1、材料科学基础试卷第 1 页共 3 页中国计量大学中国计量大学20212021 年硕士研究生招生考试试题年硕士研究生招生考试试题考试科目代码：考试科目代码：809考试科目名称：材料科学基础考试科目名称：材料科学基础所有答案必须写在所有答案必须写在报考点提供的答题纸上报考点提供的答题纸上， 做在试卷或草做在试卷或草稿纸上无效。稿纸上无效。一、名词解释一、名词解释： （每小题（每小题 4 分，共分，共 20 分）分）（1）柏氏矢量：（2）官能度：（3）伪共晶：（4）形变织构：（5）脱溶分解：二、二、判断下列说法是否正确，并说明理由判断下列说法是否正确，并说明理由： （每小题（每小题 4 分，共分，共
2、 20 分）分）（1）HCl 中存在的氢键，是指 H+离子与 Cl-离子之间的结合键。（2）如果温度梯度足够小的话，单一组分的纯金属在一定条件下也可以产生成分过冷。（3）在一个大气压下，二元合金最多只能出现四相共存。（4）物质的扩散方向一般来说均与其浓度梯度的方向相反，即由高浓度向低浓度方向扩散。（5）将再结晶完成后的金属继续加热至某一温度以上，或更长时间的保温，会发生二次再结晶，形成更加细小的晶粒组织。三、简答题三、简答题： （每小题（每小题 5 分，共分，共 30 分）分）（1）简述离子晶体结构的第一规则。（2）从原子键合的角度，阐述白炽灯中的灯丝为什么选择钨丝？（3）试分析高分子的分子链
3、柔顺性和分子量对粘流温度的影响。（4）影响置换固溶体固溶度的因素有哪些？简述各因素对固溶度的影响规律。（5）常用提高材料强度的途径有哪些，简述各种强化方式的机理。（6）在金属材料制备过程中，如何获得细小的晶粒？试列举至少三种实用方式，并说明其细化晶粒的机制。材料科学基础试卷第 2 页共 3 页四、画出下列晶向指数与晶面指数四、画出下列晶向指数与晶面指数： （共（共 10 分）分）（1）在立方晶系中绘出晶向指数：112、 112、 122。 （6 分）（2）在立方晶系中绘出晶面指数： （022） 、)212(。 （4 分）五、判断下列位错反应能否进行，并说明理由五、判断下列位错反应能否进行，并说
4、明理由： （每小题（每小题 5 分，共分，共 10 分）分）（1）11021312 1202aaa（2） 11121112010100aaaa六、简要回答问题并根据要求绘图六、简要回答问题并根据要求绘图： （共（共 15 分）分）（1）铁在一定温度下会发生从相到相的转变，即从体心立方结构变为面心立方结构，其晶胞中的原子数与晶胞体积会发生什么变化？分别绘出铁与铁的晶胞示意图。 （6 分）（2）铸锭的凝固组织通常分为几部分？绘出其示意图，并简要说明每个部分形成的原因。（9 分）七、计算七、计算： （每小题（每小题 6 分，共分，共 24 分）分）（1）In 具有四方结构， 其相对原子质量为 114
5、.82， 原子半径 r=0.1625nm， 晶格常数 a=0.3252nm，c=0.4946nm，密度=7.286g/cm3，试问 In 的单位晶胞内有多少个原子？致密度为多少？（NA=6.0231023） （6 分）（2）已知金属 Nb 元素有两种晶体结构：体心立方和面心立方，假设 Nb 为面心立方时，其晶格常数为 0.421 nm，转变为体心立方后，Nb 原子半径不变，请问转变前后所对应的密度分别为多少？（假设 Nb 的相对原子质量为 93，NA=6.021023） （6 分）（3） 已知 Cu-30%Zn 合金的再结晶激活能为 250 kJ/mol，此合金在 400的恒温下完成再结晶需要
6、 1 小时，试求此合金在 390的恒温下完成再结晶需要多少小时?（6 分）（4）在 870比在 930渗碳淬火变形小又可以得到较细的晶粒，若已知碳在奥氏体铁中的扩散常数为 2.010-5m2/s，扩散激活能为 140103J/mol，请计算：（a）870时碳在奥氏体铁中的扩散系数。 （2 分）（b）将渗层加深一倍需要多少时间？（2 分）（c）若规定 0.3%C 为渗碳层厚度的量度，则在 930渗碳 10 小时的渗层厚度为 870渗碳 10 小时的多少倍？（气体常数 R8.314 J/mol） （2 分）材料科学基础试卷第 3 页共 3 页八八、 （共共 7 分）分）设计一种实验方法，确定某试样在一定温度 T 下的再结晶形核率 N 和长大的线速度 G（若 N 和 G 都随时间而变） 。九九、 （共共 14 分）分）根据图 1 的 Ag-Cu 相图，试计算：（1）Cu 含量 60%的合金从高温凝固下来，在 M 点时存在哪些相？计算该温度下各相的相对含量。 （4 分）（2）Cu 含量 20%的合金从高温凝固至 400，存在哪些相？存在哪些组织？分别计算 400的相组成与组织组成比例。 400下 Cu 在 Ag 中的固溶度近似以 2%计算、 Ag 在 Cu 中的固溶度近似以 1%计算。 （10 分）图 1【完】L
