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1、大连交通大学硕士研究生招生入学考试业务课样题考试科目代码及名称： 803 材料科学基础 本页为第 4 页 共 4 页注意：（1）本试题共6道大题，满分150分，答题时间为3小时，所有答案均应写在由考场发给的专用答题纸上，答在其它地方为无效。 （2）本试题分为两大部分：公共部分（共120分）和专业部分（共30分）。公共部分的试题为必答题；专业部分试题分为A、B、C部分，考生可从中任选一部分作答，其余部分多答不多得分。I.公共部分（共120分）一、（本大题共10小题，每小题3分，总计30分）名词解释1. 金属键 2. 配位数3. 均匀形核4. 小角晶界5. 离异共晶6. 相组成物7. 珠光体 8.
2、 等含量规则9. 非稳态扩散10. 变质处理二、（本大题共8小题，每小题5分，总计40分）简要回答1.分析纯金属和合金凝固的异同点。2.金属在凝固时，怎样控制晶粒大小？3.非均匀形核和均匀形核时，哪种形核所需的过冷度大，为什么？4.下列晶面中哪些晶面属于同一晶面族？哪些晶面属于晶带轴指数为111的晶带？（21）,（100）,（11）,（12）,（12）,（11）,（2）5.固溶体合金的性能与纯金属比较有何变化？6.间隙相与间隙固溶体有什么区别？7.什么是交滑移？分析层错能高低对交滑移和金属塑性的影响。8.说明碳含量对铁碳合金室温平衡组织的影响。三、（本大题共2小题，每小题15分，总计30分）相
3、图1.已知A组元（熔点600）与B组元（熔点500）在液态时无限互溶；固态时，A在B中的最大固溶度为WA=30%，室温时为WA=10%；而B在固态下不溶于A；在300时，含WB=40%的液态合金发生共晶反应。（1）试绘出AB合金相图；（9分）（2）试计算WA=45%的合金在室温下组织组成物和相组成物的相对量。（6分）2.如图所示，已知A、B、C三组元固态完全不互溶，质量分数分别为80A，10B，10%C的合金O在冷却过程中将进行二元共晶反应和三元共晶反应，在二元共晶反应开始时，该合金液相成分（a点）为60A，20B，20C，而三元共晶反应开始时的液相成分（E）为50A，10B和40C。（1）试
4、计算A初，（AB）和（ABC）的相对量；（9分）（2）写出图中I和P合金的室温平衡组织。（6分）ABCEe1e2e3aPIO第三题2小题图四、（10分）在一个富碳的环境中对钢进行渗碳，可以硬化钢的表面。已知在1000下进行这种渗碳热处理，距离钢的表面12mm处，碳含量从x5减到x4。估算在近表面区域进入钢的碳原子的流入量J（atoms/m2s)。（ gFe在1000的密度7.63g/cm3，碳在gFe中的扩散系数D02.0105m2/s，激活能Q142kJ/mol）。五、（10分）概述固溶体扩散影响因素。II. 专业部分（共30分）A部分六、简答题（本大题共6小题，每小题5分，总计30分）1.
5、 马氏体组织有哪两种基本类型？它们的形成条件、晶体结构、组织形态、性能有何特点？2. 回火的目的是什么？常用的回火有哪几种？指出各种回火得到的组织、性能、应用例子。3.说明置换固溶体和间隙固溶体中溶质原子的扩散机制。哪种扩散的激活能高？渗金属和渗碳哪个慢？为什么？4. 用40Cr钢制造齿轮，其制造工序为：下料锻造预备热处理机加工最终热处理成品。试说明两个热处理工艺名称、目的、及相应热处理后的组织。5.说明不锈钢的合金化特点。6. Al和Cu、Si等合金元素形成共晶二元相图（见本题图），分析不同合金元素含量铝合金的强化方法及原理。AlFMeADBA部分第六题6小题图B部分六、简答题（本大题共5小
6、题，总计30分）1.（5分）说明金属理论强度高于实际强度的原因，分析金属强度和位错密度之间的关系。2.（10分）在铝单晶体中沿012方向作用一拉应力，问：a在（111）晶面上哪个滑移系最先开动？（4分）b若在开动的滑移系上有一全位错，写出该位错的柏氏矢量（设晶格常数为a）；（2分）c若该位错为螺位错，写出该位错线方向和位错线滑动方向。（4分）3.（5分）什么是成分过冷？共晶成分合金在凝固时有成分过冷吗？为什么？说明成分过冷对合金凝固时晶粒形貌的影响。4.（5分）三元相图在截取变温截面图时应当怎样截取？为什么？根据下面变温截面中两种不同形状的三相区，写出三相反应类型和反应式。B部分第六题4小题图5.（5分）说明合金在凝固时产生枝晶偏析的原因，如何消除枝晶偏析，用扩散方程的哪个解来估计处理时间？C部分六、简答题（本大题共5小题，总计30分）1.（5分）石榴石的结构中，化学式为Ca3Al2Si3O12，根据鲍林规则判断其配位方式。已知CNCa8，CNAl6，CNSi4。2.（5分）简述热缺陷的两种基本形式，及其各自的特点。3.（5分）简述硼反常现象。4.（5分）写出NaF加入YF3中的缺陷反应方程式。5.（10分）叙述粘土中不同类型水的含义、作用范围和特点。
