某大学年度研究生材料科学基础专业考试试题VIP免费

第1页共14页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共14页一、简答题：（共40分，每小题8分）1、简单立方晶体中，若位错线方向为[11]，b=a[]，试判断此位错的类型？若为刃型位错，试求出半原子面的晶面指数及插入方向的晶向指数。2、根据溶质原子在点阵中的位置，举例说明固溶体相可分为几类？固溶体在材料中有何意义？3、固溶体合金非平衡凝固时，有时会形成微观偏析，有时会形成宏观偏析，原因何在？4、应变硬化在生产中有何意义？作为一种强化方法，它有什么局限性？5、一种合金能够产生析出硬化的必要条件是什么？二、计算、作图题：（共60分，每小题12分）1、绘出面心立方点阵中（110）晶面的原子平面图。在该图中标出[]晶向和（）晶面（指晶面在（110）晶面上的垂直投影线）。2、在图2—2所示浓度三角形中，确定P、R、S三点的成分。若有2kgP4kgR7kgS混合，求混合后该合金的成分？3、已知碳在γ-Fe中扩散时，D0=2.0×10-5m2/s，Q=1.4×105J/mol。当温度在927℃时，求其扩散系数为多少？（已知摩尔气体常数R=8.314J/mol·K）4、纯锆在553℃和627℃等温退火至完成再结晶分别需要40h和1h。试求此材料的再结晶激活能。（已知摩尔气体常数R=8.314J/mol·K）5、画出40钢经退火后室温下的显微组织示意图，并注明组织、放大倍数、腐蚀剂等。三、综合分析题：（共50分，每小题25分）2101111011第2页共14页第1页共14页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共14页1、图3—1是铜-铝合金相图的近铜部分。（1）、写出ωAl=0.08的Al-Cu合金，平衡凝固后的室温组织，并述其形成过程？（2）、若该合金在铸造条件下，将会是什么组织？（3）、若该合金中Al含量改变时（当ωAl<0.05或ωAl>0.08时），其机械性能将如何变化？2、已知位错环ABCD的柏氏矢量为b，外应力为τ和σ，如图3—2所示。（1）、位错环的各边分别是什么类型的位错？（2）、在足够大切应力τ作用下，位错环将如何运动？（3）、在足够大的拉应力σ作用下，位错环将如何运动？一、简答题：（共40分，每小题8分）1、请简述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点？2、请简述影响扩散的主要因素有哪些。3、临界晶核的物理意义是什么？形成临界晶核的充分条件是什么？4、有哪些因素影响形成非晶态金属？为什么？5、合金强化途径有哪些？各有什么特点？二、计算、作图题：（共60分，每小题12分）1、求和两晶向所决定的晶面，并绘图表示出来。2、氧化镁（MgO）具有NaCl型结构，即具有O2-离子的面心立方结构。问：（1）若其离子半径=0.066nm，＝0.140nm，则其原子堆积密度为多少？（2）如果/＝0.41，则原子堆积密度是否改变？]111[]120[2Mgr2Or2Mgr2Or第3页共14页第2页共14页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共14页3、已知液态纯镍在1.013×105Pa（1大气压），过冷度为319K时发生均匀形核，设临界晶核半径为1nm，纯镍熔点为1726K，熔化热ΔHm＝18075J/mol，摩尔体积Vs＝6.6cm3/mol，试计算纯镍的液－固界面能和临界形核功。4、图示为Pb-Sn-Bi相图投影图。问：（1）写出合金Q（wBi＝0.7，wSn＝0.2）凝固过程及室温组织；（2）计算合金室温下组织组成物的相对含量。第4页共14页第3页共14页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共14页5、有一钢丝（直径为1mm）包复一层铜（总直径为2mm）。若已知钢的屈服强度σst＝280MPa，弹性模量Est＝205GPa，铜的σCu＝140MPa，弹性模量ECu＝110GPa。问：（1）如果该复合材料受到拉力，何种材料先屈服？（2）在不发生塑性变形的情况下，该材料能承受的最大拉伸载荷是多少？（3）该复合材料的弹性模量为多少？三、综合分析题：（共50分，每小题25分）1、某面心立方晶体的可动滑移系为。（1）请指出引起滑移的单位位错的柏氏矢量；（2）若滑移由刃位错引起，试指出位错线的方向；（3）请指出在（2）的情况下，位错线的运动方向；（4）假设在该滑移系上作用一大小为0.7MPa的切应力，试计算单位刃位错线受力的大小和方向（取点阵常数为a＝0.2nm）。2、若有，某一Cu-Ag...