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1、西北工业大学硕士研究生入学试题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 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
2、 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 0 =64KPa ， K=393.7 ，若晶粒直径为 50m ，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
3、响。 2007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、请说明什么是全位错和不全位错，并请写出FCC、BCC和HCP晶体中的最短单位位错的柏氏矢量。2、已知原子半径与晶体结构有关，请问当配位数降低时，原子半径如何变化？为什么？3、均匀形核与非均匀形核具有相同的临界晶核半径，非均匀形核的临界形核功也等于三分之一表面能，为什么非均匀形核比均匀形核容易？4、原子的热运动如何影响扩散？5、如何区分金属的热变形和冷变形？二、 作图计算题（每题15分，共60分）1. 已知某晶体在500时，每1010个原子中可以形成有1个空位，请问该晶体的空位形成能是多少？（已知该晶体的常数A
4、0.0539，波耳滋曼常数K1.38110-23 J / K）2. 请计算简单立方晶体中，(111)和的夹角。3. 请判定在FCC晶体中下列位错反应能否进行：4. 试画出立方晶体中的(123)晶面和晶向。三、 综合分析题（共40分）1. 如附图所示，请分析：（24分）1) 两水平线的反应类型，并写出反应式；2) 分析Ab、bg、gd、d、 dh、 he、eB七个区域室温下的组织组成物（ j点成分小于g点成分）；3) 分析I、II合金的平衡冷却过程，并注明主要的相变反应；4) 写出合金I平衡冷却到室温后相组成物相对含量的表达式及合金II平衡冷却到室温后组织组成物相对含量的表达式。5) 2. 请对
5、比分析回复、再结晶、正常长大、异常长大的驱动力及力学性能变化，并解释其机理。（16分）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
6、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。三、综合分析题（30分）1. 请根据Fe-Fe3C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
7、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400600范围的局部放大：（13分）1） 请根据相图写出549、547、544、397和314五条水平线的三相平衡反应类型及其反应式；2） 已知相成分为wcd =46.5，400时相的成分为wcd =57，请计算400时wCd50合金的相组成。_一、
8、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， ，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 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 、 ，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rA。若在Al晶体的八面体间隙中能溶入最大的小原子半径为rB，请计算rB与rA的比值是多少
9、。3 A-B二元合金中具有共晶反应如下： 若共晶反应刚结束时，和相的相对含量各占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 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wA=0.30，室温时为wA=0.10；而B在固态下不溶于A；（3）300时发生共晶反应 。在A-B二元相图中，分析wB=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
10、-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0.106nm3，其c/a1.59，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：
11、（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 ，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. tA tB（tA 、tB为A、B的熔点）；ii. 共晶反应为 ；iii. B在A中的固溶度随温度的下降而减小，室温时为
12、wB0.03；A在B中的固溶度不随温度化， 并请回答：（1）分析wB=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、 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，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) 2) 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
