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1、西北工业大学2008年硕士研究生入学考试试题试题名称：材料科学基础（A卷）试题编号：832说明：所有答题一律写在答题纸上第1页共3页一、简答题（每题10分，共60分）1 .固态下，无相变的金属，如果不重熔，能否细化晶粒？如何实现？2 .固体中有哪些常见的相结构？3 .何谓平衡结晶？何谓非平衡结晶？4 .扩散第一定律的应用条件是什么？对于浓度梯度随时间变化的情况，能否应用扩散第一定律？5 .何为织构？包括哪几类？6 .什么是成分过冷？如何影响固溶体生长形态？二、作图计算题（每题15分，共60分）1 .请分别写出FCC、BCC和HCP晶体的密排面、密排方向，并计算密排面间距和密排方 向上原子间距。
2、2 .请绘出面心立方点阵晶胞，并在晶胞中绘出（110）晶面；再以（110）晶面平行于纸面，绘出（110）晶面原子剖面图，并在其上标出001,晶向。3 .已知H70黄铜在400 c时完成再结晶需要 1小时，而在390c下完成再结晶需 2小时， 请计算在420 c下完成再结晶需要多长时间？4 . 一个FCC晶体在方向在2MPa正应力下屈服，已测得开动的滑移系是， 请确定使该滑移 系开动的分切应力 6三、综合分析题（30分）1.请根据Fe-Fe3c相图分析回答下列问题：（17分）1）请分析2.0wt.%C合金平衡状态下的结晶过程，并说明室温下的相组成和组织组成。2）请分析2.0wt.%C合金在较快冷
3、却，即不平衡状态下，可能发生的结晶过程，并说 明室温下组织会发生什么变化。3)假设将一无限长纯铁棒置于 930c渗碳气氛下长期保温，碳原子仅由棒顶端渗入（如 图所示），试分析并标出930 c和缓冷至室温时的组织分布情况。 （绘制在答题纸上）防护2.C原子1）：蒯聃相图写出”5496472、 I 出 4ss600 c范围的局部放大:(13 分)930 cOO室温IOOO，时Y相的成分为 Wcd=57%.请计算400c时46.5%, 400&OO一 (Cu)4口口wcd=5。合金的相组成。2008年西北工业大学硕士研究生入学试题参考答案、简答题（每题10分，共60分）7 .固态下，无相变的金属，如
4、果不重熔，能否细化晶粒？如何实现？答：可以。.通过进行适当冷变形，而后在适当温度再结晶的方法获得细晶（应主意避开临 界变形度和避免异常长大）。或进行热加工，使之发生动态再结晶。8 .固体中有哪些常见的相结构？答：固体中常见的相结构有：固溶体（单质）、化合物、陶瓷晶体相、非晶相、分子相。9 .何谓平衡结晶？何谓非平衡结晶？答：平衡结晶是指结晶速度非常缓慢，液相和固相中扩散均很充分的情况下的结晶。非平衡结晶是指结晶速度比较快，扩散不充分的情况下的结晶。10 .扩散第一定律的应用条件是什么？对于浓度梯度随时间变化的情况，能否应用扩散第一定律？答：扩散第一定律的应用条件是稳态扩散，即与时间无关的扩散。
5、对于非稳态扩散的情况也可以应用扩散第一定律，但必须对其进行修正。11 .何为织构？包括哪几类？答：织构是晶体中晶面、晶向趋于一致现象。织构包括再结晶织构和变形织构。其中变形织 构又包括丝织构和板织构。12 .什么是成分过冷？如何影响固溶体生长形态？答：凝固过程中，随液固界面的推进，液固界面附近液相一侧产生溶质原子富集，导致液相的熔点发生变化，由此产生的过冷现象称为成分过冷。无成分过冷时，固溶体以平面状生长，形成等轴晶；有较小过冷度时，形成胞状组织；有较大成分过冷时，形成树枝晶。二、作图计算题（每题15分，共60分）5.请分别写出FCC、BCC和HCP晶体的密排面、密排方向，并计算密排面间距和密
6、排方 向上原子间距。答：晶体结构密排面密排方向密排面间距密排方向原 子间距FCC111福典6.答:BCC110短HCP00011产a请绘出面心立方点阵晶胞，并在晶胞中绘出（110）晶面；再以（110）晶面平行于纸面,绘出（110）晶面原子剖面图，并在其上标出001, iu晶向。7.已知H70黄铜在400c时完成再结晶需要 1小时，而在390c下完成再结晶需 2小时, 请计算在420 c下完成再结晶需要多长时间？答：在两个不同的恒定温度产生相同程度的再结晶时,Q 11二 eR（T27）t2两边取对数，并比之得t1t3lnt1t2T2T1lnt1T3T11_14002733902731_14002
7、73420273t3=0.26h 8.一个FCC晶体在123方向在2MPa正应力下屈服，已测得开动的滑移系是（111）101，请确定使该滑移系开动的分切应力答：cos1 23 1111 23 111-12 3= 0.617-4%3123 101彳23彳0110 314 . 2= 0.756=2 0.61 7 0.75 6 0.93M Pa三、综合分析题（30分）3.请根据Fe-Fe3c相图分析回答下列问题：（17分）4)请分析2.0wt.%C合金平衡状态下的结晶过程，并说明室温下的相组成和组织组成。答:5)6)1)2)3)请分析2.0wt.%C合金在较快冷却，即不平衡状态下可能发生的结晶过程，
8、并说明 室温下组织会发生什么变化。假设将一无限长纯铁棒置于 930c渗碳气氛下长期保温，碳原子仅由棒顶端渗入（如 图所示），试分析并标出930 c和缓冷至室温时的组织分布情况。L- 丫丫 一 Fe3Cii丫 一 a +Fe3ca f Fe3Ciii相组成：行Fe3c 组织组成：P+ FesCu根据冷速不同，可能出现共晶反应，得到 收到抑制，甚至不析出。附图如下防护(忽略 Fe3Ciii)Ld;得到的P层片细小；FaGi的析出将Fe3c4CWh3）情根据相图写出 549 C、547 C、544 C、397俨H4MM 转型及其反应式；4)1知R相成分为 wcd=46 5%. 400c时Fe3C 丫
9、相的成分为P+Fe3c PP+Fwcd=57%,请计F 室温算 400 c 时 WCd930 cCu-Cd二元相图全图及其 400c600c范围的f=50%合金的相组成。防护答:1)549 c547 c544 c397 c314 c2)包晶反应， 包晶反应， 共晶反应， 包晶反应， 共晶反应，57 -5057 -46.5(Cu) + L - 33 +_ 丫L 丫 + 8 s + a Lf e +(Cd)100% =66.7% 或50-46.5% = 100% = 33.3%57 -46.5生活不是等待风暴过去，而是学会在雨中翩翩起舞不要去考虑自己能够走多快，只要知道自己在不断努力向前就行，路对
10、了，成功就不远了。放弃了，就不该后悔。失去了，就不该回忆。放下该放下，退出那没结局的剧。我们需要一点点的眼泪去洗掉眼中的迷雾，一点点的拥抱去疗愈受伤的心，一点点的休息去继续前行，少壮不努力，老大徒伤悲 ，每个人的人生都是不一样的，处同样的位置，也是有人哭，有人笑，有人沉默。穷人缺什么：表面缺资金，本质缺野心，脑子缺观念，机会缺了解，骨子缺勇气，改变缺行动，事业缺毅力世界上最聪明的人是借用别人撞的头破血流的经验作为自己的经验，世界上最愚蠢的人是非用自己撞得头破血流的经验才叫经验，不要抱着过去不放， 拒绝新的观念和挑战，每个人都有退休的一天，但并不是每个人都能拥有退休后的保障。觉得为时已晚的时彳恰恰是最早的时候，勿将今日之事拖到明日，学习时的苦痛是暂时的，未学到的痛苦是终生的，学习这件事，不是缺乏时间，而是缺乏努力，幸福或许不排名次, 学习并不是人生的全部。但既然连人生的一部分一一学习也无法征服，还能做什么呢