材料科学基础模拟试卷

2012年攻读硕士学位研究生入学考试模拟试题

考试科目：材料科学基础 使用专业：材料科学与工程

一、名词解释（20）

空间群 奥氏体 负温度梯度 肖脱基空位 相平衡 调幅分解 晶界 再结晶 珠光体 共晶转变 二、填空（20）

1、体心立方结构的原子配位数为＿，致密度为＿，它的每个晶胞中含有的八面体间隙数与四面体间隙数之比为＿。

2、金属结晶时的过冷度越大，结晶驱动力＿，临界晶核尺寸＿，临界形核功＿，形核率＿，结晶后的晶粒尺寸＿，金属强度＿。

3、从微观上看，结晶时的液固相界面有＿界面和＿界面，典型金属的液固相界面属于＿界面，它以＿机制生长，其生长速率较＿。

4、原子扩散驱动力是＿，阻力是＿，固态金属中扩散的主要机制是＿与＿。

5、小角度晶界是相邻两晶粒的位向差＿的晶界，它可分为＿和＿两种基本类型，前者是由＿位错构成，后者是由＿位错构成。 三、判断对错（10）

1、对于螺型位错，其柏氏矢量平行于位错线，因此纯螺型位错只能是一条直线。 2、晶粒越细小，晶体强度、硬度越高、塑性、韧性越差。 3、溶质和溶剂晶体结构相同，是形成连续固溶体的充分必要条件。 4、贝氏体转变中，Fe、C原子 均不发生扩散。

5、晶粒长大过程中，大角度晶界具有比较快的迁移速度。 6、形成临界晶核时提及自由能的减小只能补偿新增表面能的1/3。 7、三元系相图中，在共晶温度点的自由度为0。此时是三相平衡。 8、一般来说，在固态相变时，母相中的晶体缺陷可以促进新相的形成。 9、奥氏体的绒毯能力之所以比铁素体高是因为奥氏体晶体间隙大。

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10、多晶体材料塑性变形至少需要3个独立滑移系开动。

四、铁的点阵常数是2.86?(1 ?=0.1nm)，相对原子质量是55.84，试用阿伏伽德罗常数（6.023×1023）计算其密度。（10）

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五、（10）

1、什么是形状记忆效应？

2、说明通过马氏体相变产生形状记忆效应的原因。

六、请在立方晶胞中画出（122）和（012）以及[102]和[111]的图示，并说明其意义。（10） 七、（10）

1、试用塑性变形理论说明金属材料的晶粒越细小其强度越高的原因。

2、已知：当退火后纯铁的晶粒大小为16个/mm2时，屈服强度σS=100MPa；当晶粒大小为4096个/mm2时，σS=250MPa，试求晶粒大小为25个/mm2时，屈服强度σS的值。 八、含碳0.1%的碳钢在930℃渗碳，3小时渗层厚度为0.4mm，某人欲获得0.8mm的渗层，计划用6小时，该人的计划是否正确？为什么？（10）

九、试分析在面心立方金属中，位错的柏氏矢量为b1=a/2[101]，b2= a/6[121]，b3=a/3[111]。位错反应b1+b2=b3能否进行，并指出其中3个位错分别是什么类型的位错，反应后生成的位错能否在滑移面上运动。（10）

十、简要说明加工硬化现象带来的利于弊。如何消除加工硬化现象？（10） 十一、影响晶态固体中原子扩散的因素有哪些？并加以简单说明。（10）

十二、从周期表查到O、Fe、Fe离子的半径分别为0.14nm、0.077nm、0.060nm，请计算推测它们可以形成什么样的晶体结构。（10） 十三、Fe-Fe3C相图如图所示。 （1） 写出恒温转变的反应式；

（2） 分析含碳量为1.5%的合金平衡冷却过程，说明室温时的组织组成和相组成； （3） 计算室温时组织组成物的相对含量。（10）

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