2009 年湖北武汉科技大学材料科学基础考研真题
一、回答下列问题(每小题 5 分,共 30 分)
1、分别写出三元系中共晶型、包共晶型及包晶型的四相反应式。
2、何谓正偏析与负偏析?
3、写出菲克第一定律的数学表达式,并注明表达式中各参量的含义及单位。
4、为何金属材料热加工后机械性能比铸造状态的好?
5、什么是伪共晶?图示出在一定过冷度下形成伪共晶的成分范围。
6、晶界从结构上可分为哪几种类型?晶界结构的普遍特点是什么?
二、什么是二次再结晶?二次再结晶发生的条件是什么?二次再结晶后织构会不会发生变化?
(18 分)
三 、 -Fe 在 略 高 于 910℃ 时 点 阵 常数 a=0.3633nm, a-Fe 在 略 低 于 910℃ 时 点 阵 常数
a=0.2892nm,求∶
(1)上述温度时 -Fe 和α-Fe 的原子半径;(6 分)
(2) -Fe 转变为α-Fe 时的体积变化率;(7 分)
(3)假定 -Fe 转变为α-Fe 时原子半径不发生变化,求此转变时的体积变化率,并与(2)
的结果相比较并加以说明。(7 分)
四、根据位错反应必须满足的条件,试判断下列位错反应在面心立方晶体中能否进行,并确
定无外力作用时的反应方向∶(12 分)
五、Pb(熔点 327℃)和 Bi(熔点 270℃)均不溶于铜中。生产中发现,含 Bi 的铜不能热
轧,含 Pb 的铜较难热轧,而含 Pb 的黄铜则可以热轧,不会开裂。分别观察其显微组织如下
图所示,试解释以上原因。(10 分)
六、一碳钢试样在平衡冷却条件下显微组织中分别含 50%铁素体和珠光体,问∶
(1)此钢中碳浓度为多少?(5 分)
(2) 若将此钢分别加热到 730℃和 850℃,在平衡条件下将各得到什么组织?(5 分)
(3) 计算此合金在室温平衡组织中铁素体和渗碳体的相对量?(5 分)
七、纯铁在 950℃渗碳,表面浓度达到 0.9,缓慢冷却后,重新加热到 800℃继续渗碳,试
列出∶
(1)刚达到 800℃时,工件表面到心部的组织分布区域示意图;(6 分)
(2)在 800℃长时间渗碳后(碳气氛为 1.5),工件表面到心部的组织分布区域示意图,并
解释组织形成的原因;(7 分)
(3)在 800℃长时间渗碳后缓慢冷却至室温的组织分布区域示意图。(7 分)
八、将经过大量冷塑性变形的纯金属长棒的一端浸入冰水中,另一端加热至接近熔点的高温,
持续一小时后金属棒冷至室温。试作金属棒从冷水端到加热端的硬度分布曲线示意图,并简
述原因。(15 分)
九、下图给出的是 Fe-Cr-C 系含 w(Cr)为 17%垂直截面。
(1)从截面上能判断哪一些三相区的三相反应类型?写出反应式;(5 分)
(2)有哪几个四相区,哪些四相区能从截面上判断四相反应类型?写出反应式;(5 分)