吉林大学
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？
武汉大学《880材料科学基础》考研真题详解 2021年武汉大学《880材料科学基础》考研全套 目录 ?全国名校材料科学基础考研真题汇编（含部分答案） 说明：本科目考研真题不对外公布（暂时难以获得），通过分析参考教材知识点，精选了有类似考点的其他院校相关考研真题，以供参考。 2．教材教辅 ?石德珂《材料科学基础》（第2版）配套题库【名校考研真题＋章节题库＋模拟试题】 说明：以上为本科目参考教材配套的辅导资料。 ? 试看部分内容
名校考研真题 导论 １．试举例分析材料加工过程对材料使用性能的影响。[中南大学2007研] 答：材料加工过程对材料使用性能有重要而复杂的影响，材料也必须通过合理的工艺流程才能制备出具有实用价值的材料来。通过合理和经济的合成和加工方法，可以不断创制出许多新材料或改变和精确控制许多传统材料的成分和结构，可以进一步发掘和提高材料的性能。 材料的制备/合成和加工不仅赋予材料一定的尺寸和形状，而且是控制材料成分和结构的必要手段。如钢材可以通过退火、淬火、回火等热处理来改变它们内部的结构而达到预期的性能，冷轧硅钢片经过复杂的加工工序能使晶粒按一定取向排列而大大减少铁损。 2．任意选择一种材料，说明其可能的用途和加工过程。[中南大学2007研] 答：如Al-Mg合金。作为一种可加工、不可热处理强化的结构材料，由于具有良好的焊接性能、优良的耐蚀性能和塑性，在飞机、轻质船用结构材料、运输工业的承力零件和化工用焊接容器等方面得到了广泛的应用。 根据材料使用目的，设计合金成分，考虑烧损等情况进行配料，如A15Mg合金板材，实验室条件下可在电阻坩埚炉中750℃左
2001年 一、作梁的内力图。（10分） 二、直径d=100mm的圆轴，受轴向拉力P和力偶矩m的作用，材料的弹性模量E=200Gpa，泊松比μ=0.3，现测得圆轴表面轴向线应变ε0=500×10-6，45方向线应变ε45=400×10-6。试求P和m。（10分） 三、已知直径为d的钢制圆轴受力如图。 （1）试确定可能危险点的位置，并用单元体表示其应力状态； （2）若此圆轴单向拉伸时的许用应力为[σ]，试列出校核此轴强度的强度条件。（10分） 四、已知图示结构中各杆的直径均为d,以及E、G、m、a 试求:（1）A端在y-z平面内的转角θA； （2）若在A端沿z方向再加上一集中力P，问θA的变化值是多少？（10分）
五、已知钢架受力如图，试求: A处的约束反力。（12分） 六、结构如图所示，横梁AC为T型截面铸铁梁。 已知其许用拉应力[σt]=40Mpa，许用压应力[σc]=160Mpa，I Z=800cm4，y1=5cm，y2=9cm，BD杆用A3钢制成，直径d=24cm，E=200Gpa，λp=100，λs=60，经验公式为σcr=（304-1.12λ）Mpa，稳定安全系数n st=2.5。试校核该结构是否安全？（12分） 七、已知: a、b两种材料的σ-ε曲线，若取安全系数n=2，是分别求出其许用应力[σ]；并说明何谓冷作硬化现象？（6分）
八、已知如图， （1）、试列出求解AB梁弯曲变形所需的挠曲线近似微分方程。（不必积分）（2）、列出确定积分常数所需的全部条件。（6分） 九、试指出下面各截面梁在P的作用下，将产生什么变形？（6分） 十、求下列结构的弹性变形能。（E、G均为已知）（6分） 十一、已知某材料的σ-1=300Mpa，σb=700Mpa，σ0=450Mpa，用此材料制成的
材料科学基础试题库 一填空： 1 固体中的结合键分为离子键，共价键和金属键3种化学键以及分子键、氢键等物理键。2 3 复合材料通常由基体、增强体以及它们之间形成的界面组成。 4 么宏观上完全相同，要么呈连续变化而没有突变现象。 5 扩散是固体中质量传输的唯一途径。 6 一、判断题： 1. 匀晶合金在不平衡凝固时成分会发生偏析.。（T） 2. 刃型位错有正负之分，他们之间有本质区别。（F） 3. 珠光体是奥氏体和渗碳体的片层状混合物。（F） 4. 因为晶体的排列是长程有序的，所以其物理性质是各向同性。（F） 5. 陶瓷材料的金属元素和非金属元素主要通过共价键连接。（F） 6. 单相组织一般具有良好的延展性，而共晶合金则具有良好的铸造性能。（T） 7. 扩散是固体中质量传输的唯一途径。（T） 8. 在实际系统中，纯金属的凝固是非均匀形核。（T） 9. 在空位机制中，原子的扩散可以看作是空位的移动。（T） 10. 晶体长大微观界面为粗糙时，宏观表现为光滑界面。（T） 11. 热膨胀的本质是原子半径的胀大。（F） 12. 二元合金中不可能有四相共存。(F ) 13. 根据菲克定律，扩散驱动力是浓度梯度，因此扩散总是向浓度低的方向进行（F） 14. 复合材料通常由基体、增强体以及它们之间形成的界面组成。(T )
15. 匀晶系是指二组元在液态、固态能完全互溶的系统。（T） 16. 枝晶偏析不可以通过退火的方法消除。（F） 17. 莱氏体和珠光体都是混合物。（T） 18. 把一根导线反复的缠绕后其电阻将会增加。（T） 19. 陶瓷的抗拉强度通常是抗压强度的5-10倍。（F） 20. 先共析渗碳体是间隙固溶体，其性质硬而脆。（F） 21. 在实际系统中，纯金属的凝固是均匀形核。（F） 22. Fick第一定律表示通过某一截面的扩散流量与垂直这个截面方向上浓度梯度成正比，其方向与浓度降落方向一致。（T） 23. 临界形核尺寸与其形状有密切关系。（F） 24. 高分子化合物的大分子由链节构成，链节的重复次数称为聚合度。（T） 25. 缩聚反应就是大分子变成小分子的反应，不一定有副产物。( F) 26. 将薄板在冲压之前进行一道微量冷轧工序，可以消除吕德斯带。（T） 27. 热塑性聚合物应力与应变呈线性关系主要是由链段运动引起。（F） 28. 晶体滑移的滑移是通过位错的运动来实现的。（T） 29．热膨胀的本质是原子间距离的增大。（T） 30．陶瓷的抗压强度通常比抗拉强度高。（T） 31．两相之间的自由能差值是发生相变的驱动力。（T） 选择题： 1．属于<100>晶向族的晶向是（ABC） （A）[010] （B）[010] （C）[001] （D）[110] 2．体心立方结构每个晶胞有（B）个原子。
2005年 一、画出图示梁的剪力图和弯矩图。（15分） 二、结构受力如图所示，已知平面钢架ABCD的抗弯刚度为EI，EF杆的抗拉刚度为EA，设3EI=EAL2。试求EF两点的相对位移。（20分） 三、直径为d的钢制圆轴受力如图所示，材料的许用应力为[σ],已知L、P、m=4PL，试用第三强度理论设计该轴的直径d。（15分） 四、已知某钢结构危险点处的应力状态如图所示，E=200GPa，μ=0.25。试求：（1）图示单元体的主应力；（2）最大剪应力；（3）最大线应变；（4）画出相应的三向应力圆草图。（15分）
五、结构受力如图所示，横梁AB为T字形截面铸铁梁，已知其许用拉应力为[σt]=40MPa，许用压应力为[σc]=90MPa，I z=800cm4,y1=40mm,y2=80mm;CD杆用A3钢制成，截面为圆形，d=20mm，L=1m，E=200GPa，σp=200MPa，σs=240MPa，稳定安全系数n st=3，经验公式为：σcr=（304-1.12λ）MPa。试求该结构的许用荷载。（20分） 六、结构受力如图所示，已知：E=200GPa，μ=0.3，d=80mm，L=1m，现测得圆周上表面A点与水平线成45°方向的线应变为ε-45°=4×10-4，试求外荷载P。（15分）
七、试求图示结构A截面的挠度f A，设ABCD梁的抗弯刚度为EI。（15分） 八、图示为平面直角钢架ABC，受一重物G自高度为h处自由降落在A点处，设EI为钢架的抗弯刚度，试求直角钢架ABC内最大动弯矩M max，d。（15分） 九、已知结构某点的交变应力随时间的变化曲线如图所示，试求：（1）循环特性r；（2）平均应力σm；（3）应力幅度σa；（4）在σm—σa 坐标系中，标出该应力循环对应点，并求出自原点出发且通过该点的射线与水平轴σm的夹角α。（10分）
第4章 固体中原子及分子的运动一、选择题 1．由纯A 和A-B 固溶体形成的互扩散偶（柯肯达尔效应），以下表述正确的是（ ）。[上海交通大学2005研] A ．俣野面两侧的扩散原子其化学势相等：，A A A A B μμ-=B B A A B μμ-=B ．该扩散为上坡扩散 C ．空位迁移方向与标记面漂移方向一致 【答案】C 2．有一级稀的fcc 结构的间隙固溶体，设a 0为晶格常数，为间隙原子延扩散方向ν的振动频率，为从平衡位置到势垒顶点的自由能改变量，则扩散系数可与表示为（ rn G ?）。[浙江大学2007研] A ．2rn 0exp G D a RT ν???=- ??? B ．2rn 01exp 6G D a RT ν???=- ??? C ．2rn 02exp G D a RT ν???=- ??? 【答案】A 3．下列有关固体中扩散的说法中，正确的是（ ）。[东南大学2006研] A ．原子扩散的驱动力是存在着浓度梯度 B ．空位扩散是指间隙固溶体中的溶质原子从一个间隙跳到另一个间隙 C ．晶界上点阵畸变较大，因而原子迁移阻力较大，所以比晶内的扩散系数要小 D ．成分均匀的材料中也存在着扩散 【答案】D 4．912℃下的晶胞体积为0.02464nm ，而转变为晶胞晶体为 Fe α-Fe γ-0.0486nm ，在该温度单位质量转变为时，其体积（ ）。[哈尔滨工业大学Fe γ-Fe α-2007研] A ．膨胀 B ．收缩 C ．不变 D ．不能确定 【答案】A
二、填空题 1．扩散系数与温度的关系式是_________。在高温阶段和低温阶段，扩散系数较大的是_________。[天津大学2010研] 【答案】；低温阶段 0exp(/)D D Q RT =-2．线性高分子可反复使用，称为________塑料；交联高分子不能反复使用，称为________塑料。[北京工业大学2009研] 【答案】热塑性；热固性 3．从F -R 源模型考虑，金属沉淀强化后的屈服强度与沉淀相粒子平均间距L 的关 s σ系为_______。[江苏大学2005研] 【答案】s 1/L σ∝4．扩散第一定律中J 是________，D 是________，是________。[沈阳大d d c J D x =-d d c x 学2009研] 【答案】扩散流量；扩散系数；浓度梯度三、判断题 1．扩散的决定因素是浓度梯度，原子总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散。（ ）[北京工业大学2007研] 【答案】× 2．固态金属中原子扩散的驱动力是浓度梯度。（ ）[合肥工业大学2005研] 【答案】× 【解析】其驱动力为化学势梯度。
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
吉林大学 二O 一三年研究生入学考试试题考试科目：材料科学基础1、对比解释下列概念（50 分）题目序号可能有的记不清了，但内容就是这些 1.1 晶体非晶体准晶体 1.2 比强度屈服强度 1.3 自然时效人工时效过时效 1.4 弹性变形滞弹性 1.5 点缺陷面缺陷线缺陷 1.6 均匀形核和非均匀形核 1.7 冷加工热加工 1.8 结晶再结晶 1.9 韧性断裂脆性断裂 1.10共晶反应共析反应 2、简答下列问题（40 分） 2.1 试画出刃型位错，螺型位错的位错线与柏氏矢量的关系图，并说明在切应力作用下，刃型位错线的滑移方向和晶体的滑移方向以及螺型位错位错线滑移方向及晶体滑移方向。 2.2 结晶和玻璃转变过程的异同，以及两者形成材料的性能特点。 2.3 金属晶体，陶瓷晶体，聚合物晶体在结构和性能上的异同。 2.4 画出面心立方的晶体结构，并给出r和晶格常数a的关系。写出面心立方晶体所涉及的滑移面以及滑移方向以及滑移系个数，比较其与密排六方晶体塑性变形能力的大小并给出解释。 3、论述题（30 分） 3.1 这一题是扩散的计算题，考的是渗碳，我不会算，题目很长，我记不清了。
3.2 在同一坐标系中画出金属晶体和半晶态聚合物的应力应变曲线。两曲线分别可以分为几个阶段？各个阶段发生了哪些变化？并说明两种材料强化和软化的机理。 4、画图讨论题（30 分） 4.1 给出的钢是1.0%的过共析钢，回答下列问题： （1）画出完整的Fe-Fe3C 相图，标出关键点的温度和成分。 （2）写出各相区的相组成物和组织组成物。 （3）写出1.0%钢冷却过程的组织转变过程，画出冷却曲线，并示意画出各阶段组织变化过程。计算FeCⅡ的含量 吉林大学的专业课历来不按套路出牌，每年总会有一两个大题让你措手不及。比如今年第三大题的第一小题，你只看他指定的那本上交版的材料科学与工程基础这一题你肯定是做不出来的。所以在复习的时候还要看看其他教材，比如哈工大的那本热处理。吉林大学指定的那本英文教材有时间也要看看。特别是那本英文教材第六章的扩散，第七章力学性质，第九章失效，第十一章相变。我那本英文教材差不多都看了，但看扩散那一章时觉得扩散的计算题不可能考，因为从98-12涉及扩散的题目只是让写出两个扩散定律，结果，今年考了15分的大题。可见，侥幸心理是不能有的。我给学弟学妹们的建议只有一个，看教材一定要仔细，至嘱至嘱！！！ 希望对你们有所帮助。 吉大2012专业课真题回忆版 一、名词解释 1、线型，直链型，交联型高分子 2、工程应力，工程应变，真应力，真应变 3、连续脱溶，不连续脱溶 4、点缺点，面缺陷，线缺陷 5、离子键，共价键，分子键，金属键 6、菲克第一定律，菲克第二定律 7、扩散， 8、珠光体，马氏体，贝氏体 二、简答题 1、根据电中性原理，分析陶瓷晶体中存在的点缺陷类型 2、弗兰科里德位错源增殖过程 3、淬火马氏体经回火后发生哪些变化，生成哪些物质 4、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
第一章原子排列 本章需掌握的内容： 材料的结合方式：共价键，离子键，金属键，范德瓦尔键，氢键；各种结合键的比较及工程材料结合键的特性； 晶体学基础：晶体的概念，晶体特性（晶体的棱角，均匀性，各向异性，对称性），晶体的应用 空间点阵：等同点，空间点阵，点阵平移矢量，初基胞，复杂晶胞，点阵参数。 晶系与布拉菲点阵：种晶系，14种布拉菲点阵的特点； 晶面、晶向指数：晶面指数的确定及晶面族，晶向指数的确定及晶向族，晶带及晶带定律六方晶系的四轴座标系的晶面、晶向指数确定。 典型纯金属的晶体结构：三种典型的金属晶体结构：fcc、bcc、hcp； 晶胞中原子数、原子半径，配位数与致密度，晶面间距、晶向夹角 晶体中原子堆垛方式，晶体结构中间隙。 了解其它金属的晶体结构：亚金属的晶体结构，镧系金属的晶体结构，同素异构性 了解其它类型的晶体结构：离子键晶体结构：MgO陶瓷及NaCl，共价键晶体结构：SiC陶瓷，As、Sb 非晶态结构：非晶体与晶体的区别，非晶态结构 分子相结构 1. 填空 1. fcc结构的密排方向是_______，密排面是______，密排面的堆垛顺序是_______致密度为___________配位数是________________晶胞中原子数为___________，把原子视为刚性球时，原子的半径是____________；bcc结构的密排方向是_______，密排面是_____________致密度为___________配位数是________________ 晶胞中原子数为___________，原子的半径是____________；hcp结构的密排方向是_______，密排面是______，密排面的堆垛顺序是_______，致密度为___________配位数是________________，晶胞中原子数为 ___________，原子的半径是____________。 2. bcc点阵晶面指数h+k+l=奇数时，其晶面间距公式是________________。 3. Al的点阵常数为0.4049nm，其结构原子体积是________________。 4. 在体心立方晶胞中，体心原子的坐标是_________________。 5. 在fcc晶胞中，八面体间隙中心的坐标是____________。 6. 空间点阵只可能有___________种，铝晶体属于_____________点阵。Al的晶体结构是__________________， -Fe的晶体结构是____________。Cu的晶体结构是_______________， 7点阵常数是指__________________________________________。 8图1是fcc结构的(-1,1,0 )面，其中AB和AC的晶向指数是__________，CD的晶向指数分别 是___________，AC所在晶面指数是--------------------。
吉林大学材料力学考研真题 一、作图示结构的内力图，其中P=2qa,m=qa2/2。(10分) 二、已知某构件的应力状态如图，材料的弹性模量E=200GPa,泊松比μ=0.25。试求主应力，最大剪应力，最大线应变，并画出该点的应力圆草图。（10分） 三、重为G的重物自高为h处自由落下，冲击到AB梁的中点C，材料的弹性模量为E，试求梁内最大动挠度。（8分） 四、钢制平面直角曲拐ABC，受力如图。q=2.5πKN/m，AB段为圆截面，[σ]=160MPa，设L=10d，P x=qL,试设计AB段的直径d。（15分）
五、图示钢架，EI为常数，试求铰链C左右两截面的相对转角（不计轴力及剪力对变形的影响）。（12分） 六、图示梁由三块等厚木板胶合而成，载荷P可以在ABC梁上移动。已知板的许用弯曲正应力为[σ]=10Mpa，许用剪应力[τ]=1Mpa，胶合面上的许用剪应力[τ]胶=0.34Mpa，a=1m，b=10cm，h=5cm，试求许可荷载[P]。（10分） 七、图示一转臂起重机架ABC，其中AB为空心圆截面杆D=76mm，
d=68mm ，BC 为实心圆截面杆D 1=20mm ，两杆材料相同，σp =200Mpa ，σs =235Mpa ，E=206Gpa 。取强度安全系数n=1.5，稳定安全系数n st =4。最大起重量G=20KN ，临界应力经验公式为σcr = 304-1.12λ（Mpa ）。试校核 此结构。（15分） 八、水平曲拐ABC 为圆截面杆，在C 段上方有一铅垂杆DK ，制造时DK 杆短了△。曲拐AB 和BC 段的抗扭刚度和抗弯刚度皆为GI P 和EI 。且GI P =4 5 EI 。 杆DK 抗拉刚度为EA ，且EA=225EI a 。试求： （1）在AB 段杆的B 端加多大扭矩，才可使C 点刚好与D 点相接触？ （2）若C 、D 两点相接触后，用铰链将C 、D 两点连在一起，在逐渐撤除所加扭矩，求DK 杆内的轴力和固定端处A 截面上的内力。（15分） 九、火车车轴受力如图，已知a 、L 、d 、P 。求轴中段截面边缘上任意一点的循环特征r ，平均应力σm 和应力幅σa 。（5分） 2001年 一、作梁的内力图。（10分）
第6章 单组元相图及纯晶体的凝固 一、选择题 1．在纯铁的温度—压力相图中，斜率为负的相界线是（）的相界线。[上海交通大学2006研] A．和 α-Feγ-Fe γ-Feδ-Fe B．和 C．和液相 δ-Fe 【答案】A 2．凝固时不能有效降低晶粒尺寸的是以下哪种方法？（）[华中科技大学2006研] A．加入形核剂 B．减小液相的过冷度 C．对液相实施搅拌 【答案】B 3．在单相固溶体铸锭中，形成枝晶的条件（）。[东南大学2006研] A．成分过冷度越大越易形成枝晶 B．没有成分过冷才能形成枝晶 C．正常凝固条件下才能形成枝晶 D．平衡凝固条件下才能形成枝晶 【答案】A 4．（多选）调幅分解是固溶体分解的一种特殊形式（）。[哈尔滨工业大学2007研] A．一种多晶形转变 B．形核和长大的过程 C．无形核的直接长大过程 D．一种固溶体分解为成分不同而结构相同的两种固溶体 【答案】CD
二、填空题 1．亚稳分解和不稳分解中，分相需要位垒的是_________，存在负扩散的是 _________。[天津大学2010研] 【答案】亚稳分解；不稳分解 2．固态相变形核的驱动力是________，阻力主要是________和________。[北京工业大学2008研] 【答案】新相和母相的自由能之差；界面能；弹性应变能 3．再结晶形核时，对于弓出形核机制，多发生在_______的金属中。[江苏大学2005研] 【答案】较小冷塑性变形 三、判断题 1．纯金属凝固时，界面前沿液体的过冷区形态和性质取决于液体内实际温度的分布，这种过冷叫做成分过冷。（）[北京工业大学2008研] 【答案】× 2．结构简单、规整度高、对称性好的高分子容易结晶。（）[北京工业大学2008研] 【答案】√ 3．固溶体合金不平衡凝固时因溶质的在液固两相分布不同而产生晶内偏析，工程上为了消除晶内偏析必需采用缓慢冷却。（）[华中科技大学2005研] 【答案】× 【解析】通过均匀化退火（或称扩散退火），即在固相线以下较高温度（确保不出现液相，否则会使合金“过烧”）经过长时间的保温使原子扩散充分，使之转变为平衡组织。
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，
吉大2012专业课真题回忆版 一、名词解释 1、线型，直链型，交联型高分子 2、工程应力，工程应变，真应力，真应变 3、连续脱溶，不连续脱溶 4、点缺点，面缺陷，线缺陷 5、离子键，共价键，分子键，金属键 6、菲克第一定律，菲克第二定律 7、扩散， 8、珠光体，马氏体，贝氏体 二、简答题 1、根据电中性原理，分析陶瓷晶体中存在的点缺陷类型 2、弗兰科里德位错源增殖过程 3、淬火马氏体经回火后发生哪些变化，生成哪些物质 4、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 1、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。 2、亚共析钢CCC曲线图给出了，设计方法如何得到以下成分的材料： （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
吉林大学 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 2.1 2、简答下列问题（40 分） 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 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。
第一章 原子排列与晶体结构 1. fcc 结构的密排方向是 ，密排面是 ，密排面的堆垛顺序是 ，致密度为 ，配位数是 ,晶胞中原子数为 ，把原子视为刚性球时，原子的半径r 与点阵常数a 的关系是 ；bcc 结构的密排方向是 ，密排面是 ,致密度为 ,配位数是 ,晶胞中原子数为 ，原子的半径r 与点阵常数a 的关系是 ；hcp 结构的密排方向是 ，密排面 是 ，密排面的堆垛顺序是 ，致密度为 ，配位数是 ,， 晶胞中原子数为 ，原子的半径r 与点阵常数a 的关系是 。 2. Al 的点阵常数为0.4049nm ，其结构原子体积是 ，每个晶胞中八面体间隙数为 ，四面体间隙数为 。 3. 纯铁冷却时在912ε 发生同素异晶转变是从 结构转变为 结构，配位数 ，致密度降低 ，晶体体积 ，原子半径发生 。 4. 在面心立方晶胞中画出）（211晶面和]211[晶向，指出﹤110﹥中位于（111）平 面上的方向。在hcp 晶胞的（0001）面上标出）（0121晶面和]0121[晶向。 5. 求]111[和]120[两晶向所决定的晶面。 6 在铅的（100）平面上，1mm 2有多少原子？已知铅为fcc 面心立方结构，其原子半径R=0.175×10-6mm 。 第二章 合金相结构 一、 填空 1） 随着溶质浓度的增大，单相固溶体合金的强度 ，塑性 ，导电性 ，形成间隙固溶体时，固溶体的点阵常数 。 2） 影响置换固溶体溶解度大小的主要因素是（1） ； （2） ；（3） ；（4） 和环境因素。 3） 置换式固溶体的不均匀性主要表现为 和 。 4） 按照溶质原子进入溶剂点阵的位置区分，固溶体可分为 和 。 5） 无序固溶体转变为有序固溶体时，合金性能变化的一般规律是强度和硬度 ，塑性 ，导电性 。 6）间隙固溶体是 ，间隙化合物是 。 二、 问答 1、 分析氢，氮，碳，硼在?-Fe 和?-Fe 中形成固溶体的类型，进入点阵中的位置和固溶度大小。已知元素的原子半径如下：氢：0.046nm ，氮：0.071nm ，碳：0.077nm ，硼：0.091nm ，?-Fe ：0.124nm ，?-Fe ：0.126nm 。 2、简述形成有序固溶体的必要条件。 第三章 纯金属的凝固 1. 填空 1. 在液态纯金属中进行均质形核时，需要 起伏和 起伏。 2 液态金属均质形核时，体系自由能的变化包括两部分，其中 自由能
2016 年吉林大学材料科学基础873考研真题回忆版 1. 对比概念 1.1弗兰克和肖特基点缺陷 1.2 金属键和共价键 1.3高分子材料中的单体和共聚物 1.4有序固溶体和金属间化合物 1.5疲劳强度和疲劳寿命 1.6固溶体和置换固溶体 1.7点阵常数和米勒指数 1.8 2.简答题 2.1金刚石和石墨的晶体结构，分析比较其性能特点及机理。 2.2分析比较珠光体、贝氏体、马氏体相变过程，极其组织性能特点。 2.3分析低碳钢中晶粒大小对其性能的关系，并写出屈服强度与晶粒大小的定量关系。 2.4位错是什么？有哪几种类型？下图的1.2. 3. 是什么位错（图 不是很清楚，其中有刃型位错和螺型位错另一个不知道），并说明他它们位错线与伯氏矢量的关系。 3.论述题 3.1写出面心立方结构的点阵常数，半径，配位数。计算它的致 密度。列出其滑移系和数量，并与密排六方的相比较。
3.2纯铝的应力应变曲线给出了，给了三个阶段，分析三个阶段的晶粒形变，晶粒度，位错密度的变化曲线。极其性能的变化。 4.画出铁碳相图，标出重要的温度和成分点。 1.标出组织组成物和相组成物。 2.画出1.2%碳的冷却曲线，画出变化光学图。 3.1.2%的珠光体和渗碳体的百分含量。 4.1.2%的代号是什么？有什么用途？ 2015年吉林大学873材料科学基础真题回忆版（需携带计算器） 1.1 结晶再结晶 1.2工程应力真应力 1.3时效人工时效自然时效 1.4刃型位错螺型位错混合位错 1.5疲劳极限疲劳强度 1.6固溶体中的沉淀析出和调幅分解 1.7二元合金中的共晶反应和共析反应 1.8 塑料橡胶 1.9线性聚合物网络聚合物 1.10 自扩散互扩散 2.1给出FCC的一个原子半径0.128nm，原子质量6 3.5g/mol求 该物质的密度。 2.2对比分析金属晶体的点缺陷和陶瓷晶体点缺陷的异同点。 2.3对比分析高分子材料导电和陶瓷材料导电的机制和特点
材料科学基础考题 Ⅰ卷 一、名词解释（任选5题，每题4分，共20分） 单位位错；交滑移；滑移系；伪共晶；离异共晶；奥氏体；成分过冷 二、选择题（每题2分，共20分） 1．在体心立方结构中，柏氏矢量为a[110]的位错( )分解为a/2[111]+a/2]111[. (A) 不能(B) 能(C) 可能 2．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 3．凝固的热力学条件为：（） （A）形核率(B)系统自由能增加 （C）能量守衡（D）过冷度 4．在TiO2中，当一部分Ti4+还原成Ti3+，为了平衡电荷就出现（） (A) 氧离子空位(B) 钛离子空位(C)阳离子空位 5．在三元系浓度三角形中，凡成分位于（）上的合金，它们含有另两个顶角所代表的两组元含量相等。 （A）通过三角形顶角的中垂线 （B）通过三角形顶角的任一直线 （C）通过三角形顶角与对边成45°的直线 6．有效分配系数k e 表示液相的混合程度，其值范围是（） （A）1 吉林大学招收2011年硕士学位研究生 入学考试试题（解析与答案） 一．作内力图，并画出梁挠曲线的大致形状（15分） 【考查重点】：本题是对前四章的考查，属于基础题，先求各杆支座反力，进而画出内力图。 【答案解析】 二．钢架由5根圆截面杆组成，已知，个杆直径均为d=30mm ，个杆中间某截面上均钻有直径为8的孔，l =1m ，个杆材料均为Q235，E=200GPa ，p σ=200MPa ，s σ=240MPa ，[σ]=120MPa ，经验公式：cr σ=304-1.12（MPa ），稳定安全因素n st =3，试确定结构的许可载荷。（10分） 【考查重点】：本题考查第九章压杆稳定,首先这道题有点迷惑性，但从分值来看不会很难， 所以考生不要考虑多了，这也是做题的技巧。 【答案解析】 2/4321F F F F F ====(压) F F =5(拉) 拉杆5：][σσ≤= A F KN A F 56].[=≤σ 压杆100133=== p i u λλφ KN A F cr cr 8.78==σ st cr n F F n ≤= 1 KN F F F cr 3721 =≤ 所以：结构的[F]=37KN 。 三．槽形截面铸铁梁，受移动载荷F 作用，已知：材料的抗拉极限为120MPa ，抗压强度极限为60MPa ，安全因素n=4，I Z =800cm4，y 1=6cm ，y 2=9cm ，试问： 1.当x 为何值时，梁的承载能力最大？ 2.确定许可载荷[F]， 3.若将槽型梁倒置放是否合理？为什么？（15分） 【考查重点】：本题考查第五章弯曲应力，一定要明确铸铁梁拉压强度不同，要同时满足要 求，本题有一定的难度，考生要多理解，多思考。 【答案解析】 1.铸铁抗压不抗拉， 5 1 ][][96y y 21=≥=c t σσ压拉 （1）当F 移动到C 点时 一、单项选择题(请在每小题的4个备选答案中，选出一个最佳答案， 共10小题；每小题2分，共20分) 1、材料按照使用性能，可分为结构材料和 。 A. 高分子材料； B. 功能材料； C. 金属材料； D. 复合材料。 2、在下列结合键中，不属于一次键的是： A. 离子键； B. 金属键； C. 氢键； D. 共价键。 3、材料的许多性能均与结合键有关，如大多数金属均具有较高的密度是由于： A. 金属元素具有较高的相对原子质量； B. 金属键具有方向性； C. 金属键没有方向性； D.A 和C 。 3、下述晶面指数中，不属于同一晶面族的是： A. (110)； B. (101)； C. (011- ）；D. (100)。 4、 面心立方晶体中，一个晶胞中的原子数目为： A. 2； B. 4； C. 6； D. 14。 5、 体心立方结构晶体的配位数是： A. 8； B.12； C. 4； D. 16。 6、面心立方结构晶体的原子密排面是： A. {111}； B. {110}； C. (100)； D. [111]。 7、立方晶体中（110）和（211）面同属于 晶带 A. [110]； B. [100]； C. [211]； D. [--111]。 6、体心立方结构中原子的最密排晶向族是： A. <100>； B. [111]； C. <111>； D. (111)。 6、如果某一晶体中若干晶面属于某一晶带，则： A. 这些晶面必定是同族晶面； B. 这些晶面必定相互平行； C. 这些晶面上原子排列相同； D. 这些晶面之间的交线相互平行。 7、金属的典型晶体结构有面心立方、体心立方和密排六方三种，它们的晶胞中原子数分别为：A. 4, 2, 6; B. 6, 2, 4; C. 4, 4, 6; D. 2, 4, 6 7、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. 弗兰克缺陷； C. 线缺陷； D. 面缺陷 7、两平行螺旋位错，当柏氏矢量同向时，其相互作用力： 《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 1.2名校考研真题详解 一、选择题 1．从高分子的重复结构单元的对称性可知，最易结晶的是（）。[上海交通大学2006研] A．聚丙烯 B．聚乙烯 C．聚苯乙烯 【答案】B 2．高分子结构单元连接时（）。[浙江大学2007研] A．链节间通常一二次分子力（范氏力）结合 B．链节间的键合有时为饱和共价键（一次键）结合，有时为二次分子力（范氏力等）结合 C．大分子间或同一大分子不同链段间仅靠二次分子力（范氏力等）结合 【答案】C 二、填空题 晶体宏观对称要素有（1）、（2）、（3）、（4）和（5）。[北京工业大学2007研] 【答案】（1）对称中心；（2）对称轴；（3）对称面；（4）旋转反伸轴；（5）旋转反映轴 三、判断题 由于Cr最外层s轨道只有一个电子，所以它属于碱金属。（）[北京工业大学2007研] 【答案】× 四、名词解释题 1．金属键[北京工业大学2008研、重庆大学2010研] 答：金属键是指金属中的自由电子与金属正离子相互作用构成的键。绝大多数的金属均以金属键方式结合，基本特点是电子共有化，既无饱和性又无方向性。 2．高分子材料与陶瓷材料[西安交通大学2009研] 答：（1）高分子材料是指以有机高分子化合物为基础的材料。而高分子化合物一般是指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在1万以上的化合物。 （2）陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化性等优点。 3．离子键[吉林大学2009研] 答：离子键是通过两个或多个原子或化学基团失去或获得电子而成为离子后形成的。带相反电荷的离子之间存在静电作用，当两个带相反电荷的离子靠近时，表现为相互吸引，而电子和电子、原子核与原子核之间又存在着静电排斥作用，当静电吸引与静电排斥作用达到平衡时，便形成离子键。因此，离子键是阳离子和阴离子之间由于静电作用所形成的化学键。 4．共价健[北京工业大学2009研] 答：共价健是指由两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键，具有饱和性和方向性。 五、解答题 1．试从结合键的角度讨论一般情况下金属材料比陶瓷材料表现出更高塑性或延展性的原因。[西安理工大学2009研] 答：金属材料的化学键以金属键为主，陶瓷材料往往以离子键为主。相对于离子键中电子是一一对应的，金属键中自由电子围绕原子核自由运动，因此价键没有饱和性和方向性，当材料受力而发生相对位移时，电子移动对化学价键并没有破坏，因此金属材料较陶瓷材料具有较好的延展性。吉大材料力学真题17
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