南京航空航天大學(xué)2017年材料科學(xué)基礎(chǔ)真題

1、科目代碼：818科目名稱：材料科學(xué)基礎(chǔ)第1頁共4頁南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué)2012017年碩士碩士研究生入學(xué)考試初試試題研究生入學(xué)考試初試試題（A卷）科目代碼:818滿分:150分科目名稱:材料科學(xué)基礎(chǔ)注意:①認真閱讀答題紙上的注意事項；認真閱讀答題紙上的注意事項；②所有答案必須寫在所有答案必須寫在答題紙答題紙上，寫在本試題紙或草稿紙上均無上，寫在本試題紙或草稿紙上均無效；效；③本試題紙須隨答題紙一起裝入試題袋中交回！本試題紙須

2、隨答題紙一起裝入試題袋中交回！一、晶體結(jié)構(gòu)分析計算。（總共30分）（1）純鐵在912℃由bcc結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閒cc結(jié)構(gòu)，體積減小1.06%，根據(jù)fcc結(jié)構(gòu)的原子半徑計算bcc結(jié)構(gòu)的原子半徑，它們的相對變化是多少？（10分）（2）測得Au的摩爾分數(shù)為40%的CuAu固溶體點陣常數(shù)為密度為，計算說明它是什么類型的固溶體。已知Cu的相對原子質(zhì)量為63.55，Au的相對原子質(zhì)量為169.97，阿伏加得羅常數(shù)為。（10分）（3）已知K離子半徑為，Cl

3、離子半徑為，試確定KCl晶體的結(jié)構(gòu)并畫圖示意。（10分）二、計算分析純銅的結(jié)晶。（總共15分）（1）計算均勻形核的臨界晶核半徑和晶核原子數(shù)。已知純銅的熔點為，熔化潛熱，液固界面能，過冷度，晶格常數(shù)。（10分）（2）欲提高凝固后組織的晶粒度級別，可采取那些工藝措施？（5分）三、相圖計算分析題。（總共30分）（1）根據(jù)FeC相圖計算以及的鐵碳合金在室溫時平衡狀態(tài)下相的相對量，計算共析體（珠光體）的相對量。計算的鐵碳合金在室溫平衡狀態(tài)下相的相

4、對量，計算剛凝固完畢時初生相（奧氏體）和共晶體的相對量。（20分）（2）圖1給出VCrC三元系的液相面投影圖，列出所有的四相反應(yīng)的反應(yīng)式。圖中各相線上的箭頭是指示降溫方向。（10分）科目代碼：818科目名稱：材料科學(xué)基礎(chǔ)第3頁共4頁（總共20分）（1）簡述圖3（a）三個階段的各自特征并解釋其機制。（6分）（2）試解釋為什么與Cu和Nb相比，純Mg在軟取向時曲線的第一階段很長且?guī)缀鯖]有第二階段。（5分）（3）若要將厚度為1.8mm的鎂板冷

5、軋成0.9mm，問需要經(jīng)過多少次軋制才能實現(xiàn)？并確定相應(yīng)的熱處理溫度和工藝。已知鎂的熔點為648.8℃，伸長率為8%，斷面收縮率為9%。（9分）圖3（a）圖3（b）六、有一bcc晶體的[111]011）（滑移系的臨界分切力為60MPa，其點陣常數(shù)a=0.2866nm。（總共20分）（1）試問在[001]和[010]方向必須施加多大的應(yīng)力才會產(chǎn)生滑移（6分）（2）若上述滑移的位錯其位錯線是）（011和（110）的交線，求作用在該位錯線上的

6、力的大小和方向。（8分）（3）隨著滑移的進行，該拉伸試樣中會發(fā)生什么現(xiàn)象？它對隨后進一步的變形有何影響？（6分）七、航空發(fā)動機渦輪葉片承受著復(fù)雜的交變載荷和很高的環(huán)境溫度，不允許變形、腐蝕、開裂和破斷。鑄造高溫合金從60年代至今經(jīng)歷了由等軸晶走向定向凝固柱狀晶直至單晶的三個過程。圖4是這三種航空發(fā)動機渦輪葉片的宏觀照片和顯微組織情況。與普通鑄造的等軸晶葉片相比，定向凝固柱狀晶組織更耐高溫腐蝕，可使工作溫度提高約50℃，疲勞壽命提高數(shù)倍以