青岛科技大学考研专业课试题2008-材料科学基础.doc

1、青 岛 科 技 大 学二OO 八 年硕士研究生入学考试试题考试科目：材料科学基础 注意事项：1本试卷共 12 道大题（共计20个小题），满分150 分；2本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷上或草纸上均无效。要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划；3必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。 1. 填空（每空1.5分，共30分）：1) 金属凝固的驱动力是（），形核阻力是（）。2) 在均匀形核过程中形成临界晶核时，体积自由能的降低只能补偿表面自由能增高的（ ），还有（ ）的表面自由能必须从（ ）中获得。3) 金属扩散的驱动力是（）,影响扩散最主要的因素是（）。4) 铁素体是

2、碳在（ ）中形成的间隙固溶体；奥氏体是碳溶入（ ）中形成的间隙固溶体。5) 位错柏氏矢量的方向可以用（ ）表示，柏氏矢量的大小可用（ ）表示，柏氏矢量的大小又称为（ ）。6) 固溶体具有（ ）组元的点阵类型。溶质原子在溶剂中的最大含量称为（ ）。固溶体按照溶质原子在溶剂点阵中所占据的位置不同可以分为（ ）和（ ）。7) 固溶体合金凝固时，在正温度梯度下，由于固液界面前沿液相中存在成分过冷，随着成分过冷度由小变大，其界面生长形态将从平直界面向（ ）和（ ）发展。8) 一个（ ）和（ ）组成一个滑移系。2. 作图题：1）在立方晶胞中画出、晶面 及110、晶向。（8分） 2）在六方晶系中画出（000

3、1）、（）晶面及、晶向。(10分)3. 假定均匀形核时形成边长为a的立方体形晶核，单位体积吉布斯自由能为DGV，比表面能为s。求（1）临界晶核边长。 （2）临界晶核形成功。(10分)4. 溶质和溶剂的原子尺寸差别（原子尺寸因素）怎样影响置换固溶体的固溶度，说明原因。(10分)5. Wc0.001的低碳钢，置于Wc0.012的渗碳气氛中，在920C下进行渗碳，如要求离表面0.2cm处的Wc0.0045，问需多少渗碳时间？（已知C在gFe中扩散的激活能Q133984J/mol，D00.23cm2/s）。（可能用到的erf函数：erf(0.71)=0.68, erf(0.62)=0.619, erf

4、(0.75)=0.71, erf(0.34)=0.37）(10分).6. 固态下无相变的金属及合金，如不重熔，能否改变其晶粒大小?用什么方法可以改变? (10分)第 1 页（共 2 页）7. 已知A（熔点600C）与B（熔点500C）在液态无限互溶，固态时A在B 中的最大固溶度（质量分数）为wA0.30，室温时为wA0.10；但B在固态和室温时均不溶于A。在300C时发生共晶反应L(wB0.40)Ab（wB0.70）。试绘出A-B合金相图；分析wA0.80合金在室温下组织组成物和相组成物的相对量。(12分)8. 冷变形金属的力学性能（强度、硬度、塑性）和应内力在回复和再结晶过程分别有什么样的变

5、化？(10分)9. 求（121）和（100）决定的晶带轴与（001）和（111）所决定的晶带轴所构成的晶面的晶面指数。(10分)10. 已知Al晶体在550C时的空位浓度为210-6，计算这些空位均匀分布在晶体中的平均间距。（已知Al的原子直径为0.287nm）。(10分)11. 若单晶体铜的表面恰好是100晶面，假设晶体可以在各个滑移系上进行滑移。试讨论表面上可能见到的滑移线形貌（滑移线的方位和它们之间的夹角）？若单晶体表面为111呢？(10分)12. 铜是工业上常用的一种金属材料，具有电导率和耐腐蚀性好的优点，但是纯铜的强度较低，经常难以满足要求，根据你所学的知识，提出几种强化铜合金的方法，并说明其强化机理。(10分)第 2 页（共 2 页）