某大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試試題

1、西北工業(yè)大學(xué)2008年碩士研究生入學(xué)考試試題 試題名稱：材料科科學(xué)基礎(chǔ)礎(chǔ)（A卷卷） 試題編編號(hào)：8832說 明：所所有答題題一律寫寫在答題題紙上 第 1 頁 共 33 頁一、簡答題題（每題題10分，共共60分）固態(tài)下，無無相變的的金屬，如如果不重重熔，能能否細(xì)化化晶粒？如何實(shí)實(shí)現(xiàn)？固體中有哪哪些常見見的相結(jié)結(jié)構(gòu)？何謂平衡結(jié)結(jié)晶？何何謂非平平衡結(jié)晶晶？擴(kuò)散第一定定律的應(yīng)應(yīng)用條件件是什么么？對于于濃度梯梯度隨時(shí)時(shí)間變化化的情況況，能否否應(yīng)用擴(kuò)擴(kuò)散第一一定律？何為織構(gòu)？包括哪哪幾類？什么是成分分過冷？如何影影響固溶溶體生長長形態(tài)？二、作圖計(jì)計(jì)算題（每每題155分，共共60分）請分別寫出出FCCC、B

2、CCC和HCPP晶體的的密排面面、密排排方向，并并計(jì)算密密排面間間距和密密排方向向上原子子間距。請繪出面心心立方點(diǎn)點(diǎn)陣晶胞胞，并在在晶胞中中繪出（110）晶面；再以（110）晶面平行于紙面，繪出（110）晶面原子剖面圖，并在其上標(biāo)出001，晶向。已知H700黃銅在在4000時(shí)完成成再結(jié)晶晶需要11小時(shí)，而而在3990下完成成再結(jié)晶晶需2小時(shí)，請請計(jì)算在在4200下完成成再結(jié)晶晶需要多多長時(shí)間間？一個(gè)FCCC晶體在在方向在在2MPPa正應(yīng)應(yīng)力下屈屈服，已已測得開開動(dòng)的滑滑移系是是，請確確定使該該滑移系系開動(dòng)的的分切應(yīng)應(yīng)力。三、綜合分分析題（30分）請根據(jù)Fee-Fee3C相圖分分析回答答下列問問

3、題：（17分）請分析2.0wtt.%CC合金平平衡狀態(tài)態(tài)下的結(jié)結(jié)晶過程程，并說說明室溫溫下的相相組成和和組織組組成。請分析2.0wtt.%CC合金在在較快冷冷卻，即即不平衡衡狀態(tài)下下，可能能發(fā)生的的結(jié)晶過過程，并并說明室室溫下組組織會(huì)發(fā)發(fā)生什么么變化。假設(shè)將一無無限長純純鐵棒置置于9330滲碳?xì)鈿夥障麻L長期保溫溫，碳原原子僅由由棒頂端端滲入（如如圖所示示），試試分析并并標(biāo)出9930 和 緩冷至至室溫時(shí)時(shí)的組織織分布情情況。（繪繪制在答答題紙上上）防護(hù)防護(hù)防護(hù)C原子930室溫圖示Cu-Cd二二元相圖圖全圖及及其40006000范圍的的局部放放大：（13分）請根據(jù)相圖圖寫出5549、5477、54

4、44、3977和3144五條水水平線的的三相平平衡反應(yīng)應(yīng)類型及及其反應(yīng)應(yīng)式；已知相成成分為wwcd =466.5，4000時(shí)相的成成分為wwcd =577，請請計(jì)算4400時(shí)wCd50合合金的相相組成。2008年年西北工工業(yè)大學(xué)學(xué)碩士研研究生入入學(xué)試題題參考答答案簡答題（每每題100分，共共60分）固態(tài)下，無無相變的的金屬，如如果不重重熔，能能否細(xì)化化晶粒？如何實(shí)實(shí)現(xiàn)？答：可以。.通過進(jìn)行適當(dāng)冷變形，而后在適當(dāng)溫度再結(jié)晶的方法獲得細(xì)晶（應(yīng)主意避開臨界變形度和避免異常長大）?；蜻M(jìn)行熱加工，使之發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。固體中有哪哪些常見見的相結(jié)結(jié)構(gòu)？答：固體中中常見的的相結(jié)構(gòu)構(gòu)有：固固溶體（單單質(zhì)）、化化

5、合物、陶陶瓷晶體體相、非非晶相、分分子相。何謂平衡結(jié)結(jié)晶？何何謂非平平衡結(jié)晶晶？答：平衡結(jié)結(jié)晶是指指結(jié)晶速速度非常常緩慢，液液相和固固相中擴(kuò)擴(kuò)散均很很充分的的情況下下的結(jié)晶晶。非平平衡結(jié)晶晶是指結(jié)結(jié)晶速度度比較快快，擴(kuò)散散不充分分的情況況下的結(jié)結(jié)晶。擴(kuò)散第一定定律的應(yīng)應(yīng)用條件件是什么么？對于于濃度梯梯度隨時(shí)時(shí)間變化化的情況況，能否否應(yīng)用擴(kuò)擴(kuò)散第一一定律？答：擴(kuò)散第第一定律律的應(yīng)用用條件是是穩(wěn)態(tài)擴(kuò)擴(kuò)散，即即與時(shí)間間無關(guān)的的擴(kuò)散。對對于非穩(wěn)穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散散的情況況也可以以應(yīng)用擴(kuò)擴(kuò)散第一一定律，但但必須對對其進(jìn)行行修正。何為織構(gòu)？包括哪哪幾類？答：織構(gòu)是是晶體中中晶面、晶晶向趨于于一致現(xiàn)現(xiàn)象?？椏棙?gòu)包括括

6、再結(jié)晶晶織構(gòu)和和變形織織構(gòu)。其其中變形形織構(gòu)又又包括絲絲織構(gòu)和和板織構(gòu)構(gòu)。什么是成分分過冷？如何影影響固溶溶體生長長形態(tài)？答：凝固過過程中，隨隨液固界界面的推推進(jìn)，液液固界面面附近液液相一側(cè)側(cè)產(chǎn)生溶溶質(zhì)原子子富集，導(dǎo)導(dǎo)致液相相的熔點(diǎn)點(diǎn)發(fā)生變變化，由由此產(chǎn)生生的過冷冷現(xiàn)象稱稱為成分分過冷。無無成分過過冷時(shí)，固固溶體以以平面狀狀生長，形形成等軸軸晶；有有較小過過冷度時(shí)時(shí)，形成成胞狀組組織；有有較大成成分過冷冷時(shí)，形形成樹枝枝晶。二、作圖計(jì)計(jì)算題（每每題155分，共共60分）請分別寫出出FCCC、BCCC和HCPP晶體的的密排面面、密排排方向，并并計(jì)算密密排面間間距和密密排方向向上原子子間距。答：晶

7、體結(jié)構(gòu)密排面密排方向密排面間距距密排方向原原子間距距FCC111BCC110HCP00011a請繪出面心心立方點(diǎn)點(diǎn)陣晶胞胞，并在在晶胞中中繪出（110）晶面；再以（110）晶面平行于紙面，繪出（110）晶面原子剖面圖，并在其上標(biāo)出001，晶向。答： 已知H700黃銅在在4000時(shí)完成成再結(jié)晶晶需要11小時(shí)，而而在3990下完成成再結(jié)晶晶需2小時(shí)，請請計(jì)算在在4200下完成成再結(jié)晶晶需要多多長時(shí)間間？答：在兩個(gè)個(gè)不同的的恒定溫溫度產(chǎn)生生相同程程度的再再結(jié)晶時(shí)時(shí)， 兩邊取對數(shù)數(shù)，并比比之得 t3 = 0.226 h 一個(gè)FCCC晶體在在方向在在2MPPa正應(yīng)應(yīng)力下屈屈服，已已測得開開動(dòng)的滑滑移系是

8、是，請確確定使該該滑移系系開動(dòng)的的分切應(yīng)應(yīng)力。答： 三、綜合分分析題（30分）請根據(jù)Fee-Fee3C相圖分分析回答答下列問問題：（17分）請分析2.0wtt.%CC合金平平衡狀態(tài)態(tài)下的結(jié)結(jié)晶過程程，并說說明室溫溫下的相相組成和和組織組組成。請分析2.0wtt.%CC合金在在較快冷冷卻，即即不平衡衡狀態(tài)下下可能發(fā)發(fā)生的結(jié)結(jié)晶過程程，并說說明室溫溫下組織織會(huì)發(fā)生生什么變變化。假設(shè)將一無無限長純純鐵棒置置于9330滲碳?xì)鈿夥障麻L長期保溫溫，碳原原子僅由由棒頂端端滲入（如如圖所示示），試試分析并并標(biāo)出9930 和 緩冷至至室溫時(shí)時(shí)的組織織分布情情況。答：L L Fee3CII +Fee3C Fee3CIIII相組成：+ FFe3C 組織織組成：P+ Fe33CII （忽略略Fe3CIIII）根據(jù)冷速不不同，可可能出現(xiàn)現(xiàn)共晶反反應(yīng)，得得到Ldd；得到到的P層片細(xì)細(xì)?。籉Fe3CII的析析出將收收到抑制制，甚至至不析出出。附圖如下防護(hù)防護(hù)防護(hù)C原子930室溫Fe3CFe3CP+Fe3CFPP+F圖示Cu-Cd二二元相圖圖全圖及及其40006000范圍的的局部放放大：（13分）請根據(jù)相圖圖寫出5549、5477、5444、3977和3144五條水水平線的的三相平平衡反應(yīng)應(yīng)類型及及其反應(yīng)應(yīng)式；已知相成成分為wwcd =4