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

和

均位于 Fcc 铝的 (111) 晶面上，因此理论上 的滑移均是可能的。

和

。

和

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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。

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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；

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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

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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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