2015年浙江省中国计量大学材料科学基础考研真题.doc

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2015 年浙江省中国计量大学材料科学基础考研真题 1、名词解释：（每小题 4 分，共 20 分）（1）成分过冷；（2）平衡分配系数；（3）非均匀形核；（4）柏氏矢量；（5）形变织构。 2、判断下列说法是否正确，并说明理由：（每小题 4 分，共 20 分）（1）HF 中存在的氢键主要是指 H+离子与 F-离子之间的结合键。（2）由于体心立方晶体的间隙比面心立方晶体的间隙数量多，所以尺寸较小的原子在体心立方晶体结构中的固溶极限相对要大。（3）位错密越高，相应的柏氏矢量也越大。（4）物质的扩散总是从高浓度区域向低浓度区域扩散。（5）固态相变时，母相中的晶体缺陷会阻碍新相的形成。 3、简答题：（每小题 5 分，共 30 分）（1）要形成三维网状的高分子，其单体至少需要几个官能度，为什么？（2）影响间隙固溶体固溶度的因素有哪些？（3）刃型位错和螺型位错之间有什么异同？（4）在正的温度梯度下，为什么纯金属以平面状方式生长，而固溶体合金却通常以树枝晶方式长大？（5）何为加工硬化？其本质是什么？如何解决加工硬化给后继加工带来的困难？

（6）结晶、重结晶和再结晶三者之间有什么区别？ 4、画出下列晶向指数与晶面指数：（共 10 分）（1）在立方晶系的某个晶胞中同时绘出晶向指数：[120]、[321] 、[212] ；（2）在立方晶系的某个晶胞中同时绘出晶面指数：（122）、 (223) 。 5、简要回答问题并根据要求绘图：（共 14 分）（1）画出体心立方晶胞中（111）与（110）晶面上的原子排布示意图。（6 分）（2）请说明形成无限固溶体的基本条件；如 A 和 B 组元可以形成无限固溶体或只能形成有限固溶体，其相图有何不同，画出示意图。（8 分） 6、计算：（每小题 6 分，共 18 分）（1）Cr 的一个晶体结构为立方晶系，其晶格常数 a=0.2884，密度为 7.19g/cm3，试确定此时 Cr 的晶体结构是体心、面心还是简单立方。（Cr 的原子量 52，NA=6.023×1023）。（2）根据下列数据计算出 A-B 二元包晶相图上的包晶点成分：WB=20%的合金在 1000℃结晶完毕时，由三分之二的初生相 α 和三分之一的包晶相 β 组成；WB=50%的合金在 1000℃即将开始发生包晶转变时，其相组成由 20%的初生相 α 与 80%的液相构成；当 WB=50%的合金在 1000℃包晶转变完成后，其相组成由 50%的包晶相 β 与 50%的液相构成。（3）欲将一批齿轮渗碳，每炉装件 800 件；在 900℃渗碳 10 小时可以达到要求。假设在 900℃渗碳时每炉每小时的生产成本为 200 元，而在 1000℃渗碳时每炉每小时的生产成本为 300 元。问在上述哪个温度下渗碳的成本相对比较低？已知 Q=32900cal/mol，R=1.987 cal。 7、下图所示的晶体中，ABCD 滑移面上有一个位错环，其柏氏矢量 b 平行于 AC；E 为位错环与 AC 的交点，F 为位错环与 BD 的交点。（12 分）（1）指出位错环上 E 点、F 点的位错类型。（4 分）（2）在图中标出使位错环向外运动所需要施加的切应力方向。（2 分）（3）该位错环运动时，E 点与 F 点分别朝哪个方向运动？（2 分）（4）该位错环运动出晶体后，绘出晶体发生变形后的简图（4 分）

8、将经过 70%拉伸冷变形的长铜棒一端浸入冰水中，另一端加热到 850℃的高温并保持 1 小时，已知铜的熔点为 1083℃，请画出该铜棒经过上述处理后，在室温下沿着（低温到高温处理后的）长度方向上，其金相组织的连续变化示意图，并解释其形成原因；同时分析其硬度随着长度方向的变化及其原因。（12 分） 9、Pb-Sn 二元合金相图如图所示。根据相图回答下列问题：（室温下，Sn 在 Pb 中的溶解度以 2%计算；Pb 在 Sn 中的溶解度以 1%计算）（14 分）（1）Sn 含量为 10%的合金，从高温缓慢冷却至室温，先后发生哪些转变？绘出不同温度区间的组织示意图。（3 分）（2）Sn 含量为 49%的合金，从高温缓慢冷却至室温，先后发生哪些转变？绘出不同温度区间的组织示意图。（3 分）（3）Sn 含量为 70%的合金，从高温缓慢冷却到室温，分别存在哪些相？计算各相所占比例。（4 分）（4）Sn 含量为 70%的合金，从高温缓慢冷却到室温，分别存在哪些组织？计算各组织所占比例。（4）

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