西北工业大学材料科学基础考研课程试题集

《材料科学基础》考试大纲

一、考试内容

1．工程材料中的原子排列

（1）原子键合，工程材料种类；

（2）原子的规则排列：晶体结构与空间点陈，晶向及晶面的特点及表示，金属的晶体结构，陶瓷的晶体结构。

（3）原子的不规则排列：点、线、面缺陷的类型及特征，位错的弹性性质，实际晶体中的位错。

2．固体中的相结构

（1）固溶体的分类、性能及特征

（2）金属间化合物的分类、性能及特征；

（3）玻璃相性能及特征。

3．凝固与结晶

（1）结晶的基本规律、基本条件；

（2）晶核的形成与长大；

（3）结晶理论的应用。

4．二元相图

（1）相图的基本知识；

（2）二元匀晶相图及固溶体的结晶，共晶相图及共晶转变，包晶相图及包晶转变；

（3）二元相图的分析方法，其他类型二元相图及其应用，相图的热力学基础。

5．固体中的扩散：

（1）扩散定律及其应用；

（2）扩散的微观机理，影响扩散的因素；

（3）扩散的热力学理论；

（4）反应扩散。

6．塑性变形：

（1）单晶体的塑性变形；

（2）多晶体的塑性变形；

（3）合金的塑性变形；

（4）冷变形金属的组织与性能，超塑性。

7．回复与与结晶：

（1）冷变形金属在加热时的变化；

（2）回复机制；

（3）再结晶及再结晶后的晶粒长大；

（4）金属的热变形。

二、参考书目

1.《材料科学基础》（第二版），刘智恩，西北工业大学出版社，2003

2.《材料科学基础》，胡庚祥，蔡珣，上海交通大学出版社，2000

3.《材料科学基础》，石德珂，西安交通大学出版社，2000

4.《材料科学基础》，潘金生，仝健民，清华大学出版社，1998

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。

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）

1. 试从结合键的角度，分析工程材料的分类及其特点。

2. 位错密度有哪几种表征方式？

3. 陶瓷晶体相可分为哪两大类？有何共同特点？

4. 冷轧纯铜板，如果要求保持较高强度，应进行何种热处理？若需要继续冷轧变薄时，又应进行何种热处理？

5. 扩散激活能的物理意义为何？试比较置换扩散和间隙扩散的激活能的大小。

二、作图计算题（每题15 分，共60 分）

1. 已知碳在γ －Fe 中扩散时，D 0 ＝

2.0 × 10 －5 m 2 /s ，Q ＝1.4 × 10 5 J/mol 。当温度由927 ℃上升到1027 ℃时，扩散系数变化了多少倍？( 气体常数R=8.314 J/(mol.K) )

2. 已知某低碳钢σ 0 =64KPa ，K=39

3.7 ，若晶粒直径为50μm ，该低碳钢的屈服强度是多少？

3. 试计算BCC 晶体最密排面的堆积密度。

4. 和均位于Fcc 铝的(111) 晶面上，因此理论上和

的滑移均是可能的。

（1 ）画出(111) 晶面及单位滑移矢量和。

（2 ）比较具有此二滑移矢量的位错的能量。

三、综合分析题（每题20 分，共40 分）

1. 试从晶界的结构特征和能量特征分析晶界的特点。

2. 试分析冷塑性变形对合金组织结构、力学性能、物理化学性能、体系能量的影响。

2004年西北工业大学硕士研究生入学试

题 参考答案

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？

答：相同点：小原子溶入。

不同点：间隙固溶体保持溶剂（大原子）点阵；

间隙相、间隙化合物改变了大原子点阵，形成新点阵。间隙

相结构简单；间隙化合物结构复杂。

2、请简述影响扩散的主要因素有哪些。

答：影响扩散的主要因素：（1）温度；

（2）晶体结构与类型；

（3）晶体缺陷；

（4）化学成分。

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？

答：临界晶核的物理意义：可以自发长大的最小晶胚（或，半径等于r k 的

晶核）

形成临界晶核的充分条件：（1）形成r ≥r k 的晶胚；

（2）获得A ≥A*（临界形核功）的形核功。

4、有哪些因素影响形成非晶态金属？为什么？

答：液态金属的粘度：粘度越大原子扩散越困难，易于保留液态金属结构。

冷却速度；冷却速度越快，原子重新排列时间越断，越容易保留液态金

属结构。

5、合金强化途径有哪些？各有什么特点？

答：细晶强化、固溶强化、复相强化、弥散强化（时效强化）加工硬化。

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。

答：设所求的晶面指数为（h k l ） 则)112(0211:2111:1011::=----=l k h

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？

答：（1）点阵常数nm r r a O Mg 412.0)(222=+=-+ 堆积密度73.04

)(43322=?+=-+a r r P O Mg f π

（2）堆积密度会改变，因为P f 与两异号离子半径的比值有关。

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。 答：因为B G r ?=σ2，m m B T T H T H L G ???=??=? 所以25/1053.222cm J T T H r G r m

B -?=????=??=

σ J T H V T G G A m B v 9106.13163161222323-?=???=?=?=πσπσ

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。

答：（1）冷却至液相面析出Bi ：L →Bi 初，随温度降低Bi 增多，液相成

分延Bi-Q 的延长线向E 3E 移动；

液相成分达到E 3E 后发生共晶反应，L →（Sn ＋Bi ）共，液相成分延E 3E

向E 移动；

液相成分达到E 后，发生三元共晶反应L →（Sn ＋Bi ＋β）共，随后冷

却不再变化。

室温组织为：Bi 初＋（Sn ＋Bi ）共＋（Sn ＋Bi ＋β）共

（2）w Bi 初＝2.88；w （Sn ＋Bi ）共＝0.407；w （Sn ＋Bi ＋β）共＝0.305

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？

答；两金属的弹性应变相等，即：

Cu Cu st Cu

Cu st st E E σσσσεεσ86.1110000205000)/()/(=?

====

（1） Cu 先屈服；

（2） N F 560108.010280102.410140F F 6666st Cu =??????-＋＝＋总＝－

（3） MPa E E E Cu st 130000)()(=+=??

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 ）。

答：（1）柏氏矢量：]101[2a b = ；

（2） 位错线方向：[112]；

（3） 位错线运动方向平行于柏氏矢量；

（4） m MN b F /10899.911-?==τ

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）。

答：1. 将1Kg 合金加热至900℃以上熔化，缓慢冷却至850℃，倒去剩余液体，所得固体a 1约780g ，w Cu ＝0.055；

2. 将a 1熔化，缓慢冷却至900℃，倒去剩余液体，得a 2约380g ，w Cu ＝0.03；

3. 将a 2熔化，缓慢冷却至920℃，倒去剩余液体，得a 3约260g ，w Cu ＝0.02；

4. 将a 3熔化，缓慢冷却至935℃，倒去剩余液体，得a 4约180g ，w Cu ＝0.013，

即可。

2005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 8 分，共 40 分）

1. 请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。

答：热力学条件 ΔG < 0

结构条件： r > r*

能量条件： A > ΔG max

成分条件

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？

答：同素异晶转变是相变过程，该过程的某一热力学量的倒数出现不连续；再结晶转变只是晶粒的重新形成，不是相变过程。

3. 两位错发生交割时产生的扭折和割阶有何区别？

答：位错的交割属于位错与位错之间的交互作用，其结果是在对方位错线上产生一个大小和方向等于其柏氏矢量的弯折，此弯折即被称为扭折或割阶。扭折是指交割后产生的弯折在原滑移面上，对位错的运动不产生影响，容易消失；割阶是不在原滑移面上的弯折，对位错的滑移有影响。

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？

答：置换机制：包括空位机制和直接换位与环形换位机制，其中空位机制是主要机制，直接换位与环形换位机制需要的激活能很高，只有在高温时才能出现。 间隙机制：包括间隙机制和填隙机制，其中间隙机制是主要机制。

影响扩散的主要因素有：温度（温度约高，扩散速度约快）；晶体结构与类型（包括致密度、固溶度、各向异性等）；晶体缺陷；化学成分（包括浓度、第三组元等）

5. 请简述回复的机制及其驱动力。

答：低温机制：空位的消失

中温机制：对应位错的滑移（重排、消失）

高温机制：对应多边化（位错的滑移＋攀移）

驱动力：冷变形过程中的存储能（主要是点阵畸变能）

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 ）

几何条件：

，满足几何条件

能量条件：

满足能量条件，反应可以进行。

（ 2 ）

几何条件：

，满足几何条件

能量条件：

满足能量条件，反应可以进行。

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？

答：（1 ）单位位错的柏氏矢量；

（2 ）纯刃位错的位错线方向与 b 垂直，且位于滑移面上，为；纯螺

位错的位错线与b 平行，为[011]。

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 ）。

答：

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T A >T D ）；

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。

答：

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。

答：加工硬化：是随变形使位错增殖而导致的硬化；

细晶强化：是由于晶粒减小，晶粒数量增多，尺寸减小，增大了位错连续滑移的阻力导致的强化；同时由于滑移分散，也使塑性增大。该强化机制是唯一的同时增大强度和塑性的机制。弥散强化：又称时效强化。是由于细小弥散的第二相阻碍位错运动产生的强化。包括切过机制和绕过机制。

复相强化：由于第二相的相对含量与基体处于同数量级是产生的强化机制。其强化程度取决于第二相的数量、尺寸、分布、形态等，且如果第二相强度低于基体则不一定能够起到强化作用。

固溶强化：由于溶质原子对位错运动产生阻碍。包括弹性交互作用（柯氏气团）、电交互作用（玲木气团）和化学交互作用。

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）如果希望得到室温组织为共晶组织和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。

答：（1 ）

（2 ）I ：α 初＋β II

，相组成与组织组成比例相同

II ：β 初＋（α ＋β ）共＋β II （忽略）

（3 ）设所求合金成分为x

（4 ）I 合金在快冷条件下可能得到少量的共晶组织，且呈现离异共晶的形态，合金中的β II 量会减少，甚至不出现；

II 合金在快冷条件下β 初呈树枝状，且数量减少。共晶体组织变细小，相对量增加。

2006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50 分）

1. 试从结合键的角度，分析工程材料的分类及其特点。

答：金属材料：主要以金属键为主，大多数金属强度和硬度较高，塑性较好。

陶瓷材料：以共价键和离子键为主，硬、脆，不易变形，熔点高。

高分子材料：分子内部以共价键为主，分子间为分子键和氢键为主。

复合材料：是以上三中基本材料的人工复合物，结合键种类繁多。性能差异很大。

2. 位错密度有哪几种表征方式？

答：有两种方式：体密度，即单位体积内的位错线长度；面密度，即垂直穿过单位面积的位错线根数。

3. 陶瓷晶体相可分为哪两大类？有何共同特点？

答：氧化物陶瓷和硅酸盐陶瓷。特点：1. 结合键主要是离子键，含有一定比例的共价键；2. 有确定的成分，可以用准确的分子式表达； 3. 具有典型的非金属性质。

4. 冷轧纯铜板，如果要求保持较高强度，应进行何种热处理？若需要继续冷轧变薄时，又应进行何种热处理？

答：保持较高强度则应进行低温退火，使其只发生回复，去除残余应力；要继续冷变形则应进行高温退火，使其发生再结晶，以软化组织。

5. 扩散激活能的物理意义为何？试比较置换扩散和间隙扩散的激活能的大小。答：扩散激活能的物理意义是原子跃迁过程中必须克服周围原子对其的阻碍，即必须克服势垒。相比而言，间隙扩散的激活能较小。

二、作图计算题（每题15 分，共60 分）

1. 已知碳在γ －Fe 中扩散时，D 0 ＝

2.0 × 10 －5 m 2 /s ，Q ＝1.4 ×10 5 J/mol 。当温度由927 ℃上升到1027 ℃时，扩散系数变化了多少倍？（R ＝8.314 J/(mol.K) ）

答：

2. 已知某低碳钢σ 0 =64KPa ，K=39

3.7 ，若晶粒直径为50μm ，该低碳钢的屈服强度是多少？

答：由霍尔－配奇公式得：

3. 试计算BCC 晶体最密排面的堆积密度。

答：BCC 密排面为｛110 ｝面，其面积为：

｛110 ｝面上被原子占据的面积为（两个原子）：

堆积密度：

4. 和均位于Fcc 铝的(111) 晶面上，因此理论上和

的滑移均是可能的。

（1 ）画出(111) 晶面及单位滑移矢量和。

（2 ）比较具有此二滑移矢量的位错的能量。

答：（1 ）

（2 ）

两位错位于同一滑移面，因此G 相同，故：

三、综合分析题（每题20 分，共40 分）

1. 试从晶界的结构特征和能量特征分析晶界的特点。

答：晶界结构特征：原子排列比较混乱，含有大量缺陷。

晶界能量特征：原子的能量较晶粒内部高，活动能量强。

晶界特征：

?晶界——畸变——晶界能——向低能量状态转化——晶粒长大、晶界变直——晶界面积减小

?阻碍位错运动——σ b ↑ ——细晶强化

?位错、空位等缺陷多——晶界扩散速度高

?晶界能量高、结构复杂——容易满足固态相变的条件——固态相变首先发生地?化学稳定性差——晶界容易受腐蚀

?微量元素、杂质富集

2. 试分析冷塑性变形对合金组织结构、力学性能、物理化学性能、体系能量的影响。

答：

?组织结构：（1 ）形成纤维组织：晶粒沿变形方向被拉长；（2 ）形成位错胞；（3 ）晶粒转动形成变形织构。

?力学性能：位错密度增大，位错相互缠绕，运动阻力增大，造成加工硬化。?物理化学性能：其变化复杂，主要对导电，导热，化学活性，化学电位等有影响。

?体系能量：包括两部分：（1 ）因冷变形产生大量缺陷引起点阵畸变，使畸变能增大；（2 ）因晶粒间变形不均匀和工件各部分变形不均匀引起的微观内应力和宏观内应力。这两部分统称为存储能，其中前者为主要的。

冷变形后引起的组织性能变化为合金随后的回复、再结晶作了组织和能量上的准备。

一、简答题（每题6分，共30分）

1．原子的结合键有哪几种？各有什么特点？

2．面心立方晶体和体心立方晶体的晶胞原子数、配位数和致密度各是多少？

3．立方晶系中，若位错线方向为[001]，]110[a b = ，试说明该位错属于什么类

型。

4．请说明间隙化合物与间隙固溶体的异同。

5．试从扩散系数公式??? ??-=kT Q D D ex p 0说明影响扩散的因素。 6．何为过冷度？它对形核率有什么影响？

二、作图计算题（每题10分，共40分）

1． 在面心立方晶体中，分别画出(101)、[110]和)111(、[]011，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？

2． 已知Al 为面心立方晶体，原子半径为r A 。若在Al 晶体的八面体间隙中能溶

入最大的小原子半径为r B ，请计算r B 与r A 的比值是多少。

3． A-B 二元合金中具有共晶反应如下：)95.0()15.0()75.0(===+?B B E B w w t w L βα若共晶反应

刚结束时，α和β相的相对含量各占50%，试求该合金的成分。

4． 已知铜的临界分切应力为1Mpa ，问要使)111(面上产生[101]方向的滑移，应

在[001]方向上施加多大的力？

三、综合分析题（每题15分，共30分）

1．按下列条件绘出A-B 二元相图：

（1）A 组元（熔点600℃）与B 组元（熔点500℃）在液态时无限互溶；

（2）固态时，A 在B 中的最大固溶度为w A =0.30，室温时为w A =0.10；而B 在

固态下不溶于A ；

（3）300℃时发生共晶反应)70.0()40.0(==+?B B w w A L β。在A-B 二元相图中，分析

w B =0.6的合金平衡凝固后，在室温下的相组成物及组织组成物，并计算

各相组成物的相对含量。

2．请绘出下列Fe-C 合金极缓慢冷却到室温后的金相组织示意图，并标注各组织。（腐蚀剂均为3%硝酸酒精）

一、简答题（每题6分，共30分）

1．工程材料分为哪几类？它们的结合键如何？

2．根据凝固理论，请分析细化铸锭晶粒的途径及原理

3．固溶体非平衡凝固时，形成微观偏析和宏观偏析的原因有何区别？

4．请为置换固溶体、间隙固溶体、间隙化合物、正常价化合物、电子化合物和间隙化合物各举一具体例子。

5．为什么细晶强化可以同时提高合金强度、硬度、塑性和韧性？

二、作图计算题（每题10分，共40分）

1． 钛的晶胞（密排六方）体积在20℃时为0.106nm 3，其c/a ＝1.59，求：

（1）c 、a 的值；

（2）钛原子半径。

2． 已知钼为体心立方结构，请回答：

（1） 画出其晶胞示意图；

（2） 在图中画出一个可能的滑移系，并标明滑移面和滑移方向的指数。 3． 一碳钢在平衡冷却条件下，室温组织为珠光体＋二次渗碳体，其中珠光

体含量为90%。请确定该碳钢的含碳量，并画出组织示意图。

4． 假设某面心立方晶体可以开动的滑移系为]011[)111(、

，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？

三、综合分析题（每题15分，共30分）

1．根据下列已知条件绘出A-B 二元共晶相图：

i. t A > t B （t A 、t B 为A 、B 的熔点）；

工业纯铁

20钢

45钢

T8钢

T12钢

亚共晶白口铸铁

ii. 共晶反应为)95.0()10.0()60.0(===+?B B E B w w t w L βα；

iii. B 在A 中的固溶度随温度的下降而减小，室温时为w B ＝0.03；A 在

B 中的固溶度不随温度变化，

并请回答：

（1）分析w B =0.85的合金平衡结晶过程；

（2）计算该合金室温下的相组成物及组织组成物。（忽略二次相）

8. 一楔型纯铜铸锭，经间距恒定的轧辊轧制（如图）；

（1） 请画出轧制后，锭子的晶粒示意图。

（2） 画出将该锭子进行再结晶退火后，晶粒示意图。并分析原因。

一、简答题（每题5分，共30分）

1．何为空间点阵？它与晶体结构有何异、同？

2．请简述晶界有哪些特征？

3．何为固溶强化？置换固溶体与间隙固溶体相比,哪个的固溶强化效果强？请简

述影响固溶度的因素。

4．请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。

5．什么是反应扩散？请简述其特点。

6．简述在什么情况下会发生单滑移、多滑移和交滑移，它们的滑移线形貌特征

是什么。

二、作图计算题（每题10分，共40分）

1． 请计算简单立方和体心立方晶体的（100）、（110）和（111）晶面的面间

距（假设两种点阵的点阵常数都是a ）。

2． 在面心立方晶体中，分别画出]110[ )101(、

、]101[ )111(、和、]110[ )111(、，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？

3． 请判定下列反应能否进行，若能够进行，则在简单立方晶胞内绘出参加反应

位错的柏氏矢量。

1) ]211[6]112[6]110[2a a a +→

2)

]111[2]111[6]112[3a a a →+ 4． 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；

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（每题15分，共30分）

1．已知Mg-Ni 合金系中一个共晶反应：

L 23.5%Ni ?α纯Mg +Mg 2Ni 54.6%Ni

设有C 1和C 2两种合金，C 1为亚共晶，C 2为过共晶。这两种合金的初生相质量

分数相等，但室温时C1中α(即Mg)的总量是C 2中α总量的2.5倍，请确定C 1和C 2的成分。

2. 某工厂对一大型零件进行淬火处理，经过1100℃加热后，用冷拉钢丝绳吊挂，由起重吊车送往淬火水槽，行至途中钢丝突然发生断裂。该钢丝是新的，且没有瑕疵，是分析该钢丝绳断裂的原因。

A B

C

一、简答题（每题6分，共30分）

1．原子的结合键有哪几种？各有什么特点？

离子键：正负离子相互吸引；键合很强，无方向性；熔点、硬度高，固态不

导电，导热性差。

共价键：相邻原子通过共用电子对结合；键合强，有方向性；熔点、硬度高，

不导电，导热性有好有差。

金属键：金属正离子于自由电子相互吸引；键合较强，无方向性；熔点、硬

度有高有低，导热导电性好。

分子键：分子或分子团显弱电性，相互吸引；键合很弱，无方向性；熔点、

硬度低，不导电，导热性差。

氢 键：类似分子键，但氢原子起关键作用XH-Y ；键合弱，有方向性；

熔点、硬度低，不导电，导热性好。

2

3．立方晶系中，若位错线方向为[001]，]110[a b ，试说明该位错属于什么类

型。

因位错线方向垂直于柏氏矢量，所以是刃位错。

4．请说明间隙化合物与间隙固溶体的异同。

相同点：小原子溶入

不同点：若小原子溶入后，大小原子数量成比例，在选取点阵时，大小原子

点阵可以合并，这实际上改变了大原子的点阵结构，因此认为形成

新相，称为间隙相（间隙化合物）。

若小原子溶入后，分布随机，大小原子点阵不能合并，仍然保留大

原子点阵，称为间隙固溶体。

5．试从扩散系数公式

??? ??-=kT Q D D ex p 0说明影响扩散的因素。 从公式表达形式可以看出扩散系数与扩散激活能Q 和温度T 有关。扩散激活能越低扩散系数越大，因此激活能低的扩散方式的扩散系数较大，如晶界和位错处的扩散系数较大。温度越高，原子活性越大，扩散系数越大。

6．何为过冷度？它对形核率有什么影响？

过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度的差值。

随过冷度增大，形核率先增后减。

二、作图计算题（每题10分，共40分）

1. 在面心立方晶体中，分别画出(101)、[110]和)111(、[]011，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？

对面心立方晶体，(101)非密排面，因此它不是滑移面；[110]是密排方向，因此是滑移方向。但这二者不能构成滑移系。

)111(和[]011是密排面和密排方向，因此可以构成滑移系。

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）

西北工业大学硕士研究生入学考试考研参考书目

西北工业大学硕士研究生入学考试考研参考书目

目代码考试 科目 参考书出版社作者 21 1 翻译 硕士 英语 《新编英语教 程》（5-6册） 上海外语 教育出版 社 李观仪 《现代大学英 语》（5-6册） 外语教学 与研究出 版社 徐克容 24 2 俄语 （一 外） 《大学俄语》 （1—2册全 部） 《大学俄语》 （3册语法部 分） 外语教学 与研究出 版社 北京外国语大学 与莫斯科普希金 俄语学院合编 24 3 日语 （一 外） 《中日交流标 准日本语》初 级上、下（新 版）；中级上 1-10课 人民教育 出版社

目代码考试 科目 参考书出版社作者 24 4 德语 （一 外） 《大学德语教 学大纲》 高等教育 出版社 《大学德语》 （1----3册） 高等教育 出版社 张书良主编 24 5 法语 （一 外） 《法语》1-3 册 外语教学 与研究出 版社出版 马晓宏等编 《简明法语教 程》1-42课 商务印书 馆出版 孙辉编 《大学法语》 1-3册 高教出版 社出版 李志清主编 《大学法语简 明教程》 外语教学 与研究出 版社出版 薛建成主编

目代码考试 科目 参考书出版社作者 24 6 英语 （一 外） 《全国硕士研 究生入学考试 英语考试大纲 （非英语专 业）》 大学英语教材 《考硕词汇高 效速记》 王新国等 35 7 英语 翻译 基础 《英汉百科专 名词典》 商务印书 馆 赵苏苏 新编英汉汉英 翻译教程》- 翻译技巧与误 译评析 北京大学 出版社 李青 《实用翻译教 程》 （英汉互译 增订本） 上海外语 教育出版 社 冯庆华

目代码考试 科目 参考书出版社作者 60 1 数学 （理 学） 《高等数学》科学出版 社， 西北工业大学高 等数学教材编写 组编 《线性代数》科学出版 社， 西北工业大学线 性代数编写组编《高等数学常 见题型解析及 模拟题》 西北工业 大学出版 社， 陆全主编 《线性代数辅 导讲案》 西北工业 大学出版 社， 徐仲、张凯院主编 60 2 数学 分析 《数学分析》科学出版 社，1999 李成章等 《数学分析》高等教育 出版社， 1999 陈记修等

2020年西北工业大学9院考研经验分享

2020年西北工业大学9院考研经验分享 都说考研不止是个脑力活还是个体力活，所以要考研就要有绝对的恒心、毅力及脑力，今天写下自己的考研经验，希望帮助到苦苦 奋战到2014考研的同学们。 介绍下我自己2013年考的9院，外校考生，学硕，报考专业非 热门专业(双控，导航之类的)，初试成绩专业第三，复试后加权成 绩还是第三，最后录了。 一、要考西工大，我想说其实我们都是幸运的。因为只要功夫到家，不会空手而归。尽管论坛里，复试时流传了太多9院“黑幕”，就我个人体会来说，这些传言只是立场角度不同，考试总体来说是 以考生为重的。对于我们这一届今年复试时出现专硕控制工程，数 十人参加复试名额只有2个的情况，一方面保研占了一多半名额， 由于专业硕士分数线一般情况比学硕低，考上的可能性更大，所以 这两年比较火，报的人本来就多。另一方面今年专业课自控偏基础，140+一抓一大把，而且专硕数学考数二，相对学硕数一简单，初试 成绩普遍高。想想这些，竞争自然激烈。 对于专硕和学硕，选择之初就要想清楚你是单纯因为专硕好考还是因为更倾向实践应用的目的读研。学硕可选择的方向更多，除去 这几年超级火的双控和导航，还有模式识别，检测和系统工程选择。切忌跟风。当然如果真的不能忍受数一要考高数，线代，概率的所 有内容，那然后就木有然后了。 二、对于导师，根据个人情况不同，目标不一样，大牛导师报的人不一定最多，众多的副教授导师也不乏认真负责的好老师，这个 完全看个人喜好。就我本科的水平，根据学校网页上介绍的导师课题，完全看不出老师的研究方向是不是我喜欢的，于是我依据一个 最主观的方法选导师，看照片。是滴，看这个老师照片的第一眼， 有个第一印象吧，如果第一眼看见就发怵，就不选这老师了，毕竟 以后要相处3年，不能自己找罪受。

[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

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，

西工大材料科学基础2017考研复习笔记

第一章材料中的原子排列 第一节原子的结合方式 1 原子结构 2 原子结合键 （1）离子键与离子晶体 原子结合：电子转移，结合力大，无方向性和饱和性；离子晶体；硬度高，脆性大，熔点高、导电性差。如氧化物陶瓷。 （2 ）共价键与原子晶体原子结合：电子共用，结合力大，有方向性和饱和性；原子晶体：强度高、硬度高（金刚石）、熔点高、脆性大、导电性差。如高分子材料。 （3 ）金属键与金属晶体原子结合：电子逸出共有，结合力较大，无方向性和饱和性；金属晶体：导电性、导热性、延展性好，熔点较高。如金属。金属键：依靠正离子与构成电子气的自由电子之间的静电引力而使诸原子结合到一起的方式。 （3 ）分子键与分子晶体原子结合：电子云偏移，结合力很小，无方向性和饱和性。分子晶体：熔点低，硬度低。如高分子材料。 氢键：（离子结合）X-H---Y （氢键结合），有方向性，如O-H —O （4 ）混合键。如复合材料。 3 结合键分类 （1）一次键（化学键）：金属键、共价键、离子键。 （2）二次键（物理键）：分子键和氢键。 4 原子的排列方式 （1）晶体：原子在三维空间内的周期性规则排列。长程有序，各向异性。 （2 ）非晶体：--------------------- 不规则排列。长程无序，各向同性。 第二节原子的规则排列 一晶体学基础 1 空间点阵与晶体结构 （1）空间点阵：由几何点做周期性的规则排列所形成的三维阵列。图1-5 特征：a 原子的理想排列；b 有14 种。 其中：空间点阵中的点－阵点。它是纯粹的几何点，各点周围环境相同。描述晶体中原子排列规律的空间格架称之为晶格。空间点阵中最小的几何单元称之为晶胞。 （2）晶体结构：原子、离子或原子团按照空间点阵的实际排列。特征：a 可能存在局部缺陷；b 可有无限多种。 2 晶胞图1－6 （1 ）―――:构成空间点阵的最基本单元。 （2 ）选取原则： a 能够充分反映空间点阵的对称性； b 相等的棱和角的数目最多； c 具有尽可能多的直角； d 体积最小。 （3 ）形状和大小有三个棱边的长度a,b,c及其夹角a , B表示。 （4）晶胞中点的位置表示（坐标法）。 3布拉菲点阵图1 —7 14 种点阵分属7 个晶系。 4 晶向指数与晶面指数晶向：空间点阵中各阵点列的方向。晶面：通过空间点阵中任意一组阵点的平面。国际上通 用米勒指数标定晶向和晶面。 （1）晶向指数的标定 a建立坐标系。确定原点（阵点）、坐标轴和度量单位（棱边）。 b 求坐标。u' ,v ' ,w '。 c化整数。u,v,w. d 加［］。［uvw］。 说明： a指数意义：代表相互平行、方向一致的所有晶向。b负值： 标于数字上方，表示同一晶向的相反方向。

西工大考研复试经验录

西北工业大学材料考研复试经验录 我是2014年从外校考进西北工业大学材料学院的，进的是黄卫东老师的激光立体成型课题组，也就是3D打印课题组。 首先，我要先说明的是，有人说西工大比较黑，呵护本校的考生。其实，这种现象很正常，每一个学校都会呵护本校的考生，难道你在的学校就没有这种行为吗？我在的本科院校有这种行为，甚至是有过之而无不及，清华，浙大，上交等名校也一样，都会保护本校的学生，复试时基本不会涮掉本校的，我们要做的是，在外校的学生群体中力争脱颖而出。那么我就与大家分享一下我自己的复试感想，仅代表我自己的感觉，只是提供一种参考。 先说一下联系导师吧，我是分数出来后才联系老师的，给老师说明了一下分数，发了一份简历给导师，然后就是准备复试了，也没做过多的联系。其实，还可以和导师常联系，向导师要一些复习资料，加导师的QQ，电话，没事时多和老师联系联系挺好的。去学校建议提前一周左右，到了多见见导师，和导师聊聊，还可以找个博士师兄，让他给推荐一下，挺好的。 2014年西工大材料学院的复试线是355分，分数可以说不低，但是也不是很高，属于中等偏上水平，复试线的划定是根据当年的专业课难易程度，当然也得根据公共课而言，一般而言，专业课容易，复试线就会高一点，相反，就会低一点。这个还得根据具体情况而定。我考了370分，总以为考得很低，都做好被刷的心理准备了，复试完事后才明白，原来不是那么回事。所以我想说的是，只要你过了复试线，那就是另一轮较量了，初试分数相差个十几二十几分都看做差不多。370分和390分其实是没多大分别的，关键是你的态度，你的想法，你的综合素质是不是出众。举个例子，2013年我们课题组有个哥们考了420+，但是复试时笔试20+，面试时态度也不端正，结果课题组不要，推荐到别的课题组，至于别的课题组要不要，那得看你的运气了。好了，说到这，你应该明白，复试时笔试成绩还是能说明问题的，分数越高越好，最起码你得及格吧，说笔试成绩不重要的都是水货。说到笔试，笔试分为专业课笔试和英语翻译，英译汉。西工大材料学院的笔试分为六个方向，具体的你可以看看复试真题，选择一个适合自己的方向就可以了，最值得注意的是好像西工大每年的复试真题不变，这个不是很确定，因为我们那一年没变嘛。英语翻译肯定是会变的啦，2014年翻译的是波音787相关的文献，猜测今年会翻译与C919相关的文献，因为今年C919会完成总装嘛，这是当下吵得很热的话题，但是不确定，也可能会翻译其他的热门，估计不会偏离航空航天类的。但是，不管翻译什么文献，你只要掌握好基本的专业相关单词就好了，没有什么太难的句子，难的是单词不认识而已。笔试完了，这一天就没事了，第二天是政审，很水，几分钟完事，然后这一整天又没事了，不过这个时候你的笔试成绩出来了，你可以在这一天再去找一下老师，问问成绩，探探口风。第三天才是重头戏，面试。

西北工业大学材料科学基础考研课程试题集_百度文库

《材料科学基础》考试大纲 一、考试内容 1．工程材料中的原子排列 （1）原子键合，工程材料种类； （2）原子的规则排列：晶体结构与空间点陈，晶向及晶面的特点及表示，金属的晶体结构，陶瓷的晶体结构。 （3）原子的不规则排列：点、线、面缺陷的类型及特征，位错的弹性性质，实际晶体中的位错。 2．固体中的相结构 （1）固溶体的分类、性能及特征 （2）金属间化合物的分类、性能及特征； （3）玻璃相性能及特征。 3．凝固与结晶 （1）结晶的基本规律、基本条件； （2）晶核的形成与长大； （3）结晶理论的应用。 4．二元相图 （1）相图的基本知识； （2）二元匀晶相图及固溶体的结晶，共晶相图及共晶转变，包晶相图及包晶转变； （3）二元相图的分析方法，其他类型二元相图及其应用，相图的热力学基础。5．固体中的扩散： （1）扩散定律及其应用； （2）扩散的微观机理，影响扩散的因素； （3）扩散的热力学理论； （4）反应扩散。 6．塑性变形： （1）单晶体的塑性变形； （2）多晶体的塑性变形； （3）合金的塑性变形； （4）冷变形金属的组织与性能，超塑性。 7．回复与与结晶： （1）冷变形金属在加热时的变化； （2）回复机制； （3）再结晶及再结晶后的晶粒长大；

（4）金属的热变形。 二、参考书目 1. 《材料科学基础》（第二版），刘智恩，西北工业大学出版社，2003 2. 《材料科学基础》，胡庚祥，蔡珣，上海交通大学出版社，2000 3. 《材料科学基础》，石德珂，西安交通大学出版社，2000 4. 《材料科学基础》，潘金生，仝健民，清华大学出版社，1998 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[11]和[20]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O2-离子的面心立方结构。问： （1）若其离子半径Mg=0.066nm，＝0.140nm，则其原子堆积密度 为多少？ （2）如果＝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ΔHm＝ 18075J/mol，摩尔体积Vs＝6.6cm3/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（wBi＝0.7，wSn＝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。

西工大复试方式和内容

复试方式和内容 硕士研究生包括学术型硕士研究生和全日制专业学位硕士研究生两个类别，根据国家教育部“关于做好2009年全日制专业学位硕士研究生招生工作的通知”(教学司【2009】2号)文件精神，两类硕士研究生的复试工作要按照“分类复试，分别进行，各有侧重”的要求进行。为提高复试的有效性，各学院可以根据学科特点及办学特色决定复试内容，分为以下四部分，每个部分的满分均为100分，其中第四部分只针对全日制专业学位的硕士研究生。 外语水平测试（含听说能力） 专业知识笔试 综合素质面试 实验技能考核 1.外语水平测试（含听说能力） 各学院在进行外语水平测试前，必须制定统一的测试办法、测试要求和明确的评分标准，并当场给出成绩。 外语水平测试成绩占考生复试成绩的权重为：学术型硕士研究生占30%，全日制专业学位硕士研究生占20%。 2．综合素质面试： 综合面试内容一般包括以下几个内容： ①大学阶段学习情况及成绩。 ②全面考核考生对本学科理论知识和应用技能掌握程度，利用所学理论分析和解决问题的能力，对本学科发展动态的了解，在本专业领域发展的潜力以及其科研能力和水平，了解其科研成果，如已发表的论文、获奖等。 ③创新精神和创新能力。 ④思想政治素质和道德品质（人事档案审查或政审必须在发放录取通知书之前完成）。 ⑤本学科以外的学习、科研、社会实践（学生工作、社团活动、志愿服务等）或实际工作表现等方面的情况。 ⑥事业心、责任心、纪律性（遵纪守法）、协作性和心理健康情况。 ⑦人文素养。 ⑧举止、表达和礼仪等。

每生综合素质面试时间不少于20分钟。每个专家复试小组还应在面试时对每位考生的作答情况进行现场记录并认真填写《西北工业大学硕士研究生入学复试单》。 综合素质面试成绩占考生复试成绩的权重为：学术型硕士研究生占40%，全日制专业学位硕士研究生占20%。 3．专业知识笔试 笔试试题由专家复试小组命题，在命题的过程中，专家复试小组需认真研究初试和复试考核目标的不同，以保证初试和复试内容的相互衔接和补充，更全面考察考生的专业水平。 专业知识笔试成绩占考生复试成绩的权重为：学术型硕士研究生占30%，全日制专业学位硕士研究生占30%。 4．实验技能考核 实验技能考核只针对全日制专业学位的考生，其他考生不进行此项内容的考核。专家复试小组结合本专业领域的特点，可以设计一些相关的实验技能考核项目，以考核考生的实践经验和科研动手能力，具体考核内容及形式由专家复试小组决定。 实验技能考核成绩占考生复试成绩的权重为30%。 同等学力考生（包括大专毕业生、成人高校应届本科毕业生、普通高校本科结业生），还应加试两门所报考专业的本科主干课程，且不得与初试科目相同。加试方式为笔试，由招生学院命题、组织考试，每门课考试时间3小时，满分100分。加试科目的成绩不记入复试总成绩，但有一门加试科目低于60分者，不予录取。 复试试题及其答案在启用前均系国家机密材料。 复试结束后，由专家复试小组与指导教师协商确定复试成绩，并由考生指导教师在《西北工业大学硕士研究生入学复试单》上填写是否同意其录取。 五、复试资格审查 复试开始时，应先核查考生的报考信息、准考证、有效身份证、学历证书原件等相关材料是否一致；核查考生本人与研究生招生办公室所发的《西北工业大学研究生入学考试复试资格审查表》上的照片是否一致，以防考生替考。 1．对考生身份的审查：应认真核对考生身份证上的照片是否与本人以及网

西工大材料科学基础0413年真题

西北工业大学 2004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：（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O2-离子的面心立方结构。问： 1）若其离子半径 +2Mg r =，-2O r ＝，则其原子堆积密度为多少？ 2）如果+2Mg r /-2O r ＝，则原子堆积密度是否改变？ 3.已知液态纯镍在×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ΔHm＝18075J/mol ， 摩尔体积Vs ＝mol ，试计算纯镍的液－固界面能和临界形核功。 4.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Est ＝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(、 。

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 ℃ ℃ ℃ ℃℃℃

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

西北工业大学《材料科学基础》课后题答案

1． 有关晶面及晶向附图2.1所示。 2． 见附图2.2所示。 3． {100}＝(100)十(010)+(001)，共3个等价面。 {110}＝(110)十(101)+(101)+(011)+(011)+(110)，共6个等价面。

{111}＝(111)+(111)+(111)+(111)，共4个等价面。 )121()112()112()211()112()121( ) 211()121()211()211()121()112(}112{+++++++++++= 共12个等价面。 4． 单位晶胞的体积为V Cu ＝0.14 nm 3(或1.4×10-28m 3) 5． (1)0.088 nm ；(2)0.100 nm 。 6． Cu 原子的线密度为2.77×106个原子/mm 。 Fe 原子的线密度为3.50×106个原子/mm 。 7． 1.6l ×l013个原子/mm 2；1.14X1013个原子/mm 2；1.86×1013个原子/mm 2。 8． (1) 5.29×1028个矽原子/m 3； (2) 0.33。 9． 9. 0.4×10-18/个原子。 10． 1.06×1014倍。 11． (1) 这种看法不正确。在位错环运动移出晶体后，滑移面上、下两部分晶体相对移动的距离是由其柏氏矢量决定的。位错环的柏氏矢量为b ，故其相对滑移了一个b 的距离。 (2) A'B'为右螺型位错，C'D'为左螺型位错；B'C'为正刃型位错，D'A'为负刃型位错。位错运动移出晶体后滑移方向及滑移量如附图2.3所示。 12． (1)应沿滑移面上、下两部分晶体施加一切应力τ0，的方向应与de 位 错线平行。 (2)在上述切应力作用下，位错线de 将向左(或右)移动，即沿着与位错线de 垂直的方向(且在滑移面上)移动。在位错线沿滑移面旋转360°后，在晶体表面沿柏氏矢量方向产生宽度为一个b 的台阶。

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。

材料科学基础考研经典题目教学内容

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

2021西北工业大学考研专业简章

根据教育部《西北工业大学关于选拔普通高校优秀考生进入研究生阶段学习的通知》文件精神，结合学校实际，对普通高校毕业生进入硕士阶段学习提出如下要求。 一、报考事项安排 1.每年报考我校的考生很多，要早复习，早准备。按照考试范围复习。 2.我校考生，到学校考试中心，办理内部试卷。 3.每年有很多考生，不知道考试重点范围，不知道考试大纲要求，盲目复习，浪费时间和精力，复习效果很差，影响考试。 4.每年有很多考生，选择错误的复习资料，解题思路及讲解答案都是错误的，具有误导性，不利于复习。 5.学校为考生正确复习，印刷内部试卷。 6.内部试卷：包含考试范围、历年真题、考试题库、内部复习资料。 7.专业课，学校出题。一定要按照内部试卷复习，每年都有原题出现。 8.内部试卷联系QQ363.916.816张老师。学校安排邮寄，具体事项联系张老师。 二、选拔对象条件 1.普通高校本科毕业生，主干课程成绩合格，在校学习期间未受到任何纪律处分。 2.身体健康状况符合国家和学校规定的体检要求。 三、招生专业计划 1.招生要求和专业，详见《教育部选拔普通高等学校本科毕业生进入硕士阶段学习招生及专业总表》。 2.学校计划招收全日制硕士研究生和非全日制硕士研究生，《硕士学位研究生招生专业目录》公布的拟招生人数（含推免生），实际招生人数将根据国家下达我校招生计划、各专业生源情况进行适当调整。我校部分专业将另设计划用于接收调剂生，具体事项及拟招生人数将在初试成绩公布后另行通知。 四、报名资格审核 1.报考考生按照《教育部选拔普通高等学校优秀毕业生进入研究生阶段学习专业对照及考试课程一览表》以下简称《专业对照及考试课程一览表》选择报考专业，并填写《教育部普通高等学校毕业生进入研究生阶段

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。