2015年广西桂林电子科技大学材料科学基础考研真题(C卷).doc

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2015 年广西桂林电子科技大学材料科学基础考研真题(C 卷) 一、名词解释（任选 6 题作答，每题 5 分，共 30 分） 1、弗伦克尔缺陷； 2、奥氏体； 3、均匀形核； 4、上坡扩散； 5、螺位错； 6、滑移系； 7、桥氧； 8、烧结二、简答题（任选 6 题作答，每题 10 分，共 60 分） 1、简述 F-R（弗兰克-瑞德）位错增殖机制，并给予图示 2、什么是置换固溶体？影响置换固溶体溶解度的因素有哪些？形成无限固溶体的必要条件是什么？ 3、在一个面心立方晶胞中画出(012)晶面 4、BCC 的配位数为多少，计算 BCC 的致密度和(112)晶面的面间距（设晶格常数为 a） 5、写出 Hall-Petch 公式，说明公式中各字母的含义。 6、材料在凝固的过程中，获得细晶粒的措施主要有哪些？举例说明制备大晶粒单晶的两种主要方法。

7、下图为某材料的扩散系数和温度的关系曲线。说明(1)、（2）和（3）温区各属于什么扩散？ 8、Al2O3 溶入 MgO 中形成空位型固溶体，试写出其缺陷反应式。三、计算题（任选 1 题作答，共 20 分） 1、碳的质量分数为 0.1％的低碳钢，置于含碳质量为 1.2％的渗碳气氛中，在 920ºC 进行渗碳处理，如果要求离表面 0.002m 处碳的质量分数达到 0.45％，问渗碳时间为多长？（已知碳在铁中的 920ºC 的扩散激活能为 133984 J/mol，D0=0.23 cm2/s，误差函数表如下所示，要求写出详细的计算过程。）

2、CaO 加到 ZrO2 中，在 1600℃该固溶体为立方萤石结构。经 XRD 测定，当溶入 0.15molCaO 时, 晶胞参数 a=0.513nm, 实验测定的密度值 D＝5.477g/cm3。请通过计算说明是形成了置换固溶体还是间隙固溶体？（已知 Zr、Ca 和 O 的原子量分别为 91.22、40.08 和 16）四、综合题（任选 1 题作答，共 40 分） 1、根据下图所示的 Fe-Fe3C 相图（图中未标注的各点的横坐标分别为，H：0.09，J：0.17， B：0.53，P：0.0218，Q：0.0008），请分析以下问题。（1）温度为 500°C 时的 Fe 称为（2）温度为 1000°C 时的 Fe 称为（3）写出图中的包晶反应线、共晶反应线、共析反应线。（6 分）空间点阵。（4 分）空间点阵。（4 分）；属于；属于（4）写出图中的固相线。（2 分）（5）写出图中的液相线。（2 分）（6）根据含碳量，如何区分工业纯铁、铸铁、碳钢？（6 分）（7）计算 w(C)=2.0%的二次渗碳体的析出量。（6 分）（8）画出 w(C)=0.77%的共析钢的冷却曲线，并在冷却曲线上标出相应的相以及存在的相变。（注意：画图时请在冷却曲线上标注与图中共析钢成分线旁边注明的 1、2、3(3’)、4 等对应的关键点，忽略三次渗碳体的影响）（5 分）（9）简述 Fe-Fe3C 相图在材料科学与工程领域的重要价值。（5 分）

2、下图是具有一个低共熔点的三元系统相图。据图回答下列问题：（1）可将其划分为几个副三角形？10 分（2）标出图中各边界及相区界线上温度下降方向。10 分（3）判断无变量点的性质，并写出相平衡关系式。10 分（4）写出配料点 M 的析晶路径。10 分

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