2014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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2014 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）官能度；（2）固溶强化；（3）离异共晶；（4）柯肯达尔效应；（5）上坡扩散。 2、简答题：（每小题 5 分，共 20 分）（1）从原子键合的角度分析，为什么陶瓷材料易碎而金属材料韧性较好。（2）简述离子晶体配位特征的鲍林规则。（3）简要回答化学扩散和自扩散分别产生的原因。（4）什么是时效？Al-Cu 合金时效通常经历哪些过程？说明其产生时效强化的原因。 3、判断下列说法是否正确，并说明理由：（每小题 5 分，共 20 分）（1）交联结构的高分子可以溶解到某些有机溶剂中，而三维网状的高分子不能溶解于任何有机溶剂。（2）螺型位错的位错线与剪切力方向平行、与伯氏矢量垂直，而与位错线的运动方向平行、与晶体滑移的方向平行。（3）单晶体拉伸，当晶体滑移面平行于拉力轴时最容易产生滑移。（4）当变形量较大、变形较均匀时，再结晶后晶粒易发生正常长大，反之易发生反常长大。 4、画出下列晶向指数与晶面指数：（每小题 6 分，共 12 分）（1）在立方晶系的某个晶胞中同时绘出晶向指数：；

（2）在立方晶系的某个晶胞中同时绘出晶面指数：。 5、判断下列位错反应能否进行，并说明理由：（每小题 5 分，共 10 分）（1）a[120] + a[011] → a 2 [132] + a 2 [130]；（2）a 2 [021] + a 2 [131] → a 2 [110]。 6、简要回答问题并根据要求绘图：（共 15 分）（1）立方晶系中，有一个柏氏矢量在[100]方向的刃型位错 b1 沿着（001）晶面滑动，另有一个柏氏矢量在[001]方向的螺型位错 b2 沿着（010）晶面滑动。当上述两位错交割后，b1 将如何变化？是发生扭折还是割阶？绘出交割后的示意图。（6 分）（2）将一锲型铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制，如图所示。请画出此铜片经完全再结晶后晶粒大小沿片长方向变化的示意图；如果在较低温度下退火，何处先发生再结晶?请简要说明具体原因。（9 分） 7、计算：（共 16 分）（1）Ni 的晶体结构为面心立方结构，其原子半径为 r=0.1243nm，试问：Ni 原子在〈100〉或〈111〉方向是否相接触？并求出 Ni 的晶格常数和密度。备注：Ni 的原子量为 58.7，阿伏伽德罗常数为 6.02×1023。（6 分）（2）Mg-Ni 系的一个共晶反应为设 C1 为亚共晶合金，C2 为过共晶合金，这两种合金中的初生相的质量分数相等，但 C1 合金中的α总量为 C2 合金中的α总量的 2.5 倍。试绘出 Mg-Ni 系的共晶相图，并计算 C1 和 C2 的成分。（10 分） 8、需要熔制质量比为 2 比 1 的 A 组元与 B 组元两者构成的合金，如何通过实验确定其熔制温度范围？如何确定凝固后获得的产物是固溶体还是中间相？其晶粒大小如何观察？（10 分） 9、在 930℃对原始碳浓度为 0.1%的碳钢进行渗碳，希望在 0.05cm 的深度碳浓度达到 0.45%，若渗碳气氛保持表面成分为 1%，碳的扩散常数为 2*10-5 m2/s，激活能为 140KJ/mol，试求：

（共 12 分）（1）渗碳需要多少时间；（3 分）（2）若渗碳温度不变，要将渗层加深 1 倍，则渗碳时间是原来的几倍？（3 分）（3）若采用 870℃渗碳，则达到相同渗碳要求（0.05cm 的深度碳浓度达到 0.45%）的渗碳时间是原来几倍？（3 分）（4）评价温度对扩散的影响，解释为什么有时渗碳需要选择较低温度下进行。（3 分） 10、根据铁碳相图，回答下列问题：（15 分）（1）碳含量为 1.5wt%的铁-碳合金，在平衡凝固过程中，依次经历了 T1、T2、T3、T4 温度到达室温。完成下表，填写各温度范围内的相组成，同时简单绘出组织示意图并对各组织组成物进行标注。（8 分）（2）计算碳含量为 1.5wt%的铁-碳合金，室温下组织组成物的相对量。（2 分）（3）计算碳含量为 3.0wt%的铁-碳合金，室温下相组成物与组织组成物的相对量（室温下铁素体中的碳含量近似为 0wt%来计算）。（5 分）

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