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西工大材料科学基础04_13年真题版

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西北工业大学

2006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 1 页

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?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 γ-Fe 中扩散时, D0=2.0×10-5 m2/s ,Q=1.4×105 J/mol 。当温度由 927 ℃上升到 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 σ0=64KPa , K=393.7 ,若晶粒直径为 50μm ,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。 1)画出 (111) 晶面及单位滑移矢量 2)比较具有此二滑移矢量的位错的能量。 4.和

均位于 Fcc 铝的 (111) 晶面上,因此理论上 的滑移均是可能的。

1)画出 (111) 晶面及单位滑移矢量 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、体系能量的影响。

学习参考

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西北工业大学

2007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 2 页

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=0.0539,波耳滋曼常数K=1.381×10-23 J/K)

2.请计算简单立方晶体中,(111)和 (111)的夹角。

aaa[101]?[121]?[111]633.请判定在FCC晶体中下列位错反应能否进行: 2

4.试画出立方晶体中的(123)晶面和 [346]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′、g′d′、d′、 d′h′、 h′e、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;

学习参考

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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。 t/℃

2.请对比分析回复、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)

A b c1 g? c2 d? h? e B α

g i d h β

δ k n j I

II

学习参考

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西北工业大学

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 2 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[123]方向在2MPa正应力下屈服,已测得开动的滑移系是

(111)[101],请确定使该滑移系开动的分切应力τ。 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

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