2010 年山东青岛科技大学金属学与热处理考研真题
一、名词解释(每题 2 分,共 10 分)
1.过冷度;
2.相图;
3.离异共晶;
4.上坡扩散;
5.相律
二、填空(每空 1 分,共 20 分)
6.从原子尺度看,生长着的晶体的固液界面可以分为______和______两类微观结构。
7.两个一定成分的液相 L1 和 L2 相互作用,形成一个固相的恒温转变称为______转变。
8.纯金属铸锭的宏观组织通常由______、______和______三部分组成。
9.金属结晶时,过冷液相中的______和______是形核的基础,任何一个晶核都是这两种起
伏的共同产物。
10.共析钢在加热至 Ac1 以上温度后,奥氏体的形成要经历______、______、______和______
四个阶段。
11.板条状马氏体的立体形态为
呈
。
12.钢在淬火后其淬火内应力主要有
13.莱氏体是
三、问答题(共 40 分)
14.试列举工程中三种常用的金属材料强化方法,并简要说明强化原理。(10 分)
。片状马氏体的空间形态
组成的机械混合物。
,其内部有大量的
,其亚结构主要为
和
和
两种。
15.如图所示一位错环,该位错环各部分能否都是螺型位错或各部分都是刃型位错,为什么?
指出各部分位错的性质。(10 分)
15 题图
16.什么是成分过冷现象?其影响因素主要有哪些?它的存在对固溶体合金结晶生长形态有
何影响?(10 分)
17.试述亚共析钢和过共析钢淬火加热温度的选择原则,为什么过共析钢淬火加热温度不能
超过 Accm? (10 分)
四、绘图并计算(共 50 分)
18.作图表示立方晶体的
011 、
231 、
123 晶面和
211 、
102 晶向。(10 分)
19.已知 A(熔点 600℃)与 B(熔点 500℃)在液态无限互溶,固态时 A 在 B 中的最大固溶
度(质量分数)为ωA=0.30,室温时为ωA=0.10;但 B 在固态和室温时均不溶于 A。在 300℃
时,含ωB=0.40 的液态合金发生共晶反应。
(1)试绘出 A-B 合金相图;(8 分)
(2)分析ωA=0.20 和ωA=0.80 的合金在室温下的组织组成物和相组成物的相对量。(12 分)
20.绘制 Fe-Fe3C 平衡相图,并完成:
(1)标出铁碳相图上的 C、E、S、P 特征点和 A1、A3、Acm 线的位置,并说明这些点、线的
意义。(5 分)
(2)标出相图中各区的组织组成物。(5 分)
(3)试述含碳量为 0.6 %的亚共析钢自高温液相至室温的平衡冷却转变过程,并列出其室
温的相组成物和组织组成物。(5 分)
(4)在实际冷却过程中,含碳量为 0.6 %的亚共析钢冷却后,观察其金相组织为 100%珠光
体,分析其产生原因。(5 分)
五、公式推导题(10 分)
21.假设金属结晶时所形成的是一个边长为 a的正方体,请根据形核前后体系自由能的变化
推导:
(1)临界晶核半径 ak 的表达式;(5 分)
(2)临界形核功Gk 与形核界面能的关系。(5 分)
六、 综合分析题(20 分)
22.某厂拟用 T12 制造一批丝锥,要求 HRC60-62,现已知 Ac1 为 730℃,Accm 为 820℃,其
工艺路线为:
下料→锻造→预先热处理→粗加工→最终热处理→精加工→成品
(1)画出预先热处理和最终热处理的工艺曲线图,
(2)指出各热处理工艺名称、目的及所获组织。