西北工业大学材料科学基础考研真题.pdf

西北工业大学

2012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页共页

一、简答题（每题10分，共50分）

1.请简述滑移和孪生变形的特点？

2.什么是上坡扩散？哪些情况下会发生上坡扩散？扩散的驱动力是什么？

3.在室温下，多数金属材料的塑性比陶瓷材料好很多，为什么？纯铜与纯铁这两
种金属材料哪个塑性好？说明原因。

4.请总结并简要回答二元合金平衡结晶过程中，单相区、双相区和三相区中，相
成分的变化规律。

5.合金产品在进行冷塑性变形时会发生强度、硬度升高的现象，为什么？如果合
金需要进行较大的塑性变形才能完成变形成型，需要采用什么中间热处理的方法？
而产品使用时又需要保持高的强度、硬度，又应如何热处理？

二、作图计算题（每题15分，共60分）

1、在相图中有几种类型的渗碳体？分别描述这些渗碳体的形成条件，并绘
Fe-Fe3C
制出平衡凝固条件下这些不同类型渗碳体的显微组织形貌。

2、在两个相互垂直的滑移面上各有一条刃型位错AB、XY，如图所示。假设以下两
种情况中，位错线XY在切应力作用下发生运动，运动方向如图中v所示，试问交
割后两位错线的形状有何变化（画图表示）？在以下两种情况下分别会在每个位错
上形成割阶还是扭折？新形成的割阶或扭折属于什么类型的位错？

3、已知H原子半径r为0.0406nm，纯铝是fcc晶体，其原子半径R为0.143nm，请问H
原子溶入Al时处于何种间隙位置？

4、柱状试样，当固溶体合金（＞1）从左向右定向凝固。凝固过程中假设，凝固速度快，
k0
固相不扩散、液相基本不混合，α/L（固/液）界面前沿液体中的实际温度梯度为正温度
梯度。由于α/L界面前沿液体存在成分过冷区，晶体易以树枝状结晶生长。当合金从左
向右定向凝固，达到稳态凝固区时，请分析并画出：①＞1相图；②界面处固体、
k0α/L
液体的溶质浓度分布图；③液体中成分过冷区图

三、综合分析题（共40分）

1、试用位错理论解释低碳钢的应变时效现象。

2、如图所示，在立方单晶体中有一个位错环ABCDA，其柏氏矢量b平行于z轴

1）指出各段位错线是什么类型的位错。

2）各段位错线在外应力τ作用下将如何运动？请绘图表示

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2011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

一、简答题（每题10分，共50分）

1.请从原子排列、弹性应力场、滑移性质、氏矢量等方面对比刃位错、
柏
螺位错的主要特征。
2.何谓金属材料的加工硬化？如何解决加工硬化对后续冷加工带来的困

难？
3.什么是离异共晶？如何形成的？

4.形成无限固溶体的条件是什么？简述原因。

5.两个尺寸相同、形状相同的铜镍合金铸件，一个含，另一个含
90%Ni
50%Ni，铸造后自然冷却，问哪个铸件的偏析严重？为什么？

二、作图计算题（每题15分，共60分）

1、写出{112}晶面族的等价晶面。

2、请判定下列反应能否进行：

3、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
＝1.381×10-23J/K）
4、单晶铜拉伸，已知拉力轴的方向为[001]，σ=106Pa，求(111)面上柏氏矢
量的螺位错线上所受的力

三、综合分析题（共40分）

1.经冷加工的金属微观组织变化如图所示，随温度升高，并在某一温
a
度下保温足够长的时间，会发生图b-d的变化，请分析四个阶段微观组织、
体系能量和宏观性能变化的机理和原因

1.根据二元相图：
Ag-Cd
1)当温度为736℃、590℃、440℃和230℃时分别会发生什么样的三

相平衡反应？写出反应式。
2)分析合金的平衡凝固过程，绘出冷却曲线，标明各阶
Ag-56%Cd
段的相变反应。
3)分析合金的平衡凝固与较快速冷却时，室温组织会有
Ag-95%Cd
什么差别，并讨论其原因。

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2010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

一、简答题（每题10分，共50分）

1.请解释γ-Fe与α-Fe溶解碳原子能力差异的原因。

2.请简述位向差与晶界能的关系，并解释原因？

3.请简述在固态条件下，晶体缺陷、固溶体类型对溶质原子扩散的影响。

4.请分析、解释在正温度梯度下凝固，为什么纯金属以平面状生长，而固溶体合
金却往往以树枝状长大？

5.铁碳合金中可能出现的渗碳体有哪几种？它们的成分有何不同？平衡结晶后是
什么样的形态？