西工大材料科學基礎真題全解

1、西北工業(yè)大學20112011年碩士研究生入學考士研究生入學考試試題試試題試題名稱：材料科學基礎（A卷）試題編號：832說明：所有答題一律寫在答題紙上第1頁共2頁一、一、簡答題（每題簡答題（每題10分，共分，共50分）分）1.請從原子排列、彈性應力場、滑移性質、柏氏矢量等方面對比刃位錯、螺位錯的主要特征。2.何謂金屬材料的加工硬化？如何解決加工硬化對后續(xù)冷加工帶來的困難？3.什么是離異共晶？如何形成的？4.形成無限固溶體的條件是什么？簡述

2、原因。5.兩個尺寸相同、形狀相同的銅鎳合金鑄件，一個含90%Ni，另一個含50%Ni，鑄造后自然冷卻，問哪個鑄件的偏析嚴重？為什么？二、二、作圖計算題（每題作圖計算題（每題15分，共分，共60分）分）1、寫出112晶面族的等價晶面。2、請判定下列反應能否進行：]001[]111[2]111[2aaa??3、已知某晶體在500℃時，每1010個原子中可以形成有1個空位，請問該晶體的空位形成能是多少？（已知該晶體的常數a＝0.0539，波耳

3、滋曼常數K＝1.3811023JK）4、單晶銅拉伸，已知拉力軸的方向為[001]，σ=106Pa，求(111)面上柏氏矢量的螺位錯線上所受的力（）三、三、綜合分析題（共綜合分析題（共40分）分）1.經冷加工的金屬微觀組織變化如圖a所示，隨溫度升高，并在某一溫度下保溫足夠長的時間，會發(fā)生圖bd的變化，請分析四個階段微觀組織、體系能量和宏觀性能變化的機理和原因。2.根據AgCd二元相圖：1)當溫度為736℃、590℃、440℃和230℃時分

4、別會發(fā)生什么樣的三相平衡反2)2刃位錯引起的應力場既有正應力又有切應力。3)3位錯線可以是折線或曲線但位錯線必與滑移（矢量）方向垂直4)4滑移面惟一5)5位錯線的移動方向與晶體滑移方向平行（一致）6)6位錯線與柏氏矢量垂直螺型位錯：1)1上下兩層原子發(fā)生錯排，錯排區(qū)原子依次連接呈螺旋狀2)2螺位錯應力場為純切應力場3)3螺型位錯與晶體滑移方向平行，故位錯線一定是直線4)4螺型位錯的滑移面是不惟一；5)5位錯線的移動方向與晶體滑移方向相互

5、垂直。6)6位錯線與柏氏矢量平行7.何謂金屬材料的加工硬化？如何解決加工硬化對后續(xù)冷加工帶來的困難？答：隨變形量增大，強度硬度升高，塑形下降的現象。軟化方法是再結晶退火。8.什么是離異共晶？如何形成的？答：在共晶水平線的兩個端部附近，由于共晶量少，領先相相依附在初生相上，另一相獨立存在于晶界，在組織學上失去共晶體特點，稱為離異共晶。有時，也將端部以外附近的合金，在非平衡凝固時得到的少量共晶，稱為離異共晶。9.形成無限固溶體的條件是什么？

6、簡述原因。答：只有置換固溶體才可能形成無限固溶體。且兩組元需具有相同的晶體結構、相近的原子半徑、相近的電負性、較低的電子濃度。原因：溶質原子取代了溶劑原子的位置，晶格畸變較小，晶格畸變越小，能量越低。電負性相近不易形成化合物。電子濃度低有利于溶質原子溶入。10.兩個尺寸相同、形狀相同的銅鎳合金鑄件，一個含90%Ni，另一個含50%Ni，鑄造后自然冷卻，問哪個鑄件的偏析嚴重？為什么？答：50%Ni的偏析嚴重，因為液固相線差別大，說明液固相