。当它们分解为扩展位错时，其领先位错分别为6a [211]和6 a [121]。(15分) （1）当两领先位错在各自的滑移面上运动相遇时，发生了新的位错反应。试写出其位错反应式，判断该反应能否自发进行？并分析该新生成的位错其位错特性和运动性质。 （2）已知铜单晶a=0.36nm,切变模量G=4×104Mpa,层错能γ=0.04J/m 2,试求上述柏氏矢量为 2 a [110] 的位错形成扩展位错的宽度。 （3）分析一般的扩展位错其运动特性。 4、为改善钛合金的切削性能，研制一种新的热氢处理工艺，包括渗氢处理+机械加工+真空脱氢处理等工艺步骤。已知某钛合金构件在800℃真空脱氢1小时其距表面0．05mm 处的性能符合规定要求。为进一步降低该构件的热处理变形，拟将该合金构件在700℃处理，问处理多少时间在距表面0．1mm 处将达到上述相同规定要求？试计算700℃处理时，氢原子在钛合金中的扩散系数，并分析氢在钛 合金中的扩散能力。（设氢在该钛合金的扩散激活能为16.62KJ/mol,D 0=8×10-4cm 2/s） 。（15分） 5、铝合金由于其密度低、比强度高、耐腐蚀等优异性能，因而是航空、航天等领域使用的重要结构材料。试分析铝合金时效处理过程中的强化机制。（8分） 6、分析细晶强化能否用于提高金属材料的高温强度？并提供一种能有效提高FCC 金属和合金高温强度的方法，分析其材料科学原理。（7分）

西工大材料学院2008年材料科学基础考研真题及答案

西北工业大学2008年硕士研究生入学考试试题 试题名称：材料科学基础（A 卷） 试题编号：832 说 明：所有答题一律写在答题纸上 第 1 页 共 3 页 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？ 2. 固体中有哪些常见的相结构？ 3. 何谓平衡结晶？何谓非平衡结晶？ 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？ 5. 何为织构？包括哪几类？ 6. 什么是成分过冷？如何影响固溶体生长形态？ 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。 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。 3. 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？ 4. 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。 三、综合分析题（30分） 1. 请根据Fe-Fe 3C 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。（绘制在答题纸上） 2. 图示Cu-Cd 二元相图全图及其400℃～600 ℃范围的局部放大：（13分） ]231[]011)[111(防护 C 930℃ 室温

材料科学基础考研真题汇编

全国名校材料科学基础考研真题汇编（含部分答案）益星学习网提供全套资料 目录 1．清华大学材料科学基础历年考研真题及详解 2009年清华大学材料科学基础（与物理化学或固体物理）考研真题及详解 2008年清华大学材料科学基础（与物理化学或固体物理）考研真题及详解 2007年清华大学材料科学基础（与物理化学或固体物理）考研真题及详解 2．北京科技大学材料科学基础历年考研真题 2014年北京科技大学814材料科学基础考研真题 2013年北京科技大学814材料科学基础考研真题 2012年北京科技大学814材料科学基础考研真题 2011年北京科技大学814材料科学基础考研真题 3．西北工业大学材料科学基础历年考研真题及详解 2012年西北工业大学832材料科学基础考研真题及详解 2011年西北工业大学832材料科学基础（A卷）考研真题及详解 2010年西北工业大学832材料科学基础（A卷）考研真题及详解 4．中南大学材料科学基础历年考研真题及详解 2012年中南大学963材料科学基础考研真题（回忆版） 2009年中南大学959材料科学基础考研真题及详解 2008年中南大学963材料科学基础考研真题 2008年中南大学963材料科学基础考研真题（A组）详解 5．东北大学材料科学基础历年考研真题 2015年东北大学829材料科学基础考研真题（回忆版） 2014年东北大学829材料科学基础考研真题 6．北京工业大学材料科学基础历年考研真题及详解 2012年北京工业大学875材料科学基础考研真题 2009年北京工业大学875材料科学基础考研真题及详解 2008年北京工业大学875材料科学基础考研真题及详解 7．中国科学技术大学材料科学基础历年考研真题 2014年中国科学技术大学802材料科学基础考研真题 2013年中国科学技术大学802材料科学基础考研真题 2012年中国科学技术大学802材料科学基础考研真题 8．东华大学材料科学基础历年考研真题 2013年东华大学822材料科学基础考研真题 2012年东华大学822材料科学基础考研真题 9．南京航空航天大学材料科学基础历年考研真题及详解 2014年南京航空航天大学818材料科学基础（A卷）考研真题 2013年南京航空航天大学818材料科学基础（A卷）考研真题 2008年南京航空航天大学818材料科学基础考研真题及详解 10．其他名校材料科学基础历年考研真题及详解 2011年武汉理工大学833材料科学基础考研真题及详解

考研之材料科学基础考研真题

一、名词解释（每小题3分。共30分） 晶界内吸附交滑移：上坡扩散：纤维组织：枝晶偏析：伪共晶组织：重心法则：配位数：致密度：晶带 二、答题（每小题10分、共50分） 1．在一个面心立方晶系的晶胞中画出晶面（111）和（112），并写出两晶面交线的晶向指数。 2．位错反应的条件是什么？判断下列反应能否进行 （1） a【100】—>a /2【111】+ a /2【111】(2) a /2【101】+ a /6【121】—> a 【111】 3．试推导菲克第二定律 4．试述柯氏气团理解释低碳钢存在屈服平台现象 5．简答液—固界面的类型及晶体生长的方式 三、默画Fe—FeC 相图，并分析0..5%C合金的平衡凝固过程，计算在室温其平 3 衡组织组成的重量分数和想组成的重量分数（20） 答案： 一、名次解释 晶界内吸附：少量杂质或合金元素在晶体内部的分布是不均匀的，常偏聚于晶界交滑移：螺位错，在一滑移面运动受阻，转到另一滑移面上继续滑移。 上坡扩散：扩散物质由浓度低处向浓度高处进行的扩散。 纤维组织：晶粒及加杂物沿受力方向呈条带状态分布。 枝晶偏析：在非平衡凝固条件下，若固溶体以树枝状结晶并长大，则枝干与枝间会出现成分差别，称为~。 伪共晶组织：非平衡结晶条件下，成分在共晶点附近的合金也可能全部转变为共晶组织，这种非共晶成分的共晶组织，称为~。 重心法则：处于三者相平衡的合金，其成分必位于共扼三角形重心位置。 配位数：晶体结构中任一原子周围最邻近且等距离的原子数 致密度：晶体结构中原子体积占总体积的百分数 晶带：相交和平行于某一晶向直线的所有晶面的组合 二、1．

2． 反应条件： 1）．几何条件：∑b 前=∑b 后 2）．能量条件：∑b 2 前〉∑b 2后 (1)几何条件满足； 能量条件：∑b 2 前=（a ）2 [(1) 2+02+02]=a 2 ,（5分） ∑b 2后=（a 2）2 [12+12+12]+ (a 2)2 [12 +(－1) 2+(-1)2]= 232 a 2a

2011材料科学基础考研试题

西北工业大学 2011年硕士研究生入学考试试题 试题名称：材料科学基础（A卷）试题编号：832 说明：所有答题一律写在答题纸上第 1页共 2页 一、简答题（每题10分，共50分） 1.请从原子排列、弹性应力场、滑移性质、柏氏矢量等方面对比刃位错、 螺位错的主要特征。 2.何谓金属材料的加工硬化？如何解决加工硬化对后续冷加工带来的困 难？ 3.什么是离异共晶？如何形成的？ 4.形成无限固溶体的条件是什么？简述原因。 5.两个尺寸相同、形状相同的铜镍合金铸件，一个含90%Ni，另一个含 50%Ni，铸造后自然冷却，问哪个铸件的偏析严重？为什么？ 二、作图计算题（每题15分，共60分） 1、写出{112}晶面族的等价晶面。 2、请判定下列反应能否进行： 3、已知某晶体在500℃时，每1010个原子中可以形成有1个空位，请问该晶体 的空位形成能是多少？（已知该晶体的常数a＝0.0539，波耳滋曼常数K ＝1.381×10-23J / K） 4、单晶铜拉伸，已知拉力轴的方向为[001]，σ=106Pa，求(111)面上柏氏矢 量的螺位错线上所受的力（） 三、综合分析题（共40分） 1.经冷加工的金属微观组织变化如图a所示，随温度升高，并在某一温 度下保温足够长的时间，会发生图b-d的变化，请分析四个阶段微观组织、体系能量和宏观性能变化的机理和原因。

1.根据Ag-Cd二元相图： 1)当温度为736℃、590℃、440℃和230℃时分别会发生什么样的三 相平衡反应？写出反应式。 2)分析Ag-56%Cd合金的平衡凝固过程，绘出冷却曲线，标明各阶 段的相变反应。 3)分析Ag-95%Cd合金的平衡凝固与较快速冷却时，室温组织会有 什么差别，并讨论其原因。