中南大学
2013年硕士研究生入学考试试题
考试科目代码及名称：959 材料科学基础 考试时限：3小时 总分：150分
一、名词解释 （10×3=30分）
加工硬化 沉淀强化 交滑移 上坡扩散 调幅分解 金属化合物 临界分切应力 珠光体 Orowan机制 等强温度
二、解答题（6×10=60分）
1、判断下列位错反应能否进行：
aaaaa（1）a[100]?[101]?[101]；(2)[112]?[111]?[111]
223622、请指明下列五种结构分别属于什么布拉菲点阵。注：a=b=c,α=β=γ=90°。
图省
3、冷变形金属在回复和再结晶过程中，组织和性能分别有什么变化？ 4、试分别给出FCC,BCC及HOP的主要滑移系。
5、试分析液态金属凝固过程中形成中心等轴晶区的条件是什么？ 6、为什么空位是热力学稳定缺陷，而位错是非热力学稳定缺陷。
三、问答题(3×20=60分)
1、绘出Fe-Fe3C相图，标出其中的关键成分和关键温度，并且回答： （1）分析碳含量对Fe-C合金室温组织和力学性能的影响。
（2）分析45钢的拉伸变形过程可分为哪几个阶段及其相应的特征和机理。
2、试解释为什么材料的理论强度远高于其实际强度。随着现代科学技术的进步和国民经济的发展，材料的强韧化越来越重要，试举例说明材料强化或韧化的4种方法，并阐述相应的强化和韧化原理。
3、试分析下列材料科学过程是否与原子扩散有关，为什么？ A 热弹性马氏体箱变 B 脱溶分解 C 成分均匀化 D 高温蠕变 E G.P形成
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2012年硕士研究生入学考试试题
考试科目代码及名称：959 材料科学基础 考试时限：3小时 总分：150分
一、名词解释（30分）
配位数 割阶硬化 层错能 滑移系 体扩散 凝固 相律 晶内偏析 离异共晶 直线定律
二、分析计算题
1、分析下列关于材料现象的描述是否正确。（18分）
a.空位和位错都是热力学稳定缺陷。
b.上坡扩散现象表明固体中原子扩散的驱动力是体系的化学势梯度。 c.冷变形是指材料室温下进行的变形过程。
d.液态金属凝固是需要过冷，那么固态金属融也需要过热。 e.在二元相图中，相邻相区的相数差永远为1。
f.固相平均成分线的位置取决于冷却速率，冷却极慢时与固相线重合。
2、下图为Fe-Fe3C相图，是Fe-C相图的一部分，请分析C%分别为1.2%、3.0%、
4、○6两种合金）（wt）两种合金的凝固过程（图中○，画出结晶过程组织变化示
意图，指出室温下两种合金的组织组成物和相组成物分别是什么，并计算室温下组织组成物和相组成物的相对含量。(20分) 图省
3、下图为Pb-Bi-Sn相图的投影图。（15分） (1)写出P，E的反应式和反应类型。
(2)写出合金Q（WBi=70%,WSn=20%）的凝固过程及室温组织。 (3)计算合金Q室温下组织的相对量。 图省
4、在面心立方晶体中：
（1）密排面和密排方向分别是什么
（111）（2）分别画出(101)、[101]、、[110]和(111)、[011]，指出以上
晶面和晶向哪些是面心立方晶体可能滑移面、滑移方向，并就图中情况分析它
们能否构成滑移系？（8分）
（3）若外力方向为[001],请分析以上滑移系哪些可以开动？（4分） 5、一个位错环，能否其各部分都是螺位错？能否各部分都是刃位错？为什么？（20分）
6、从显微组织上如何区分动、静回复和动、静再结晶。（16分）
7、已知金属钨的氧化物有WO2、WO2.72、WO2.90、WO3四种形式，试分析并回答： A.若将一致密钨棒一端于700℃下长时间暴露在纯氧气氛中，其他端面密封 ，试画出沿长度方向棒中的相分布特征；（10分）
B.有人认为WO2.90是WO3与WO2机械混合物，是否正确？为什么？（5分）
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2011年硕士研究生入学考试试题
考试科目代码及名称：959 材料科学基础 考试时限：3小时 总分：150分、
一、名词解释（本题30分，每小题3分）
变质处理 临界晶核 枝晶偏析 平衡分配系数 莱氏体 屈服现象 金属化合物 自扩散 柯垂尔气团 割阶硬化 二、分析计算题（本题共120分）
1、铜-锌基单相固溶体进行均匀化热处理，试讨论如下问题：
1）在有限时间内能否使枝晶偏析完全消失？（5分） 2）冷加工对此合金均匀化过程有无影响？说明理由？（5分） 2、根据Fe-Fe3C相图：
1）写出纯Fe的两种结构、单胞的致密度及其滑移面；（6分） 2）分析Wc对Fe-C合金力学性能的影响；（6分） 3）分析45钢具有较好锻造性能的原因。（6分） 3、请根据图1所示的Pb-Bi-Sn相图，回答： 1）写出三相平衡和四相平衡反应式；（6分）
2）标出成分为5%Pb、65%Bi与30%Sn合金位置，写出该合金凝固过程。（6分） 图省
4、分析金属结晶过程中结晶条件及工艺方法的改变对铸锭组织及晶粒大小的影响。（15分）
5、试分析晶界在材料塑性变形中的作用。（10分）
6、什么是交滑移？为什么只有螺位错可以发生交滑移而刃位错却不能？（10分） 7、铜为FCC结构，其相对原子质量为63.55，密度为8.96g/cm3，计算铜的点阵常数和原子半径。测得Au的摩尔分数为40%的Cu-Au固溶体点阵常数a=0.3795nm,密度为14.213g/cm3，计算说明该固溶体的类型。（Cu的原子量为63.55，Au的原子量为169.97，阿伏伽德罗常数取6.02×10）（10分）
8、试用三个实例分析弥散强化在粉末冶金材料改性中的作用？（15分） 9、对于简单立方晶体：
1）利用位错理论和晶体学计算分析其滑移系有哪些？（10分）
2）若外力方向分别为[100]、[101]，试分析哪个滑移系可以滑动？（10分）
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2010年硕士研究生入学考试试题
考试科目代码及名称：959 材料科学基础 考试时限：3小时 总分：150分 一、名词解释（30分）
二元包晶反应 成分过冷 弹性变形 σ
0.2
微观偏析
异常长大 动态再结晶 刃型位错 软取向 晶体
二、分析计算题（共6小题，70分）
1、根据凝固理论，试述纯金属结晶与固溶体结晶的异同。（12分） 2、根据图1所示的V-Cr-C三元相图液相面的投影图，写出各温度所发生四相平衡反应的反应式及反应类型。(8分) 图1省
3、计算面心立方结构（100）、（110）、（111）晶面的面间距和面密度（单位面积上的原子数）并分析面间距与面密度间的定性关系。（10分） 4、将经过70%拉伸冷变形的长铜棒（Cu的熔点为1083℃）一端浸入0℃冰水，
另一端加热到850℃（如图2），过程持续一个小时： 图2省
1)估计其再结晶温度；（4分）
2)分析沿试样长度方向的组织和硬度变化规律；（6分） 3)画出试样中组织连续变化示意图和硬度变化曲线。（6分）
5、分析柯肯达尔效应的形成机理和意义。若以纯铜和铝青铜组成扩散偶，标志物会向哪个方向移动？（12分）
6、什么是割阶硬化？若是螺位错中形成一割阶，分析割阶的高度不同，该螺位错的运动行为有什么不同？（10分）
三、综合题（共2小题，50分）
1、根据Fe-Fe3C相图：
1）分析碳在α-Fe和γ-Fe中形成固溶体的类型及固溶度的大小，并说明
原因；（5分）
2）画出Wc=0.45%的Fe-C合金室温下的组织示意图，并计算其组织的
相对量；（5分）
3）简述Wc=1.2%的Fe-C合金结晶过程及室温下的组织；（5分） 4）分析含碳量对碳钢力学性能的影响。（5分）
2、试叙述三种金属材料强化方法，并阐述其机理，给出各种方法下的应用实
例。（30分）