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北科大2012年以前的材料科学基础考研真题及部分答案

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材料科学基础考研资料?
北科大材料学院
北 科 考 研 论 坛 https://www.doczj.com/doc/1510516391.html,

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北京科技大学
1995 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: 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。
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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?
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北京科技大学 1999 年硕士学位研究生入学考试试题
科目:金属学 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。
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(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)
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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。
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北京科技大学 2000 年硕士学位研究生入学考试试题
科目:金属学 1.名词解释(10 分) 相界面 相律 过渡相 菲克第一定律 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的纯金属相 比有什么特点?(10 分)
3.什么叫晶界?简述小角度晶界和大角度晶界的晶体结构特点。 (10 分)
4.为什么固体相变比液态相变所需要的过冷度要大?固体相变形核时有何特点?(10 分)
5.铸锭的低倍组织由外向里可分为哪几个区域?简述各个区域组织形成原因。 (10 分)
6.什么叫孪生?什么叫滑移?对面心立方晶体而言,它们之间的区别和联系是什么?(10 分)
7.在多晶塑性变形中,各个晶体之间的变形是如何协调起来的?简述晶界和晶粒的大小对形变的影响规律。 (10 分)
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8.什么是上屈服点和下屈服点?如何避免上屈服点和下屈服点的出现?简述吕德斯带形成的原因。 (10 分)
9.什么是菲克第二定律?运用菲克第二定律(扩散方程)阐述在扩散退火时是如何消除显微偏析的?(10 分)
10.再结晶过程中,晶核形成速度的定义是什么?影响晶核形成速度和长大速度的因素有哪些?并加以阐 述。 (10 分)
11.再结晶过程中,晶核形成速度的定义是什么?影响晶核形成速度和长大速度的因素有哪些?并加以阐 述。 (10 分)
12.叙述含碳量 0.8%的碳钢从液态缓慢冷却到室温的相变过程(包括相转变和成分变化) ,以及室温时的相 组成和各相的比例是多少?(10 分)
13.写出面心立方晶体、 体心立方晶体最可能发生滑移的晶面和晶向, 画出面心立方晶体的 (123) 晶面。 (10 分)
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北京科技大学 2001 年硕士学位研究生入学考试试题
科目:金属学 1.名词解释: (每小题 2 分,共 10 分) (1)单胞和复合单胞 (2)金属键 (3)代位固溶体 (4)位错 (5)偏聚和有序化 2.判断对错: (10 分)
3.以液态无限互溶、固态有限溶解并具有共晶反应的二元相图为例说明二元相图是制作方法和二元相图的 一般几何规律。 (10 分)
4.结晶后的组织中产生显微偏析的原因是什么?采用什么措施能减少和消除偏析。 (10 分)
5.什么是晶界?讨论晶界在多晶体形变过程中的作用。 (10 分)
6.什么是相界面?复合合金形变的特点是什么?(10 分)
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7.说明使多晶体晶粒细化能使材料的强度提高、韧性增加的原因。 (10 分) 8.简要叙述马氏体转变的一般特点。 (10 分)
9.要想获得粗大的再结晶晶粒可采取什么措施,说明原因。 (10 分)
10.简述固态相变在相变阻力、新相形核、新相成长方面的特点。 (10 分)
11.什么叫再结晶?什么是再结晶温度?简要描述再结晶过程。 (10 分)
12.以接近平衡的状态下固溶体合金结晶过程说明固溶体结晶过程特点。 (10 分)
13.铁碳相图为例说明什么是包晶反应、共晶反应、共析反应。 (10 分)
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北京科技大学 2002 年硕士学位研究生入学考试试题
科目:金属学 一.名词解释(20 分,每个 2.5 分) (1)点阵畸变 (2)柏氏矢量 (3)相图 (4)过冷度 (5)形变织构 (6)二次再结晶 (7)滑移系 (8)孪生 二.画出立方晶系中(111)面、 (435)面。写出立方晶系空间点阵特征。 (10 分)
三.铸锭的一般组织可分为哪几个区域?写出其名称。并简述影响铸锭结晶组织的因素。 (10 分)
四.画图并简述形变过程中位错增殖的机制。 (10 分)
五.写出菲克第一定律的数学表达式,并说明其意义。简述影响扩散的因素。 (10 分)
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六.简述形变金属在退火过程中显微组织、存储能及其力学性能和物理性能的变化。 (10 分)
七.简述固态相变与液态相变的相同点与不同点。 (10 分)
八.画出铁碳相图,标明相图中各特征点的温度与成分,写出相图中包晶反应、共晶反应与共析反应的表达 式。 (10 分)
九.分析再过程中行核和张大与凝固过程中的行核和张大有何不同点。 (10 分)
十.分析含碳量 0.12%的铁碳合金的结晶过程。 (10 分) (单考生做)
十一.简述铸锭的宏观偏析。 (10 分) (单考生做)
十二.简述金属晶体中缺陷的类型。 (10 分) (单考生做)
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2002
答案: 一,1,点阵畸变:在局部范围,原子偏离其正常的点阵位置,造成点阵畸变。 2,柏氏矢量:描述位错特征的一个重要矢量,它集中反映了位错区域内畸变总量的大小和方向,也是位错 扫过后晶体相对滑动的量。 3,相图:描述各相平衡存在条件或共存关系的图解,也可称为平衡时热力学参量的几何轨迹。 4,过冷度:相变过程中冷却到相变点以下某个温度后发生转变,平衡相变温度与该实际转变温度之差称过 冷度。 5,形变织构:多晶形变过程中出现的晶体学取向择优的现象。 6,二次再结晶:再结晶结束后正常长大被抑制而发生的少数晶粒异常长大的现象。 7,滑移系:晶体中一个滑移面及该面上的一个滑移方向的组合称一个滑移系。 8,孪生:晶体受力后,以产生孪晶的方式进行的切变过程。 二,立方晶系中(111)面、 (435)面图略。立方晶系空间点阵特征是点阵参数有如下关系:a=b=c, α=β =γ=90°。也可用具有哪类对称元素表示,若有四个三次转轴,则对应立方点阵。 三,分为三晶区:激冷区、柱状晶区、中心等轴晶区。 影响铸锭结晶组织的因素:1,液体过冷度,越小越好。2,凝固温度范围,越大越好,有利于枝晶的破碎。 3,温度梯度,越小越有利于等轴晶。4,合金熔点低,温度梯度小。5,搅拌或加孕育剂。 四,frank-read 源机制,图略见课本。滑移面上一个在 A,B 两点被钉扎的位错 AB,在应力 作用下弓出(状 态 2) ,弓出到 3 状态时,下方相邻部分反号相吸,并局部合并,完成一次增殖过程放出一位错环(状态 4) 。 在应力 作用下,继续重复前面 1-4 过程。 五,一维下,J=-D ;J:扩散流量,单位时间通过单位面积扩散的物质量, D:扩散系数, :浓度梯度, : 其意义为物质扩散量与该物质的浓度梯度成正比,方向相反。 影响扩散的因素:1,温度,满足 D=D0e 的关系,T 升高,D 增加。2,界面表面及位错,是扩散的快速通 道。3,第三组元,可对二元扩散有不同影响 ,如 Mo、W 降低 C 在 r-Fe 中的扩散系数,Co、Si 加速 C 扩散, Mn 影响不大。4,晶体结构,低对称性的晶体结构中,存在扩散的各向异性,如六方结构晶体,平等与垂直 于基面的扩散系数不同。5,熔点,同一合金系中,同一温度下熔点高的合金中扩散慢,熔点低的扩散快。 六,随退火温度的升高或时间延长,出现亚晶合并长大,再结晶武术及长大,无位错的等轴再结晶晶粒取 代长条状高位错密度的形变晶粒,然后是晶粒正常长大。储存能逐渐被释放,硬度及强度下降,伸长率上 升,电阻降低,密度提高。再结晶时各种性能变化都比回复时强烈得多。 七,相同点:都是相变,由形核、长大组成。临界半径,临界形核功形式相同。转变动力学也相同。 不同之处:形核阻力中多了应变能一项,千万固态相变的临界半径及形核功增大,新相可以亚稳方式出现, 存在共格,半共格界面,特定的取向关系,非均匀形核。 八,铁碳相图。略 包晶反应:L(0.53%C)+δ-Fe(0.09%C)→γ-Fe(0.17%C) 共晶反应:L(4.3%C)→γ-Fe(2.11%C)+Fe3(6.69%C) 共析反应:γ-Fe(0.77%C)→α-Fe(0.02%C)+Fe3C(6.69%C) 九,凝固时形核的驱动力,是新、旧化学位差,再结晶驱动力只是形变储存能。 凝固常是均匀形核,再结晶形核在现有的形变不均匀区,如晶界附近、切变带、形变带、第二相粒子周围。 凝固长大时与母相不会有取向关系,再结晶长大时可有特定取向关系。 十,含碳 0.12%的钢,由液相冷却时,先形成铁素体,到 1495℃包晶温度,部分进行包晶反应;新相奥氏 体在已生成的铁素体上形核并向铁素体和液相中生长。反应后是两相组织铁素体+奥氏体,图略。铁素体相
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对量为:(0.17-0.12)/(0.17-0.09)=62.5%。继续冷却得到单相奥氏体。 十一,宏观偏析:正常偏析和比重偏析。 正常偏析:指按合金的分配系数先析出的含溶质低,后凝固的含溶质多。因铸锭尺寸大,由表面到中心成 分不均匀,偏析出现在宏观尺度上,称宏观偏析。 反常偏析:仍遵守分配系数关系,只是形成大量枝晶后,富集溶质的液相会沿枝晶间的通道逆向反流到先 凝固的铸锭表面附近,千万由表面到中心成分分布的反常。 比重偏析:是凝固时,固相与液相比重不同,而沉积或漂浮,从而造成铸锭下端与上端成分的不均匀,也 是宏观尺度。 十二,按尺寸分为:点缺陷,如溶质、杂质原子、空位;线缺陷,如位错;面缺陷,如各种晶界、相界、 表面等;体缺陷,如孔洞、气泡等。体缺陷对材料性能是绝对有害的。
北京科技大学 2003 年硕士学位研究生入学考试试题
科目:金属学 1.名词解释(30 分) : (1)刃型位错和螺型位错模型 (2)晶界与界面能 (3)同分凝固与异分凝固 (4)形变织构 (5)二次再结晶 (6)淬透性与淬硬性 2.简述二元系中共晶反应、包晶反应和共析反应的特点;并计算其各相平衡时的自由度。 (12)
3.什么是点阵参数?正方晶系和立方晶系的空间点阵特征是什么?画出立方晶系中(1 2 -3)的晶面。 (12)
4.凝固过程中形核和长大与再结晶过程中形核和长大主要区别是什么?简述再结晶过程中核心的产生方 式。 (12)
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5.简述菲克第一定律和菲克第二定律的含义,写出其表达式,并标明其字母的物理含义。 (12)
6.简述晶界和晶粒大小对多晶体范性变形的作用与影响。 (12)
7.什么是一次带状组织和二次带状组织?分析一次带状组织和二次带状组织形成的原因。 (12)
8.画出 Fe-C 相图,标明 Fe-C 相图中各点的温度和含碳量。 (12)
9.简述固态相变的一般特点。 (12) (统考生做,单考生不做)
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10.简述凝固过程的宏观特征,叙述凝固过程中晶体成长的机理。 (12) (统考生做,单考生不做)
11.什么是固溶体?影响固溶体的原因有哪些?固溶体与其纯溶剂组元相比,其结构、力学性能和物理性能 发生了哪些变化?(12) (统考生做,单考生不做)
12. 列举三种增加凝固过程中核心数的方法,简要分析其增加核心数的原因。 (12) (统考生做,单考生不 做)
13.简述含碳量为 0.25%的钢的结晶过程和固态组织转变过程。 (12) (统考生做,单考生不做)
14.简述连续脱溶和不连续脱溶的含义。 (12) (统考生做,单考生不做)
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15.根据缺陷相对与晶体尺寸和其影响范围的大小, 缺陷可以分为哪几类?简述这几类缺陷的特征。 (统 (12) 考生做,单考生不做)
2003 答案: 一,1,刃型位错和螺型位错模型:将晶体上半部切开,插入半个晶面,再粘合起来;这样,在相当于刃端 部为中心线的附近一定范围,原子发生有规则的错动。其特点是上半部受压,下半部受拉。这与实际晶体 中的刃型位错造成的情景相同,称刃型位错模型。同样,将晶体的前半部切开,以刃端为界使左右两部分 沿上下发生一个原子间距的相对切变,再粘合起来,这时在已切动和未切动交界线附近,原子错动情况与 真实的螺位错相似,称螺型位错模型。 2,晶界与界面能:晶界是成分结构相同的同种晶粒间的界面。界面上的原子处在断键状态,具有超额能量。 平均在界面单位面积上的超额能量叫界面能。 3,同分凝固与异分凝固:凝固时不发生成分变化的称同分凝固;反之,凝固时伴随成分变化,称异分凝固。 4,形变织构:多晶形变过程中出现的晶体学取向择优现象。 5,二次再结晶:再结晶结束后正常长大过程被抑制而发生少数晶粒异常长大的现象。 6,淬透性与淬硬性:淬透性指合金淬成马氏体的能力,主要与临界冷却有关,大小用淬透层深度表示。而 淬硬性指淬火后能达到的最高硬度。主要与钢中的碳含量有关。 二,共晶反应是:液相同时凝固出两个不同成分的固相相互配合生长,一般长成片层状。 共析与共晶相似,只是母相是固相,即一个固相同时生成另两个不同成分的固相。 包晶反应是:液相与一个固相反应生成另一个固相,新生成的固相包住原有的固相,反应需要固相中的扩 散,速度较慢。 这三种反应出现时,自由度都是 0,即三相成分固定,温度也固定。 三,点阵参数是描述点阵单胞几何开关的基本参数,由六个参数组成,即三个边长 a、b、c 和它们之间的 三个夹角α、β、γ。 正方晶系的点阵参数特征是 a≠b≠c,α=β=γ=90°。 立方晶系的点阵参数特征是 a=b=c,α=β=γ=90° 立方晶系中(123)的晶面特征图略。 四、凝固时形核和长大的驱动力是新、旧相化学位差,再结晶器形核和长大的驱动力只是形变储存能。 凝固时的形核常为均匀形核;再结晶形核常在现有的形变不均匀区中,如晶界附近、切变带、形变带、第 二相粒子周围;凝固长大时与母相不会有取向关系,再结晶长大时可能有一定的取向关系。 再结晶核心产生方式:1,原有晶界推移成核,也称应变诱导晶界迁移式形核;2,亚晶成核,即通过亚晶 合并或长大形成新晶粒。 五、菲克第一定律第二定律,见课本。 六,多晶中,每个晶粒与周围相邻晶粒取向不同,滑移开始的早晚不同,滑移系数目也不同;晶粒间的协
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调是靠有足够的独立滑移系的开动来实现的,即某一晶粒在一特定力轴作用下,取向因子大的滑移系先开 动,当相邻晶粒相接触的区域受到周围晶粒的影响而不能自己主滑移系开动进行形变时,可开动次生的、 新的滑移系,以协调各种复杂的形变方式;FCC/BCC 结构都有 5 个独立滑移系,可实现任一种方式的形变。 晶界两侧滑移面不平等,晶界一方面是位错运动的障碍,造成位错塞积和强化;同时要求晶界附近多系滑 移的出现,以协调晶界两侧的形变。晶粒大小对形变的影响是:晶粒细小,整个晶粒可较形变均匀,不同 的滑移系组合少;晶粒粗大时,形变过程中晶内不同区域不能相互协调,要求不同的滑移系组合并开动, 常常出现晶粒“碎化” ,即一个大晶粒,随形变的进行“碎化”成几部分,不同部分内有不同的滑移系开动。 对性能的影响到遵循 hall-petch 关系σs=σ0+Kd-1/2 即晶粒越细,晶界越多晶界对运动位错阻碍 越显著,提高强度幅度越大。 七,一次带状组织是凝固时形成枝晶,热轧后成带状而产生的;在 CuCl 浸蚀下,黑色条带是枝晶干(含溶 质不) ,白色条带常是富集杂质的枝晶间,也称原始带状。二次带状是固态转变的产物,在硝酸酒精浸蚀下, 白色带状是先共析铁素体,黑色带状是珠光体,也称显微带关组织。只有在一次带状的基础上才会产生二 次带状。这些带状都与元素的偏析和夹杂物的特殊分布有关。 八,略。 九,1,相变阻力中多了应变能一项。 2,形核方面:非均匀形核,存在特定的取向关系,常为共格或半共格界面。 3,生长方面:出现惯习现象,即有脱溶贯序;特殊/规则的组织形态,如片状、针关。 4,有亚稳相出现以减少相变阻力。 十,凝固时宏观特征是:要有一定的过冷度,会放出明显的结晶潜热。 成长机理有三种:连续式成长、二维形核及借助台阶侧向生长、借螺旋位错生长。 十一,溶质原子以原子态溶入溶剂点阵中组成的单一均匀固体;溶剂的点阵类型被保留。 影响固溶度的因素有: 1,原子尺寸因素。当溶剂、溶质原子直径尺寸相对差小于±15%时,有大的代位溶解度。 2,负电性因素。溶剂、溶质的负电性差越小溶解度越大,一般小于 0.4~0.5%会有较大溶解度。 3,电子浓度因素。有两方面的含义:一是原子价效应,即同一溶剂金属,溶质的原子价越高,溶解度越小; 二是相对价效应,即高价溶质溶入低价溶剂时的溶解度高于相反的情况。 特点是:固溶体中有点阵畸变(强度、硬度会提高)而造成点阵常数变化;出现原子偏聚或有序化,甚 至形成有序固溶体。 固溶体的结构变化:点阵畸变,点阵常数变化,偏聚及短程有序,甚至形成有序固溶体。 力学性能变化:硬度、强度提高,塑性下降,物理性能变化:电阻加大,导电率下降。 十二,1,提高冷却速度从而加大了过冷度。相变驱动力加大,提高了形核率。 2。加孕育剂。提供大量的非均匀形核地点,提高了形核率,降低了形核位垒。 3,机械或电磁搅拌。将枝晶振碎增加核数目或加强热满打满算能量落,提高了,形核率。 十三,如图所示。由液相先凝固出铁素体,在 1495℃进行包晶反应,生成奥氏体;继续冷却,由生产剩余 的液相再次析出奥氏体,然后变成单相奥氏体。冷至约 800℃,从奥氏体中析出先共析铁素体,在 727℃进 行共析反应,形成珠光体,最后得到铁素体加珠光体组织。 十四,连续脱溶:随新相生成,母相成分连续的由过饱和态转变到饱和态。 不连续脱溶:也称胞状脱溶,此时在母相和新生成的 a 相间存在一个界面,跨过界面母相由过饱和不连续 地突变到饱和状态状态,点阵常数也不连续。 十五,有四类: 点缺陷:沿三个方向的尺寸很小,溶质原子、间隙原子、空位。 线缺陷:沿两个方向的尺寸很小,第三个方向睥尺寸很大,甚至可贯穿整个晶体,指位错。 面缺陷:沿一个方向上的尺寸很小,另两个方向上的尺寸很大,如晶界,相界。 体缺陷:在三个方向上的尺寸较大,但不是很大,如第二相粒子,显微空洞
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北京科技大学 2004 年攻读硕士学位研究生入学考试试题
考试科目:金属学 试卷三 -----------------------------------------------------------------------适用专业:材料学、材料科学与工程、材料加工工程 说 明:统考生做一至十一题;单考生做一至八和十二至十四题 一、简述题(4 分/小题,共 40 分) 1.滑移临界分切应力 2.金属键 3.中间相 4.布喇菲(Bravais)点阵 5.再结晶温度 6.滑移系 7.位错 8.二次再结晶 9.偏析 10.马氏体相变 二、单相金属或合金各晶粒间的界面一般称之为晶界,通常晶界又分为小角度晶界和大角度晶界两大类,试 问:划分为两类晶界的依据是什么?并讨论构成小角度晶界的结构模型。(10 分)
三、分别画出立方晶系晶胞内的(110)、(112)晶面和 E110]、E111)晶向。(10 分)
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四、讨论晶体结构和空间点阵之间的关系。(10 分)
五、什么是固溶体?讨论影响固溶体溶解度的主要因素。(10 分)
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六、分析和讨论冷加工金属或合金塑性变形后回复再结晶过程中组织和性能的变化特征。(10 分) 八、分析和讨论影响金属或合金中原子扩散的主要因素。(10 分)
七、 画出 Fe-F3C 相图,分析含碳量为 1.1wt%(重量百分比)的铁碳合金从液相平衡凝固到室温时的转变过程, 画出组织转变示意图,并计算出室温时各组织的相对含量。(20 分)
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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?

北京科技大学考研复试资料整理分析

08北科钢冶复试资料 1.铁水预处理:铁水预处理是指铁水兑入炼钢炉之前进行的各种处理。有脱 硫预处理和三脱(脱硅、磷、硫)预处理。分为普通铁水预处理和特殊铁水预处理两大类。普通铁水预处理包括:铁水脱硫、铁水脱硅和铁水脱P。特殊铁水预处理一般是针对铁水中含有的特殊元素进行提纯精炼或资源综合利用,如铁水提钒、提铌、脱铬等预处理工艺。 铁水预处理容器的选择:根据铁水预处理容器的选择,脱硫工艺可分为:混铁车喷吹法、铁水罐法、铁水包法。发展趋势:采用铁水包作为铁水脱硫预处理的容器。 铁水预处理(脱硫)的优越性:(1)满足用户对超低硫、磷钢的需求,发展高附加值钢种(2) 减轻高炉脱硫负担,放宽对硫的限制,提高产量,降低焦比;(3)炼钢采用低硫铁水冶炼,可获得巨大的经济效益。铁水脱硫工艺方法:投掷法,将脱硫剂投入铁水中脱硫;喷吹法,将脱硫剂喷入铁水中脱硫;搅拌法(KR法),通过中空机械搅拌器向铁水内加入脱硫剂,搅拌脱硫。铁水预处理(脱硫)是提高钢材质量的最经济手段 2.RH精炼法:也称钢液循环脱气法,将钢液提升到一容器内处理。 主要冶炼高质量产品,如轴承钢、LF钢、硅钢、不锈钢、齿轮钢等。国内RH 设备主要依靠进口。RH工艺特点:①反应速度快、处理周期短,生产效率高,常与转炉配套使用。②反应效率高,钢水直接在真空室内进行反应。③可进行吹氧脱碳和二次燃烧进行热补偿,减少处理温降;④可进行喷粉脱硫,生产超低硫钢。 3.LF精炼法(Ladle Furnace):钢包炉精炼法是最常用的精炼方法;取代 电炉还原期;解决了转炉冶炼优钢问题;具有加热及搅拌功能;脱氧、脱硫、合金化。工艺优点:①精炼功能强,适宜生产超低硫、超低氧钢②具备电弧加热功能,热效率高,升温幅度大,温度控制精度高③具备搅拌和合金化功能,易于实现窄成分控制,提高产品的稳定性④采用渣钢精炼工艺,精炼成本较低;⑤设备简单,投资较少 LF炉精炼非常适合于低硫、超低硫钢生产:高碱度还原渣,渣量可达25Kg/t;电弧加热,炉渣温度高;可以较强烈搅拌钢水;过程稳定,易于控制。 4.炉外精炼:内容:脱氧、脱硫;去气、去除夹杂;调整钢液成分及温度。 手段:①渣洗最简单的精炼手段;②真空目前应用的高质量钢的精炼手段; ③搅拌最基本的精炼手段;④喷吹将反应剂直接加入熔体的手段;⑤调温加热是调节温度的一项常用手段。主要的精炼工艺:LF(Ladle Furnace process);AOD(Argon-oxygen decaburizition process );VOD (Vacuum oxygen decrease process);RH(Ruhrstahl Heraeus process);CAS-OB( Composition adjustments by sealed argon -oxygen blowing process) ;喂线 (Insert thread) ;钢包吹氩搅拌(Ladle argon stirring);喷粉( powder injection )。

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

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,

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

2020年北京科技大学材料专业考研经验

北京科技大学材料专业考研经验 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)

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。

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

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

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

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。

北京科技大学管理科学与工程考研真题

北京科技大学 2014年硕士学位研究生入学考试试题=============================================================================================================试题编号:824试题名称:管理学与经济学基础(共6页)适用专业:金融学、产业经济学、国际贸易学、管理科学与工程、 会计学、企业管理、技术经济及管理 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。 ============================================================================================================= 管理学部分(75分) 一、选择题(每题1分,共15分。注:全部为单选题,请选择最合适的答案) 1.有些公司实行了弹性工作制,员工可以自行安排工作时间,甚至从事特殊工作的人可以利用公司提供的互联网等资源在家里办公。这些公司管理者所持的对人的认识主要倾向于()。 A.X理论 B.Y理论 C.领导风格理论 D.社会人假设理论 2.一些人对权力、地位的追求,是需求层次理论中的()。 A.第二个层次的需求 B.第三个层次的需求 C.第四个层次的需求 D.第五个层次的需求 3.某公司总经理在一次职业培训中学习到了很多目标管理的内容,他对于这种理论逻辑上的简单清晰以及其预期的效益印象非常深刻。为此,他准备在公司中实施这种管理方法,第一步就是要和各个部门的主要负责人协商确定如何为各部门制定目标,在讨论的过程中大家有着不同的见解。你认为以下哪种看法是正确的?() A.各部门的目标决定了整个公司的业绩,应该确立较高的标准 B.考虑到企业全体员工的积极性,各部门的目标应该设置最低的标准 C.目标的确定应该略高于各部门的现有能力,但要使各部门经过努力能够达到 D.各部门情况不一样,有的部门宜采用高标准,有的部门则宜采用低标准 4.零售百货店的环境不确定性属于下列哪一类?() A.低不确定性 B.低中程度不确定性 C.高中程度不确定性 D.高不确定性 5.要确保“事有人做,人有事做;事得其人,人得其事”,需做好管理中的()工作。 A.计划 B.组织 C.领导 D.控制 6.某公司要求因病缺勤员工在返回工作岗位时需提交医生开具的就医证明,这一措施属于()。 A.单一用途计划 B.常用计划 C.程序 D.政策 7.某公司有96名作业人员,如果基层管理幅度为8,高层管理人员的管理幅度是3,则该公司的管理层次应该是()。

【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。

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

北京科技大学材料科学与工程内部辅导资料

一:大纲分析: 北京科技大学2009年攻读硕士学位 《金属学》复习大纲 (适用专业:材料加工工程、材料学、材料科学与工程、材料物理与化学) 一、金属与合金的晶体结构 1. 原子间的键合 1)金属键, 2)离子键, 3)共价键 2.晶体学基础 1)空间点阵, 2)晶系及布喇菲点阵, 3)晶向指数与晶面指数 3.金属的晶体结构 1)典型的金属晶体结构,2)原子的堆垛方式,3)晶体结构中的间隙, 4)晶体缺陷 4.合金相结构 1)置换固溶体,2)间隙固溶体,3)影响固溶体溶解度的主要因素 4)中间相 5.晶体缺陷 1)点缺陷, 2)晶体缺陷的基本类型和特征, 3)面缺陷 二、金属与合金的凝固 1.金属凝固的热力学条件 2.形核 1)均匀形核,2)非均匀形核 3.晶体生长 1)液-固界面的微观结构,2)金属与合金凝固时的生长形态,3)成分过冷4.凝固宏观组织与缺陷 三、金属与合金中的扩散 1.扩散机制 2.扩散第一定律 3.扩散第二定律 4.影响扩散的主要因素 四、二元相图 1.合金的相平衡条件 2.相律 3.相图的热力学基础 4.二元相图的类型与分析 五、金属与合金的塑性变形 1.单晶体的塑性变形 1)滑移,2)临界分切应力,3)孪生,4)纽折 2.多晶体的塑性变形 1)多晶体塑性变形的特点,2)晶界的影响,

3.塑性变形对组织与性能的影响 1)屈服现象,2)应力-应变曲线及加工硬化现象,3)形变织构等 六、回复和再结晶 1.回复和再结晶的基本概念 2.冷变形金属在加热过程中的组织与性能变化 3.再结晶动力学 4.影响再结晶的主要因素 5.晶粒正常长大和二次再结晶 七、铁碳相图与铁碳合金 1.铁碳相图 2.铁碳合金 3.铁碳合金在缓慢冷却时组织转变 八、固态相变 1.固态相变的基本特点 2.固态相变的分类 3.扩散型相变 1)合金脱溶,2)共析转变,3)调幅分解 4.非扩散型相变 参考书: 1.金属学(修订版), 宋维锡主编, 冶金工业出版社,1998; 2.材料科学基础, 余永宁主编, 高等教育出出版社,2006; 3.材料科学基础(第二版), 胡赓祥等主编, 高等教育出出版社,2006; 4.任何高等学校材料科学与工程专业《金属学》或《材料科学基础》教学参考书。 复习方法的话大家还是根据自己的习惯有所不同。重要的是坚持。我个人有一些看法希望与大家分享。 刚开始看,很难把握重点,看的太细,会浪费时间。而且,第一遍看完之后,往往都是只有一个大概的轮廓,细节部分是很难记住的。所以第一边看要抓大放小,把握大致脉络。短时间内对专业课内容有一个全局的把握,以利于第二遍的深入阅读。这就算达到了目标。 再看的时候,每看完一节或一章,对主要内容进行概括。尤其是把重要的知识点用简练的语言概括出来,列成条目以利于以后把握重点,节约时间。一定要相信,手过一遍,胜过口过十遍。做笔记能加深我们对知识的理解和记忆。 再以后做题时每遇到问题回来看自己总结的笔记,并且把做题时重要的类型题的解法归纳到笔记中。坚持下去。做到点——线——面的复习,这样下来专业课不拿高分都难了。 二:知识梳理 第一章:金属与合金的晶体结构

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