西北工業(yè)大學年度碩士研究生入學試題

西北工業(yè)大學年度碩士研究生2005年西北工業(yè)大學碩士研究生入學試題1.請簡述二元合金結晶的基本條件有哪些。變都是以形核長大方式進行的，請問兩者之間有何5.請簡述回復的機制及其驅動力。在面心立方晶體中，分別畫出，在面心立方晶體中，分別畫出指出哪些是滑移面、滑移方向，并就圖中情況分析它們能否構成滑移系？若外2.請判定下列位錯反應能否進行，若能夠進行，請在晶胞圖上做出矢量圖。(1)(2)3.假設某面心立方晶體可以開動的滑移系為，請回答：(1)給出滑移位錯的單位位錯柏氏矢量；(2)若滑移位錯為純刃位錯，請指出其位錯線方向；若滑移位錯為純螺位錯，8.314J/mol·K)。(1)請畫出AD代表的垂直截面圖及各區(qū)的相組成(已知TA>TD)；(2)請畫出X合金平衡冷卻時的冷區(qū)曲線，及各階段相變反應。1.請對比分析加工硬化、細晶強化、彌散強化、復相強化和固溶強化的特點和晶相圖分析解答下列問題：(1)分析合金I、II的平衡結晶過程，并繪出冷卻曲線；(2)說明室溫下I、II的相和組織是什么？并計算出相和組織的相對含量；(4)分析在快速冷卻條件下，I、II兩合金獲得的組織有何不同。2005年西北工業(yè)大學碩士研究生入學試題參考答案一、簡答題(每題8分，共40分)1.請簡述二元合金結晶的基本條件有哪些。變都是以形核長大方式進行的，請問兩者之間有何答：同素異晶轉變是相變過程，該過程的某一熱力學量的倒數(shù)出現(xiàn)不連續(xù)；再生一個大小和方向等于其柏氏矢量的彎折，此彎折即被稱為扭折或割階。扭折是指交割后產生的彎折在原滑移面上，對位錯的運動不產生影響，容易消失；割階是不在原滑移面上的彎折，對位錯的滑移有影響。出現(xiàn)。間隙機制：包括間隙機制和填隙機制，其中間隙機制是主要機制。影響擴散的主要因素有：溫度(溫度約高，擴散速度約快)；晶體結構與類型 (包括致密度、固溶度、各向異性等)；晶體缺陷；化學成分(包括濃度、第5.請簡述回復的機制及其驅動力。高溫機制：對應多邊化(位錯的滑移＋攀移)驅動力：冷變形過程中的存儲能(主要是點陣畸變能)二、計算、作圖題：(共60分，每小題12分)，指出哪些是滑移面、滑移方向，并就圖中情況分析它們能否構成滑移系？若外2.請判定下列位錯反應能否進行，若能夠進行，請在晶胞圖上做出矢量圖。(1)(2)錯線與錯線與答：(答：(1)單位位錯的柏氏矢量b平行，為[011]。3.3.假設某面心立方晶體可以開動的滑移系為，請回答：2)若滑移位錯為純刃位錯，請指出其位錯線方向；若滑移位錯為純螺位錯，其；；(2)純刃位錯的位錯線方向與b垂直，且位于滑移面上，為1)請畫出AD代表的垂直截面圖及各區(qū)的相組成(已知TA>TD)；2)請畫出X合金平衡冷卻時的冷區(qū)曲線，及各階段相變反應。三、綜合分析題：(共50分，每小題25分)1.請對比分析加工硬化、細晶強化、彌散強化、復相強化和固溶強化的特點和；細晶強化：是由于晶粒減小，晶粒數(shù)量增多，尺寸減小，增大了位錯連續(xù)滑移的阻力導致的強化；同時由于滑移分散，也使塑性增大。該強化機制是唯一的復相強化：由于第二相的相對含量與基體處于同數(shù)量級是產生的強化機制。其強化程度取決于第二相的數(shù)量、尺寸、分布、形態(tài)等，且如果第二相強度低于電交互作用(玲木氣團)和化學交互作用。2.請根據(jù)所附二元共晶相圖分析解答下列問題：3)如果希望得到室溫組織為共晶組織和5%的q初的合金，求該合金的成III合金獲得的組織有何不同。答：(1)(3)設所求合金成分為xII合金在快冷條件下q初呈樹枝狀，且數(shù)量減少。共晶體組織變細小，相對量2006年西北工業(yè)大學碩士研究生入學試題一、簡答題(每題10分，共50分)分析工程材料的分類及其特點。5.擴散激活能的物理意義為何？試比較置換擴散和間隙擴散的激活能的大小。二、作圖計算題(每題15分，共60分)BCC體最密排面的堆積密度。4.4.和均位于Fcc鋁的(111)晶面上，因此理論上和((1)畫出(111)晶面及單位滑移矢量和。(2)比較具有此二滑移矢量的位錯的能量。三、綜合分析題(每題20分，共40分)試從晶界的結構特征和能量特征分析晶界的特點。2.試分析冷塑性變形對合金組織結構、力學性能、物理化學性能、體系能量的2006年西北工業(yè)大學碩士研究生入學試題參考答案一、簡答題(每題10分，共50分)試從結合鍵的角度，分析工程材料的分類及其特點。屬強度和硬度較高，塑性較好。復合材料：是以上三中基本材料的人工復合物，結合鍵種類繁多。性能差異很答：有兩種方式：體密度，即單位體積內的位錯線長度；面密度，即垂直穿過化組織。5.擴散激活能的物理意義為何？試比較置換擴散和間隙擴散的激活能的大小。即必須克服勢壘。相比而言，間隙擴散的激活能較小。二、作圖計算題(每題15分，共60分) 答B(yǎng)CC晶體最密排面的堆積密度。答答：BCC密排面為{110}面，其面積為：{{110}面上被原子占據(jù)的面積為(兩個原子)：和均位于Fcc鋁的(111)晶面上，因此理論上和((1)畫出(111)晶面及單位滑移矢量和。(2)比較具有此二滑移矢量的位錯的能量。55答：(1)((2)兩位錯位于兩位錯位于同一滑移面，因此G相同，故：三、綜合分析題(每題20分，共40分)1.試從晶界的結構特征和能量特征分析晶界的特點。b)阻礙位錯運動——σbt——細晶強化f)微量元素、雜質富集2.試分析冷塑性變形對合金組織結構、力學性能、物理化學性能、體系能量的3)晶粒轉動形成變形織構。1.組織結構：(1)形成纖維組織：晶粒沿變形方向被拉長；(2)形成位3)晶粒轉動形成變形織構。a)力學性能：位錯密度增大，位錯相互纏繞，運動阻力增大，造成加工硬b)物理化學性能：其變化復雜，主要對導電，導熱，化學活性，化學電位c)體系能量：包括兩部分：(1)因冷變形產生大量缺陷引起點陣畸變，使畸變能增大；(2)因晶粒間變形不均勻和工件各部分變形不均勻引起的微觀內應力和宏觀內應力。這兩部分統(tǒng)稱為存儲能，其中前者為2007年西北工業(yè)大學碩士研究生入學試題 3.請判定在FCC晶體中下列位錯反應能否進行：aaa263 4.試畫出立方晶體中的(123)晶面和[346]晶向。1.如附圖所示，請分析：(24分)成物(j點成分小于g點成分)； IIt/℃III6knj分析回復、再結晶、正常長大、異常長大的驅動力及力學性能6knjαβghidαβghAbc1gc2dheBaaa1120>核功也等于三分之一表面能，為什么非均勻形核比均勻形核容易？晶體的空位形成能是多少？(已知該晶體的常數(shù)A＝0.0539，波耳滋曼EcAexpV)kTVA0.0539cosa12==cosa12==aaa[101]+[121])[111]aaa3.請判定在fcc中下列位錯反應能否進行：26312(26)6(26)3333(6滿足幾何條件和能量條件，反應可以進行。(3分)4.試畫出面心立方晶體中的(123)晶面和晶向1.如附圖所示，請分析：(24分)成物(j點成分小于g點成分)； Lα→βILj+6kan(2分)IIg′d：α+(α+β)+β(1分)共II共d′h′：β+(α+β)+α(1分)共IIIILL→ααα→βIt/℃III6knjαgidhβAbc1gc2dheBw=ig100%；(a+)共gdidw=a共晶前析出量析出比例＝idII初IIgdIIgdII(3分)初a(3分)初(16分)回復再結晶正常長大異常長大 (主要是點陣 (主要是點陣平降西北工業(yè)大學2008年碩士研究生入學考試試題試題名稱：材料科學基礎(A卷)說明：所有答題一律寫在答題紙上4.擴散第一定律的應用條件是什么？對于濃度6.什么是成分過冷？如何影響固溶體生長形2.請繪出面心立方點陣晶胞，并在晶胞中繪出(110)晶面；再以(110)晶面平行于紙面，繪出(110)晶面原子剖面圖，并在其上標出三、綜合分析題(30分)所示)，試分析并標出930℃和緩冷至室397℃和314℃五條水平線的三相平衡反應2008年西北工業(yè)大學碩士研究生入學試題參考答案溫度再結晶的方法獲得細晶(應主意避開臨界變形度和避免異常長大)?；蜻M行熱加工，使之發(fā)答：固體中常見的相結構有：固溶體(單質)、10.擴散第一定律的應用條件是什么？對于濃12.什么是成分過冷？如何影響固溶體生長形點發(fā)生變化，由此產生的過冷現(xiàn)象稱為成分過密排方密排方密排面{111}向構請繪出面心立方點陣晶胞，并在晶胞中繪出請繪出面心立方點陣晶胞，并在晶胞中繪出(110)晶面；再以(110)晶面平行于紙面，繪出(110)晶面原子剖面圖，并在其上標出1=eRT1=eRTT=eRTTtQ(11)21t2，并比之得2tQ(11)31t311TT 21=TTT31311t=0.26h3a 三、綜合分析題(30分)所示)，試分析并標出930℃和緩冷至室2)根據(jù)冷速不同，可能出現(xiàn)共晶反應，得到397℃和314℃五條水平線的三相平衡反應46.5C子Fe3Cγ930℃Fe3CP+Fe3CPP+FF室溫試題名稱：材料科學基礎(B卷)說明：所有答題一律寫在答題紙上第1頁共3頁錯類型b與lτ與bτ與l位錯線運動2.什么是置換固溶體？影響置換固溶體溶解度的因素有哪些？形成無限固溶體的條件是什4.在室溫下對鐵板(其熔點為1538℃)和錫板(其熔點為232℃)，分別進行來回彎折，進行，各會發(fā)生什么現(xiàn)象？為什和兩位錯，和兩位錯，10.面心立方晶體沿[001]方向拉伸，可能有幾4.請分別寫出立方晶系中{110}和{100}晶面族5)請分析并分別寫出1285℃、1125℃和665℃三個恒溫轉變的類型和反應式，以及882℃時發(fā)生兩相恒溫轉變的類型和反應6)請繪出w＝31%合金平衡結晶的冷卻曲Ti3Al＝ (注：1125℃時，w＝27%，w＝26%，waTiTi3AlTiAl＝℃℃℃℃℃℃w＝35%)TiAl1.在位錯發(fā)生滑移時，請分析刃位錯、螺位錯⊥⊥2.什么是置換固溶體？影響置換固溶體溶解度兩組元晶體結構相同是形成無限固溶體的必要4.在室溫下對鐵板(其熔點為1538