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北京科技大学2011年材料科学基础考研初试试题完整版

北京科技大学2011年材料科学基础考研初试试题完整版
北京科技大学2011年材料科学基础考研初试试题完整版

一、名词解释(每题5分)

1、空间点阵

2、临界切分应力

3、滑移系

4、堆垛层错

5、调幅分解

6、脱溶

7、上坡扩散

8、再结晶温度

三、写出面心立方结构和体心立方结构金属的密排面(或相对密排面)的晶面指数,画出密排面(或相对密排面)上原子的具体排列情况,并在晶报中标出所有八面体间隙的位置(15)

四、组元A和B的熔点分别为1000°C和700°C,室温时B在A 的固溶体α中的固溶度是XB=0.05,A在B的固溶体β中的固溶度是XA=0.10;在700°C时有一个三相平衡反应,在此温度固溶体的成分是XB=0.10,一个成分为XB=0.30的合金在稍高于700°C时存在50%α相和50%的液相,在稍低于700°C时则存

在液相和化合物A3B两相;在500°C时存在另一个三相平衡,液相(XB=0.65)分解为化合物A3B和固溶体(XB=0.85)两相。试构造一个合理的A—B二元相图。(15)

六、按热力学参数变化特征,固态相变可以分为一级相变和二级

相变两类。阐述发生一级相变和二级相变时热力学参数变化特征及相关性质的变化特点。(10)

七、从热力学(能量)角度分析纯金属在凝固过程中均匀形核时的临界晶核形成过程。(10)

八、简述金属和合金回复与再结晶的概念,并讨论在回复与再结晶过程中组织与性能变化情况。(10)

九、讨论点缺陷与位错的交互作用及对位错运动的影响,这种交互作用在低碳钢应力—应变曲线和材料加工过程中会有什么现象?有何防止方法。(10)

十、液体冷却时形成晶体或非晶玻璃体的内部原因和外部条件?为什么金属冷却凝固形成晶体,陶瓷材料冷却凝固却形成非晶玻璃体(10)

[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

北科1995-2012材料科学基础考研试题及答案

北京科技大学 1995年硕士学位研究生入学考试试题 考试科目: 金属学 适用专业: 金属塑性加工 说明:统考生做1~10题,单考生做1~7题和在8~13题中任选3题。每题10分。 1、什么是固溶体?固溶体可以分为几种?并说明其各自的结晶特点。 2、计算含0.45%C的亚共析钢在共析温度时铁素体和奥氏体两相的相对数量,在这一温度下铁素体和珠光体的相对数量又是多少? 3、用扩散理论来说明高温条件下钢的氧化过程。 4、画出铁碳平衡相图中的包晶反应部分的相图,并给出包晶反应表达式。 5、说明钢中非金属夹杂物的来源及其种类。 6、说明钢的完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火、和低温退火的工艺特点及它们的作用。 7、说明轴承钢的碳化物类型及形成原因。 8、画图说明钢的高温和低温形变热处理的工艺特点。 9、从下列元素中指出哪些元素是扩大奥氏体区域的?哪些元素是缩小奥氏体区域的?C Si Ti Cr Mo Ni Cu N 10、冷变形金属加热发生低温、中温和高温回复时晶体内部发生什么变化? 11、绘出立方系中{110}晶面族所包括的晶面,以及(112)、(123)、(120)晶面。 12、说明共析钢加热时奥氏体形成的过程,并画图表示。 13、合金钢中主要的合金相有几种类型?

北京科技大学 1999年硕士学位研究生入学考试试题 考试科目: 金属学 适用专业: 金属塑性加工 1、名词解释:(10分) (1)点阵畸变(2)组成过冷(3)再结晶温度(4)滑移和孪生(5)惯习现象 2、说明面心立方、体心立方、密排六方(c/a≥1.633)三种晶体结构形成的最密排面,最密排方向和致密度。(10分) 3、在形变过程中,位错增殖的机理是什么?(10分) 4、简述低碳钢热加工后形成带状组织的原因,以及相变时增大冷却度速度可避免带状组织产生的原因。(10分) 5、简要描述含碳量0.25%的钢从液态缓慢冷却至室温的相变过程(包括相变转换和成分转换)。(10分) 6、选答题(二选一,10分) (1)铸锭中区域偏析有哪几种?试分析其原因,并提出消除区域偏析的措施。 (2)固溶体结晶的一般特点是什么?简要描述固溶体非平衡态结晶时产生显微偏析的原因,说明消除显微偏析的方法。 7、简述金属或合金冷塑性变形后,其结构、组织和性能的变化。(10分) 8、简述经冷变形的金属或合金在退火时其显微组织,储存能和性能的变化规律。(10分) 9、选答题(二选一,10分) (1)为了提高Al-4.5%Cu合金的综合力学性能,采用了如下热处理工艺制度,在熔盐浴中505℃保温30分钟后,在水中淬火,然后在190℃下保温24小时,试分析其原因以及整个过程中显微组织的变化过程。 (2)什么叫固溶体的脱溶?说明连续脱溶和不连续脱溶在脱溶过程中母相成分变化的特点。 10、简述固溶强化,形变强化,细晶强化和弥散强化的强化机理。(10分) 11、简述影响再结晶晶粒大小的因素有哪些?并说明其影响的基本规律。(10分) 12、画出铁碳相图,并写出其中包晶反应,共晶反应和共析反应的反应式。(10分) 13、选做题(二选一,10分) (1)如果其他条件相同,试比较下列铸造条件下,铸件中晶粒大小,并分析原因。 a.水冷模浇铸和砂模浇铸 b.低过热度浇铸和高过热浇铸

北京科技大学《材料科学基础》考研真题强化教程

考点1:金属键,离子键,共价键,氢键,范德瓦耳斯力的定义。 例1(名词解释):离子键。 例2:解释金属键。 例3:大多数实际材料键合的特点是()。 A.几种键合形式同时存在B.以离子键的形式存在 C.以金属键的形式存在 考点2:金属键,离子键,共价键的特征。 例4:化学键中既有方向性又有饱和性的为()。 A.共价键B.金属键C.离子键 例5:原子的结合键有哪几种?各有什么特点? 考点3:依据结合键对于材料的分类。 例6:解释高分子材料与陶瓷材料。 例7:试从结合键的角度,分析工程材料的分类及其特点。 例8:何谓陶瓷?从组织结构的角度解释其主要性能特点。 考点1:以米勒指数描述晶向和晶面 1.1 晶面族 例1:什么是晶面族?{111}晶面族包含哪些晶面? 例2:请分别写出立方晶系中{110}和{100}晶面族包括的晶面。 1.2 晶面夹角和晶面间距 例:面心立方结构金属的[100]和[111]晶向间的夹角是多少?{100}面间距是多少? 1.3 晶带定理 例1(名词解释):晶带定理。 例4:晶面(110)和(111)所在的晶带,其晶带轴的指数为()。 1.4 HCP的米勒指数 例1:写出如图所示六方晶胞中EFGHIJE面的密勒-布拉菲晶面指数,以及EF、FG、GH、HI、IJ、JE各晶向的密勒-布拉菲晶向指数。 例2:写出如图所示六方晶胞中EFGHIJE晶面、EF晶向、FG晶向、CH晶向、JE晶向的密勒-布拉菲指数。 例3:六方晶系的[100]晶向指数,若改用四坐标轴的密勒指数标定,可表示为()。 1.5 画晶向和晶面,面密度的求法

例2:bcc结构的金属铁,其(112)晶面的原子面密度为 9.94×1014atoms/cm3。(1)请计算(110)晶面的原子面密度;(2)分别计算(112)和(110)晶面的晶面间距;(3)确定通常在那个晶面上最可能产生晶面滑移?为什么?(bcc结构铁的晶格常数为a=0.2866nm) 1.6 晶向指数的意义 例:一组数[uvw],称为晶向指数,它是用来表示()。 A.所有相互垂直的晶面的方向B.所有相互垂直的晶向 C.所有相互平行、方向一致的晶向 1.7 晶面指数的意义 例:有两个晶面(h1k1l1)和(h2k2l2),根据晶带轴的定义,要计算这两个晶面的晶带轴时,这两个晶面可以是()。 A.任意两个晶面B.两个平行的晶面 C.两个不平行的晶面 考点2:固溶体和合金相的定义,分类和影响因素 2.1.固溶体分类 例1(名词解释):固溶体、置换固溶体和间隙固溶体 例2:什么是置换固溶体?影响置换固溶体固溶度的因素有哪些?形成无限固溶体的条件是什么? 例3:影响固溶度的主要因素有()。 A.溶质和溶剂原子的原子半径差 B.溶质和溶剂原子的电负性差 C.溶质元素的原子价D.电子浓度 例4:在置换型固溶体中,从离子半径、晶体结构类型和离子电价三个因素考虑,生成连续型固溶体的条件是什么? 2.2 合金相分类 例1:以金属为基的固溶体与中间相的主要差异(如结构、键性、性能)是什么? 例2:渗碳体是一种()。 A.间隙相B.金属化合物C.间隙化合物D.固溶体 2.3 间隙固溶体和间隙相的辨析 例1:解释间隙固溶体和间隙相的含义,并加以比较。 2.4 中间相分类 例:中间相分为________、________和________。

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,

2020年北京科技大学材料专业考研经验全分享

XX年北京科技大学材料专业考研经验全分享转眼间,已经尘埃落定。回首这一年,有努力,也有回报,有汗水,也有欢笑。这一年,个人的付出固然重要,但诚然,我也从论坛收益良多,现在我小小的总结一下自己的观点,希望能对学弟学哥妹们有所帮助。 先来说说自己的情况:我报考的是北京科技大学材料学院,所考的分数分别为政治58,英语57,数学二115,专业课(材料科学基础)108,总分338。这样一个分数,对于一个工科生而言,算是中规中矩,但是对于今年的北科材料,可算是一个不折不扣的擦线党(初试线337)。即便如此,我想我还是很有必要介绍一下自己的经验。 如今,考研是一个热门的话题。同时,也是大学本科生的一个未来规划中的热门选项。很多人很轻率的就决定考研,对此我是不发表任何评论的。但是,我觉得,一旦决定考研,就要对全局有一个清醒的认识,而不是在模模糊糊的状态下就开始看书,鄙人鱼见,这样只是浪费了自己的时间和经历。 看书前要做好万全准备。大家可能会问要做好哪些准备。且听我慢慢道来。

做好了以上的各种准备,接下来就需要开始各科的复习了。不需要过多的解释,数学和英语都是要从大三下开始的,而政治和专业课是从九月份开始。细节我慢慢道来。 因为本人是工科生,所以只介绍工科生相关经验。我们考的是数学二,也就是只有高数和线性代数。而关于考研复xí,论坛里很多人都会分为三轮,说实话,我自己到目前为止也没好好划分过,所以只按自己的经验一点点介绍。 先插播一下我的学习理念。我觉得作为一个工科生,在学习这一块,理应有些自己的方法。我觉得不管是学什么,首先我们得对这一科有一个全局的把握,其次,我们还要有能力从众多信息中抽象出重点,然后循着重点对症下药。简单来讲,我觉得就是个盖房子的过程,先打地基,再出骨架,最后各种装饰。 频道调回到数学,关于数学的学习,我觉得首先得从书本下手,高数用同济5或者6版的两本书,线代无所谓,大同小异。依据往年的大纲,先把书本过个一遍,对各种概念,各种公式有个初步印象,我觉得这一步很重要:对于基础好的同学,可以作为回顾,对于基础差的同学,可以作为启蒙用。然而这样还不够,书本还要用第二遍,这一遍,最好边看边把你自己认为是重点的句子,定义,概念等抄下来(后期还有大作用),基础好的同学可以随意练练课后习题,基础

北京科技大学材料科学基础真题大全

1999年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 考试科目: 金属学 适用专业: 科学技术史冶金物理化学钢铁冶金有色金属材料加工工程 说明:统考生做1~10题,单考生做1~7题和11~13题。 1、名词解释10分) (1)点阵畸变(2)组成过冷 (3)再结晶温度 (4)滑移和孪生(5)惯习现象 2、说明面心立方、体心立方、密排六方(c/a≥1.633)三种晶体结构形成的最密排面,最密排方向和致密度。(10分) 3、在形变过程中,位错增殖的机理是什么?(10分) 4、简述低碳钢热加工后形成带状组织的原因,以及相变时增大冷却度速度可避免带状组织产生的原因。(10分) 5、简要描述含碳量0.25%的钢从液态缓慢冷却至室温的相变过程(包括相变转换和成分转换)。(10分) 6、选答题(二选一,10分) (1)铸锭中区域偏析有哪几种?试分析其原因,并提出消除区域偏析的措施。 (2)固溶体结晶的一般特点是什么?简要描述固溶体非平衡态结晶时产生显微偏析的原因,说明消除显微偏析的方法。 7、简述金属或合金冷塑性变形后,其结构、组织和性能的变化。(10分) 8、简述经冷变形的金属或合金在退火时其显微组织,储存能和性能的变化规律。(10分) 9、选答题(二选一,10分) (1)为了提高Al-4.5%Cu合金的综合力学性能,采用了如下热处理工艺制度,在熔盐浴中505℃保温30分钟后,在水中淬火,然后在190℃下保温24小时,试分析其原因以及整个过程中显微组织的变化过程。 (2)什么叫固溶体的脱溶?说明连续脱溶和不连续脱溶在脱溶过程中母相成分变化的特点。 10、简述固溶强化,形变强化,细晶强化和弥散强化的强化机理。(10分) 11、简述影响再结晶晶粒大小的因素有哪些?并说明其影响的基本规律。(10分) 12、画出铁碳相图,并写出其中包晶反应,共晶反应和共析反应的反应式。(10分) 13、选做题(二选一,10分) (1)如果其他条件相同,试比较下列铸造条件下,铸件中晶粒大小,并分析原因。 a.水冷模浇铸和砂模浇铸 b.低过热度浇铸和高过热浇铸 c.电磁搅拌和无电磁搅拌 d.加入,不加入Al-Ti-B铅合金。 (2)什么叫形变织构?什么叫再结晶织构?简要说明形变织构,再结晶织构的形成机理。 2000年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 考试科目: 金属学 适用专业: 材料加工工程科学技术史 说明:统考生答1-10题,单考生答1-7题和11-13题。 1.名词解释(10分) 1相界面2相律3过渡相④菲克第一定律⑤退火织构 2.什么是固溶体?在单相合金中,影响合金元素的固溶度的因素有哪些?固溶体与组成固溶体

【北京科技大学2012年考研专业课真题】材料科学与基础2012

北京科技大学 2012年硕士学位研究生入学考试试题 ============================================================================================================= 试题编号: 814 试题名称:材料科学基础(共 3 页) 适用专业:材料科学与工程材料工程(专业学位) 说明:所有答案必须写在答题纸上,做在试题或草稿纸上无效。 ============================================================================================================= 一、简答题(8分/题,共40分) 1. 写出七种晶系的名称及点阵参数之间的关系; 2. 简述临界分切应力的概念; 3. 给出一级相变和二级相变的分类原则和相变特征; 4. 分析金属或合金的结晶形态; 5. 给出再结晶温度的定义。 二、纯Cu晶体在常温下的点阵常数为a=0.3615nm: 1. 指出其晶体结构类型和配位数(3分); 2. 简略计算Cu原子半径、原子致密度和两类间隙半径(6分); 3. 画出Cu原子在(111)晶面的分布情况,并计算其晶面间距和原子在 晶面上的致密度(6分)。(共15分) 三、分别画出下列离子晶体的布拉菲点阵(下图中的点阵参数均为a=b=c, α=β=γ=90o)。(10分) NaCl CaF2CaTiO3

四、示意画出下面的Ti-Zr体系中bcc和hcp相在1155、1139、1000和878K 时 的Gibbs自由焓-成分曲线。(15分) 五、根据下面的Al-Zn相图, 1. 写出其中的三相反应式(4分); 2. 画出x(Zn)=0.80合金的缓慢冷却曲线,并写出各阶段相对应的组织(8分); 3. 画出上述合金缓慢冷却到室温时的组织示意图,并计算各组织组成物的 相对含量(8分)。(共20分)

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 ℃ ℃ ℃ ℃℃℃

北科大行管考研真题笔记参考书

1 2015年行政管理考研指导 《张国庆公共行政学考研解析》,团结出版社,2013年版 (考点精编·习题答案·真题解析·热点解读) 《公共行政学》、《人力资源开发与管理(第二版)》、《公共政策》三门占的分值达到了75%以上。其他的三门的总分大约在80分左右。其中《公共行政学》这本书内容比较多,知识点繁杂,这个可以参考育明教育2013年出版的《张国庆公共行政学考研解析》,涵盖了考点精编·习题答案·真题解析。 《比较政治经济学》每年会有变动。不过,这门课,分值不是很高。这本书大家参考育明教育内部题库就可以了。 《行政法与社会科学》的两本参考书很难复习,但是历年考察的题目基本么有超出育明教育内部题库和复习范围。 行管每年的参考书都有所变动,但是基本的步调还是一致的。现在的一个趋势是要考查数理统计部分,每年都有二三十分的题目。这个的话,育明也有一个内部题库,基本涵盖了所有的考试范围。 此外,考生在复习的时候,还应该多关注一些当前行政管理学界的热点问题,比如“大部制改革”、“公共危机管理”、“政府信息公开”、“政府与媒体的关系”、“李连杰壹基金所引发的对第三部门的思考”、“拆迁引发的对行政执行能力问题的思考”、“交通拥堵等带来的交通管制等问题的思考”、“把权力关进制度的笼子里”、“改革是中国最大的红利”等等方面的问题。 2011年北大行管第一名、育明学员周武良:考研,就是要有方法! 2010年北大行管第一名、育明学员葛连高: 北大行管辅导,首选育明教育! 2012年北大行管第二名、育明学员李强:选择育明,选择成功! 西方国家行政改革的理论背景 20.1 考点、难点、热点归纳 【考点1】新自由主义★★★★★ (一)主体理论 一般认为,新自由主义是亚当·斯密古典自由主义思想基础上建立起来的强调市场导向、主张贸易自由化、价格市场化、产权私有化以及以此为基础的全球化的理论和思想体系。哈耶克1944年的《通往奴役之路》,被认为是标志新自由主义创立的宪章。

北京科技大学2011年材料科学基础真题答案

一、 1、空间点阵:呈周期性和规则性排列的具有相同周围环境的阵点,在三维空间中规则排列而成的阵列。 2、临界分切应力:滑移进行时最小的分切应力,是一个定值,与材料本身性质有关,与外力取向无关。 3、滑移系:某个滑移面及滑移面上的滑移方向统称为滑移系 4、堆垛层错:在实际晶体中密排面的堆垛顺序遭到错排和破坏,形成层错。 5、调幅分解:在分解无核阶段,固溶体发生自发的成分涨落,通过上坡扩散使溶质波幅增加,产生结构与母相相同成分不同的两种固溶体。 6、脱溶:在母相中析出第二相,但是母相本身保留,浓度由过饱和状态过渡到饱和状态, 7、上坡扩散:菲克第一定律描述了物质从高浓度向低浓度扩散的现象,扩散的结果导致浓度梯度的减小,使成份趋于均匀。但实际上并非所有的扩散过程都是如此,物质也可能从低浓度区向高浓度区扩散,沿着逆浓度梯度的方向进行扩散,扩散的结果提高了浓度梯度。 8、再结晶温度:在规定时间(1h )内完成再结晶或者达到再结晶规定程度的最低温度。 二、 NaCl :面心立方,+Na 4个,- Cl 4个,配位数6。 CsCl :简单立方,+Cs 1个,-Cl 1个,配位数8。 ZnS : 面心立方,+2Zn 4个,-2S 4个,配位数4。 CaF 2:面心立方,+2Ca 4个,-1F 8个,+2Ca 配位数8,-1F 配位数4。 CaTiO 3:简单立方,+2Ca 1个,+4Ti 1个,-2O 3个,+2Ca 配位数12,+4Ti 配位数6,- 2O

配位数12。 三、面心立方的密排面{111},体心立方的密排面{110} 面心立方 体心立方 面心立方八面体间隙位置为)2 1,21, 21(及其等效位置--棱边的中心。 体心立方八面体间隙位置为)0,21,21(及其等效位置--棱边中心和面心。 (a ) (b ) 图(a )为面心立方八面体间隙分布情况,其中空心圆为八面体间隙所在位置,即(21,21,21)和各棱边的中心处。 图(b )为体心立方八面体间隙分布情况,其中空心圆为八面体间隙所在位置,即(0,2 1,21)和各面的中心处及各棱边的中心处。

材料科学基础考研经典题目doc资料

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

考研材料科学基础试题及答案

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。

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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)

北京科技大学-材料科学基础2005考研试题

2005年北京科技大学 攻读硕士学位研究生入学考试试题 考试科目:金属学 适用专业:材料学、材料科学与工程、材料加工工程 说明:统考生做一至九题;单考生做一至六和十至十二题 一、晶体结构(20分) 1.什么是晶面族{111}晶面族包含哪些晶面? 2.面心立方结构金属的[100]和正[111]晶向间的夹角是多少?{100}面间距是多少? 3.面心立方结构和密排六方结构金属中的原子堆垛方式和致密度是否有差异?请加以说明。 二、合金相(15分) 1.解释间隙固溶体和间隙相的含义,并加以比较。 2.为什么固溶体的强度常比纯金属高? 三、晶体缺陷(15分) 1.晶体内若有较多的线缺陷(位错)或面缺陷(晶界、孪晶界等),其强度会明显升高,这些现象称为什么?强度提高的原因是什么? 2.上述的两类缺陷是怎样进入晶体的?举例说明如何提高这些缺陷的数目? 四、相图热力学(10分) 利用图10-1的自由能-成分曲线说明,公切线将成分范围分成三个区域,各区域内哪些相稳定?为什么? 五、凝固(20分) 1.相同过冷度下比较均匀形核与非均匀形核的临界半径、临界形核功、临界晶核体积,哪个大? 2.合金凝固时的液/固界面前沿通常比纯金属液/固界面前沿更容易出现过冷?为什么? 3.典型的金属(如铁)和典型的非金属(如硅,石墨)在液相中单独生长时的形貌差异是什么?

六、扩散(20分) 1.菲克第二定律的解之一是误差函数解,C=A+Berf(x/2(Dt)1/2),它可用于纯铁的渗碳过程。若温度固定,不同时间碳的浓度分布则如图10-2。已知渗碳1 小时后达到某一特定浓度的渗碳层厚度为0.5mm,问再继续渗碳8小时后,相同浓度的渗层厚度是多少? 2.图10-3为测出的钍在不同温度及以不同方式扩散时扩散系数与温度的关系,从该实验数据图中能得出哪些信息? 七、形变(20分) 1.常温下金属塑性变形有哪些主要机制? 它们间的主要差异是什么? 2.面心立方金属铜在三种不同条件下的真应力-应变曲线如图10-4。说明它们可能是在怎样的温度和应变速率下形成的?为何有这样的形状? 3.什么是上、下屈服点效应(在纯铁或低碳钢中)?原因是什么? 八、再结晶(20分) 1.给出金属发生再结晶的基本条件(驱动力)。 2.指出再结晶、结晶、固态相变之间的主要区别。 3. 图10-5示意画出一种常见的再结晶形核机制,请解释该地点优先形核的原因和形核过程。 4.再结晶动力学公式为X=1-e(-ktn),各参数表示的含义是什么?以X—t的关系作图,曲线的形状大致是怎样的?如何处理可得一条直线?处理成直线有何用途? 九、固态相变(10分) 图10-6为两组铝铜合金的时效强化曲线;讨论成分变化及时效温度对力学性能(这里是硬度值)的影响,分析可能的原因。 十、固态相变(15分) 1.简述时效(强化)处理的工艺路线及原理。 2.同素异晶转变、马氏体相变、脱溶转变有何主要区别?

【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。

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