2007 年山西太原科技大学材料科学基础考研真题
一. 解释下列基本概念(每小题 6 分,共 30 分)
1. 钢的淬透性和淬硬性。
2. 金属的再结晶与重结晶。
3. 细晶强化和固溶强化。
4. 晶内偏析和比重偏析。
5.合金中的组元与相。
二.简答题(每小题 8 分,共 40 分)
1.什么是位错,说明位错密度和加工硬化、再结晶之间的关系。
2.试述钢的奥氏体形成过程及影响形成速度的主要因素。
3.铸铁根据石墨化过程进行的程度,可获得哪几种不同的基体组织?有何性能特点?
4.金属结晶时单位体积中的晶粒数目 Z 与形核率 N 和长大速度 V 的关系可写成
。
分析形核率和长大速度对晶粒大小的影响以及细化晶粒的方法。
5.简述钢的常用退火工艺方法、适用材料及组织。
三.图 1 为简单三元共晶相图的投影图,分析图中 I、O、P 合金的平衡结晶过程,写出室温
平衡组织。(本题满分 12 分)
四.在 Fe—Fe3C 相图上分析 40 钢的平衡结晶过程,要求在相图上做出成分垂线、画出结
晶过程示意图、标明室温组织。用杠杆定律计算室温下组织组成物的相对量。(本题满分 16
分)
五.某汽不制造厂用渗碳钢 20CrMnTi 生产变速箱齿轮,从毛坯锻造开始,设计加工工艺流
程。选择合理的渗碳温度,并用扩散理论解释你的选择是正确的。若渗碳后缓冷,分析自表
面至心部的组织。(本题满分 15 分)
六.图 2 是纯铁室温下的晶体结构,计算晶体的致密度。画图表示(101)晶面和【101】
晶向。若沿【001】方向受拉应力,写出一个最有可能启动的滑移系和其取向因子。(本题满
分 12 分)
七.在共析钢的等温冷却(TTT)曲线上,标明各阶段组织转变及组织形态、性能特点。写
出马氏体转变的主要特点。(本题满分 13 分)
八.纯金属均匀形核时系统自由能变化
,设结晶时过冷液体中形成半
径为 的球状晶胚,求临界形核半径和临界形核功。(本题满分 12 分)