1、姓名：报考专业：准考证号码：密封线内不要写题2018年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题科目名称：金属材料科学基础（A卷B卷）科目代码：810考试时间：3小时 满分150分可使用的常用工具：无 计算器 直尺 圆规（请在使用工具前打）注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。一、名词解释 (共5小题，每小题3分，共15分)位错密度，结构起伏，成分过冷，离异共晶，临界变形量二、填空题 (共6小题，每空1分，共15分)1. 已知立方晶系中晶面(001)和属于同一个晶带，它们的晶带轴为 。2. 晶体中常见的点缺陷有 、 和 ，它们的平衡浓度主要受 影响
2、。3. 小角度晶界与大角度晶界是以相邻晶粒间的 来区分的，通常取 为二者的界限。4. 液体凝固过程中，液-固界面按微观结构可以分为 界面和 界面。5. 金属塑性变形的微观机制有 、 和 。6. 再结晶又可分为 和 两个过程。用于降低冷变形金属中内应力的方法是 。三、画图题 (共3小题，共30分)1. 绘出金属材料中常见的三种晶体结构，并标注出其中的最密排面和最密排方向。（10分）2. 在简单立方晶体的晶胞中画出晶面（120）和（），计算这些晶面的面间距。（10分）3. 画图表示出不少于3种扩散的微观机制。（10分）四、(共4小题，共20分)根据Fe-Fe3C相图，说明产生下列现象的原因： 1.
3、 Wc=1.0%的钢比Wc=0.5%的钢硬度高。（5分） 2. 在室温下，Wc=0.8%的钢其强度比Wc=1.2%的钢高。（5分） 3. 一般要把钢材加热到高温（约1000-1250）下进行热轧或锻造。（5分）4. 简述Fe-Fe3C相图中三个基本反应：包晶反应、共晶反应及共析反应，写出反应式，注明碳含量及温度。（5分）五、简答题 (共5小题，共50分)1. 什么是均匀形核？均匀形核需要什么条件？均匀形核过程中，晶胚形成和长大的驱动力和阻力分别是什么？（10分）2. 什么是铁素体、奥氏体、珠光体？含碳1.0%的铁碳合金中的相组成和组织组成物分别是什么？（10分）3. 宏观上金属的屈服强度s与滑
4、移系的临界分切应力c之间是什么关系？什么是硬取向和软取向？（10分）4. 回复和再结晶的驱动力是什么？再结晶后晶粒大小受哪些因素影响？如何影响？（10分）5. 什么是全位错？面心立方晶体中典型全位错的柏氏矢量是什么？给出面心立方晶体中常见的两种不全位错。（10分）六、(共2小题，共20分)1. 画图表示并描述三元合金相图的直线法则。（5分）2. 图中所示为固态下有限互溶的A-B-C三元系合金相图的投影图，请画出图中AB线处所对应的垂直截面图。（15分）第六题图2018年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目名称：金属材料科学基础（A卷B卷）科目代码：810考试时间：3小时 满分150分可使用的常用
5、工具：无 计算器 直尺 圆规（请在使用工具前打）一、名词解释（3515分）位错密度：单位体积晶体中位错线的总长度。结构起伏：液体中原子呈现大小不一的近程有序排列的此起彼伏现象。成分过冷：由于溶液中溶质分布的变化，改变了熔点，从而产生的过冷称为成分过冷。离异共晶：当合金成分偏离共晶成分很远时，在不平衡凝固时会形成两相分离的共晶组织，称为离异共晶。临界变形量：发生再结晶的最小变形量。二、（15分）1. -1102. 空位，间隙原子，温度3. 取向差，104. 粗糙，光滑5. 滑移、孪生、扭折6. 形核、长大、去应力退火三、（30分）1. 2. fcc: 110, ; bcc: 111, ; hcp
6、: 0001, 3. 四、（20分）1. Wc=1.0%的钢中的渗碳体含量比Wc=0.5%的钢多，故而硬度高。2. 对过共析钢而言，当碳含量大于1.0%以后，渗碳体会沿晶界分布并连成网状，降低晶界强度，所以Wc=0.8%的钢其强度比Wc=1.2%的钢高。3. 因为单相区的可变形性最好，1000-1250为钢的奥氏体单相区，且温度高，所以容易进行变形。4. 五、（50分）1. 均匀形核是指在母相中自发形成新相结晶核心的过程。均匀形核必须具备的条件：必须过冷，过冷度越大形核驱动力越大；必须具备与一定过冷度相适应的能量起伏和结构起伏。均匀形核过程中，晶胚形成和长大的驱动力是液固相之间的自由能差，阻力
7、是晶胚与液相之间的界面引起的界面能的增加。2. 铁素体：C在铁中的固溶体；奥氏体：C在铁中的固溶体；珠光体：铁素体与渗碳体组成的机械混合物。相组成为F+Fe3C；组织组成物为。3. ，为临界分切应力，为屈服强度，为结构因子当和都接近于45，取向因子取得最大值，最低，叫软取向；当和中只要有一个接近90时，取向因子趋近于0，趋近无穷大，叫硬取向。4. 驱动力都是冷变形所产生的储存能的释放。（1）温度：温度越高，晶粒长大速度越快；（2）杂质与合金元素：杂质及合金元素融入基体后能阻碍晶界运动，降低晶粒长大速度；（3）第二相质点：弥散分布的第二相粒子阻碍晶界移动，可使晶粒长大收到抑制。5. 柏氏矢量等于晶体中平移矢量的位错称为全位错。面心立方晶体中的不全位错有：肖克莱不全位错和弗兰克不全位错。六、（20分）1. 一定温度下三元合金两相平衡时，合金的成分点和两个平衡相的成分点必然位于成分三角形内的同一条直线上。 第 4 页 共 4 页
