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1、天津大学硕士生入学考试业务课程考试大纲课程编号:862课程名称: 金属材料科学基础一、考试的总体要求 该课程是材料学专业（金属材料方向）的一门重要专业基础课，要求考生全面、系统地 掌握金属学的基本知识和基本理论；了解与金属材料性能密切相关的物质结构特征及与形成 过程相关的材料行为规律；具备综合运用所学知识进行分析和解决实际问题的能力。二、考试的内容第1 部分 金属的晶体结构 空间点阵和晶胞； 晶系和布拉菲点阵； 晶向指数和晶面指数； 典型金属的晶体结构：原子堆垛方式、点阵常数、配位数和致密度；间隙； 多晶型转变。第2 部分 晶体缺陷 点缺陷：点缺陷的类型、点缺陷的产生； 位错的基本概念：位错的
2、基本类型、柏氏矢量、位错的运动、位错密度、位错的观察。 位错的能量及交互作用：位错的应变能、位错的线张力、位错的应力场、位错的分解与 合成； 晶体中的界面：晶界的结构与晶界能。第3 部分 相结构及相图 材料的相结构：固溶体、中间相； 二元相图及其类型：相图的基本知识、杠杆定律、二元系相图、相图与性能的关系； 复杂相图分析：分析方法、铁-碳合金相图； 相图热力学基础：吉布斯自由能与成分的关系、相平衡条件、吉布斯自由能曲线与相图； 三元系相图及其类型：三元相图的表示方法、相区接触法则、垂直截面及水平截面、三 元匀晶相图、具有两相共晶反应的三元系相图、具有共晶型四相平衡反应的三元系相图。 第4 部分
3、 金属的凝固 晶体材料熔融凝固的基本规律：液态的结构、凝固的热力学条件、过冷现象、结晶的一 般过程； 晶核的形成：均匀形核、形核率、非均匀形核； 晶核的生长：液-固界面的微观结构、熔体中晶体的生长形态、晶体长大的线速度； 固溶体的凝固：固溶体的平衡凝固、稳态凝固、成分过冷； 共晶合金的凝固：共晶体的形成、共晶体的形态； 凝固组织及其控制：晶粒尺寸的控制、铸锭组织及其控制、铸锭的缺陷；第5 部分 材料中的原子扩散 扩散现象及扩散方程：扩散现象、菲克第一定律、菲克第二定律、扩散方程的应用、柯 肯达尔效应； 扩散的微观机制：空位机制、间隙机制、自间隙机制、扩散系数、扩散激活能； 扩散驱动力； 反应扩
4、散； 影响扩散的因素。第6 部分 金属的塑性变形 滑移与孪晶变形：滑移机制、滑移面和滑移方向、孪晶变形； 单晶体的塑性变形：施密特定律、单滑移、多滑移、交滑移； 多晶体的塑性变形； 纯金属的变形强化：位错的交割、位错的反应、位错的增殖； 合金的变形与强化：单相合金的变形与强化、低碳钢的屈服和应变时效、第二相对合金 变形的影响； 冷变形金属的组织与性能：冷变形金属的力学性能、冷变形金属的组织、形变织构、残 余应力；第7 部分 回复与再结晶 冷变形金属的回复：回复阶段性能与组织的变化、回复动力学、回复机制； 冷变形金属的再结晶：再结晶的形核、再结晶动力学、影响再结晶的因素、再结晶后的 晶粒长大；
5、金属的热变形对组织与性能的影响。三、试卷题型及比例1名词解释2是非判断3选择填空4问答题5计算题6. 作图题第 1 、2 、 3 种类型约占 40；第 4 、5 、 6 种类型约占 60。四、考试形式及时间考试形式均为笔试。考试时间为三小时（满分 150）。天津大学全国统考硕士生入学考试业务课程大纲（复试）适用专业代码： 080502、080503、080501适用专业名称: 材料学、材料加工工程、材料物理与化学 课程编号：此处键入课程编号课程名称：固态相变十一、 考试的总体要求 掌握金属材料中的相变基本理论，主要是钢中组织转变的基本规律。具有运用金属材料中相 变基本规律，分析和研究热处理工艺
6、问题的能力。初步掌握成分、组织与性能之间的关系， 对金属材料具有一定的分析研究能力。十二、 考试内容及比例第一章:绪论及金属固态相变特征 概述；金属固态的扩散和无扩散转变，弹性能对新旧相形成的影响；新相成核时的惯习面和 位向关系、共格界面、半共格界面和非共格界面；界面能和晶界对新相形成的影响；过渡相 的形成。第二章 钢中奥氏体的形成平衡组织加热时的奥氏体形成，P-A转变的热力学条件、形成机理、等温形成动力学； 连续加热时的奥氏体形成，亚（过）共析钢的奥氏体形成及特点。奥氏体晶粒长大及其控制，奥氏体晶粒度的概念，影响奥氏体长大的因素，加热时钢的过热 现象。第二章 珠光体转变 珠光体的组织形态，片
7、状、粒状珠光体的形成过程；珠光体转变动力学及其影响因素; 亚（过）共析钢中的无共析相的形成、形态及动力学，伪共析组织；片状珠光体和粒状珠光体 的机械性能及其影响因素，铁素体加珠光体组织的机械性能，钢中魏氏体组织对钢的机械性 能的影响；钢中的相间沉淀。第三章 马氏体转变 马氏体转变的定义，钢中马氏体的晶体结构，马氏体相变的基本特征；钢中马氏体的组织形 态，板条马氏体和片状马氏体的形态、亚结构；马氏体转变的热力学条件；马氏体转变动力 学，马氏体的性能；奥氏体的稳定化机理及其影响因素；马氏体的逆转变，热弹性马氏体和 形状记忆效应。第四章 贝氏体转变 贝氏体转变的基本特征；贝氏体转变的热力学条件；钢中
8、贝氏体的组织形态和结构；贝氏体 转变过程，钢中贝氏体的机械性能，成分、形态的影响。第五章 钢中过冷奥氏体的转变过冷奥氏体等温转变图（TTT）的建立、特征和影响因素；过冷奥氏体连续冷却转变图（CCT） 的建立、特征、各区的表示方法和影响因素。过冷奥氏体冷却转变时的临界冷却速度和影响 因素；钢的临界冷却速度.第六章 淬火钢回火时的转变 回火的意义和目的，淬火碳素钢回火时的转变（六个步骤）；合金元素对回火转变的影响： 马氏体分解、残留奥氏体的转变、碳化物转变类型及回复和再结晶；回火钢的机械性能变化： 硬度、强度、韧性、塑性；第一、第二类回火脆性。第七章 合金的时效合金时效原理，合金沉淀热力学和动力学，沉淀机理。十三、 试卷类型及比例1基本概念和填空 20-30%2简答 30-40%3综合论述和分析题分析: 30-40%十四、 考试形式及时间 考试形式为笔试。考试时间为一小时。
