西工大材料科學(xué)基礎(chǔ)真題全解

1、西北工業(yè)大學(xué)20112011年碩士研究生入學(xué)考士研究生入學(xué)考試試題試試題試題名稱：材料科學(xué)基礎(chǔ)（A卷）試題編號(hào)：832說明：所有答題一律寫在答題紙上第1頁共2頁一、一、簡(jiǎn)答題（每題簡(jiǎn)答題（每題10分，共分，共50分）分）1.請(qǐng)從原子排列、彈性應(yīng)力場(chǎng)、滑移性質(zhì)、柏氏矢量等方面對(duì)比刃位錯(cuò)、螺位錯(cuò)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(duì)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(jiǎn)述

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

3、滋曼常數(shù)K＝1.3811023JK）4、單晶銅拉伸，已知拉力軸的方向?yàn)閇001]，σ=106Pa，求(111)面上柏氏矢量的螺位錯(cuò)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(jīng)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(zhǎng)的時(shí)間，會(huì)發(fā)生圖bd的變化，請(qǐng)分析四個(gè)階段微觀組織、體系能量和宏觀性能變化的機(jī)理和原因。2.根據(jù)AgCd二元相圖：1)當(dāng)溫度為736℃、590℃、440℃和230℃時(shí)分

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

5、垂直。6)6位錯(cuò)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(duì)后續(xù)冷加工帶來的困難？答：隨變形量增大，強(qiáng)度硬度升高，塑形下降的現(xiàn)象。軟化方法是再結(jié)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(gè)端部附近，由于共晶量少，領(lǐng)先相相依附在初生相上，另一相獨(dú)立存在于晶界，在組織學(xué)上失去共晶體特點(diǎn)，稱為離異共晶。有時(shí)，也將端部以外附近的合金，在非平衡凝固時(shí)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(jiǎn)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(jié)構(gòu)、相近的原子半徑、相近的電負(fù)性、較低的電子濃度。原因：溶質(zhì)原子取代了溶劑原子的位置，晶格畸變較小，晶格畸變?cè)叫?，能量越低。電?fù)性相近不易形成化合物。電子濃度低有利于溶質(zhì)原子溶入。10.兩個(gè)尺寸相同、形狀相同的銅鎳合金鑄件，一個(gè)含90%Ni，另一個(gè)含50%Ni，鑄造后自然冷卻，問哪個(gè)鑄件的偏析嚴(yán)重？為什么？答：50%Ni的偏析嚴(yán)重，因?yàn)橐汗滔嗑€差別大，說明液固相