2005 年湖北武汉科技大学金属学考研真题
一、名词解释(2 分×10=20 分)
合金
相
晶体缺陷
二次固溶体
塑性变形
晶体
再结晶
加工硬化
化学热处理
表面淬火
二、(共计 30 分)
1.分别画出体心立方晶格中以下晶面(100)、(110)和(111)的晶面示意图(含原子),并
分别计算它们的晶面密度(原子数/面积)。(12 分)
2.画出具有下列 miller 指数的晶面和晶向(12 分)
3.面心立方结构的γ-Fe 转变为体心立方的α-Fe 时,致密度由 74%降到 68%,试证明如果原
子半径不变,应产生 9%的体积膨胀。(6 分)
三、(30 分)
1.如图表示两个纯螺型位错,其中之一含有一对扭折,另一对含有一对割阶,若图中的箭头
方向为位错线的正方向:
①试标明何者为扭折?何者为割阶?其柏氏失量方向如何?说明之。(10 分)
②假定图示滑移面为面心立方晶体的(111)面,试分析这两对位错中,哪一对比较容易通
过其自身的滑动而消失?(8 分)
2.在 870℃比在 927℃渗碳有一定的优越性,淬火变形小,又可以得到较小的晶粒,碳在γ
-Fe 中的 D0=2.0×10-5m2/s,Q=140×103J/mol,计算:
①870℃碳在γ-Fe 中的扩散系数;(5 分)
②在 870℃时得到与在 927℃渗碳 10 小时相同结果所需的时间是多少?(7 分)
四、(40 分)
1.根据凝固理论,试论细化晶粒的基本途径(8 分)
2.为什么不能把共晶体称为相?(5 分)
3.多晶体塑性变形的特点是什么?说明之。(9 分)
4.什么是粒状贝氏体?它的形态特征是什么?试说明其形成后继续冷却,岛状富碳奥氏体的
几种可能转变。(10 分)
5.请制订用 60Si2Mn 制造弹簧的热处理工艺并说明工艺中每一步操作的目的。(8 分)
五、(30 分)
1.默画出 Fe-Fe3C 相图,并标出图上各点的符号、成分、温度(以组织组成物填写)。(6 分)
2.今有一过共析钢,已知室温下 Fe3CII 的的重量百分数为 7%,试判断该钢的含碳量。(6
分)
3.分别计算铁碳合金中二次渗碳体及三次渗碳体的最大可能含量。(6 分)
4.为了区分两种弄混的钢样,工作人员分别截取了 A、B 两块试样,加热至 850℃保温后以
极缓慢的速度冷却至室温,观察金相组织,结果如下:
A 试样的先共析铁素体面积为 41.6%,珠光体的面积为 58.4%;B 试样的二次渗碳体面积为
7.3%,珠光体的面积为 92.7%。
设铁素体和渗碳体的密度相同,铁素体中的含碳量为零,试求 A、B 两种碳钢含碳量。(6 分)
5.分析含碳量为 3.5%的铁碳合金从液态到室温的平衡结晶过程,并计算室温下各组织组成
物的相对量。(6 分)