2010年山东青岛科技大学材料科学基础考研真题.doc

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2010 年山东青岛科技大学材料科学基础考研真题 1.(30 分)作图题：（1）在立方晶胞中画出 )112( 、 )133( 、 )123( 晶面及 ]311[ 、 ]312[ 晶向。（2）在六方晶系中画出（0001）、 )0101( 、（ 1102 ）晶面及[ 1021 ]、[ 0101 ]晶向。 2.(10 分)求（121）和（100）决定的晶带轴与（001）和（111）所决定的晶带轴所构成的晶面的晶面指数。 3.(20 分)已知铜的熔点为 1083C，熔化潜热为 1.88103J/cm3,比表面能为 1.4410-5J/cm（1）试计算铜在 853C 均匀形核时临界晶核半径；（2）已知铜的原子量为 63.5，密度为 8.9g/cm3, 求临界晶核中的原子数。（3）铜晶体的空位形成能 uv 为 0.9ev/atom，或 1.44*10-19J/atom, 材料常数 A 取作 1，玻尔兹曼常数 k＝1.38*10-23J/K，计算在 500oC 下，每立方米 Cu 中的空位数目。 4.(15 分)问答题（1）组元间的电负性差如何影响置换固溶体的溶解度？（2）什么是间隙固溶体？形成间隙固溶体有哪些条件？

5.(15 分)Mg-Ni 系的一个共晶反应为： wL Ni  .0 235 ℃ 570   ( 纯  NiMg 2 )Mg w Ni  .0 546 Ni＝C1 为亚共晶合金，w2 设 w1 但 C1 合金中的α总量为 C2 合金中α总量的 2.5 倍，试计算 C1 和 C2 的成分。 Ni=C2 为过共晶合金，这两种合金中的先共晶相的质量分数相等， 6.(10 分) （A、B 任选一题，多选不计入总分） A.用一冷拉钢丝绳吊装一大型工件入炉，并随工件一起加热到 1000C，加热完毕，当吊出工件时钢丝绳发生断裂。试分析其原因。 B.分析固态相变的阻力，与析晶相比固态相变的特点是什么？ (15 分) （A、B 任选一题，多选不计入总分） A.如在面心立方晶胞[001]上施加一 69MPa 的应力，试求滑移系（111） ]011[ 上的分切应力。 B. A-B 合金的相图如图 a，组成为 X0 的合金在 T1 温度保温后淬火至室温，其硬度随室温停留时间如图 b 所示。停留一段时间后加热到 T3~ T4 间保温 10min 再淬火至室温停留。问第一次停留发生的变化？两次停留硬度曲线不同的原因？

1. (15 分)（A、B 任选一题，多选不计入总分） A.设面心立方晶体中的 )111( 为滑移面，位错滑移后的滑移矢量为  101 a 2 。 1) 在晶胞中画出柏氏矢量 b的方向并计算出其大小。 2) 错线的晶向指数。在晶胞中画出引起该滑移的刃型位错和螺型位错的位错线方向，并写出此二位 B. MgO-Al2O3-SiO2 系统的低共熔物放在 Si3N4 陶瓷片上，在低共熔温度下，液相的表面张力为 900mN/m,液体与固体的界面能为 600mN/m，测得接触角为 75.52°,1）求 Si3N4 的表面张力；2）若在同一温度下，测得 Si3N4 陶瓷的腐蚀槽角为 60°，求 Si3N4 陶瓷的晶界能γ ss；3)混合 30%的低共熔物与 Si3N4 粉末烧制成陶瓷，并加热到低共熔温度以上，试大致勾画出该瓷的显微结构。 2. (10 分)（A、B 任选一题，多选不计入总分） A. 试从成分和晶体结构的角度，说明间隙固溶体和间隙相的异同。 B. 试述晶子假说和无规则网络学说的要点，并分析其优缺点。 (10 分)（A、B 任选一题，多选不计入总分） 3. A. 为什么钢铁零件渗碳温度一般要选择在相区中进行？若不在相区中进行有什么后果？ B. 固体中影响扩散的主要因素有哪些？它们如何影响扩散？

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