(完整版)810材料科學(xué)基礎(chǔ)答案(A卷)

1、西安科技大學(xué)2014 年碩士研究生入學(xué)考試試題答案 （A 卷 ）科目編號(hào)： 810 科目名稱：材料科學(xué)基礎(chǔ)一、選擇題（每小題 3 分，共 30分）1（B）；2（C）；3（B）；4（A）；5（A）；6（B）；7（A）；8（C）；9（B）；10（D） 二、填空題 （每空 1 分，共 35 分）1. 柏氏矢量。2. 滑移，未滑移。壓，拉。3. ABCAB C， ABABAB 。4. 間隙原子，置換原子。5. 過冷，過冷度。6. 均勻，非均勻。非均勻。7. 光滑界面，粗糙界面。8. 固溶體，金屬間化合物。9. f=c-p+1 ，3，0。10. 各向異性，制耳。11. 回復(fù)、再結(jié)晶、晶粒長(zhǎng)大 .12.

2、再結(jié)晶溫度，冷，熱。13. 共晶，奧氏體，滲碳體。14. 加工硬化，再結(jié)晶退火。15. 反應(yīng)二、判斷下列說法是否正確，正確的打 （V），錯(cuò)誤的打（X）并改錯(cuò) （每小題 2 分，共 20 分）1. （V）。2. （X）o刃型位錯(cuò)不可以進(jìn)行交滑移。3. （X）。當(dāng)丫 -Fe發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閍 -Fe時(shí)，其體積變大。4. （X）。發(fā)生包共晶轉(zhuǎn)變。5. （X） o屈服強(qiáng)度。6. （X） o金屬鑄錠不可通過再結(jié)晶退火來細(xì)化晶粒。7. （V） o8. （X） o應(yīng)為原來的4倍。9. （X） o上坡擴(kuò)散。10. （X） 塑性愈好 四、簡(jiǎn)答題（共 40 分）1. 什么金屬材料經(jīng)熱加工后機(jī)械性能較鑄造狀態(tài)為佳

3、？（ 6 分） 答：（1）金屬材料在熱加工過程中經(jīng)歷了動(dòng)態(tài)變形和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過程，柱狀晶 區(qū)和粗大等軸晶區(qū)消失了，代之以較細(xì)小的等軸晶粒； （2）原鑄錠中許多分散 縮孔、微裂紋等由于機(jī)械焊合作用而消失，顯微偏析也由于壓縮和擴(kuò)散得到一 定程度的減弱，故使材料的致密性和力學(xué)性能（特別是塑性、韌性）提高2. 在鑄錠生產(chǎn)中，采用哪些措施控制晶粒大??？（ 6分） 答：根本目的是提高形核率，降低晶核的生長(zhǎng)速度 適當(dāng)增加過冷度；變質(zhì)處 理；振動(dòng)3. 什么是過共析鋼？結(jié)晶過程如何？過共析鋼平衡組織中滲碳體最大含量為 多少？（ 12 分）答：含碳量大于 0.77%、小于 2.11 的鐵碳合金稱為過共析鋼 （ 2

4、分） 結(jié)晶過程：當(dāng)過共析鋼液溫度降至液相線溫度時(shí)，開始析出奧氏體，隨著溫度 的不斷下降，析出的奧氏體不斷增多，當(dāng)溫度降至固相線溫度時(shí)，液相全部轉(zhuǎn) 變?yōu)閵W氏體，當(dāng)溫度降至固相線溫度以下時(shí)， 進(jìn)入奧氏體單相區(qū)， 不發(fā)生相變 當(dāng)溫度降至ES線（Acm時(shí)，奧氏體由于碳的過飽和而沿晶界析出二次滲碳體， 當(dāng)溫度降至共析溫度（727C ）時(shí)，剩余的奧氏體發(fā)生共析相變，轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣?體。（ 6 分）在含碳量為 2.11%的過共析鋼的平衡組織中，滲碳體最大含量最大。根據(jù)杠桿定律，F(xiàn)eG %=（ 2.11-0.77 ） /（6.69-0.77） X 100%=22.6%（ 4 分）4. 簡(jiǎn)述金屬塑性變形后組織和性能

5、的變化。 （8分）組織變化：位錯(cuò)密度升高，形成變形亞結(jié)構(gòu)，晶粒拉長(zhǎng)或壓扁；纖維組織；變 形織構(gòu)（絲織構(gòu)，板織構(gòu)） （ 4 分）性能變化：各向異性；加工硬化，導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)磁性、密度等變化；變 形不均勻引起的殘余應(yīng)力（第一類殘余應(yīng)力、第二類殘余應(yīng)力、點(diǎn)陣畸變）（4 分）5. 碳在a -Fe和丫 -Fe中的擴(kuò)散系數(shù)那個(gè)大？為什么？滲碳一般選在a -Fe還是丫 -Fe的溫度區(qū)進(jìn)行？為什么？（ 8分）答：碳在a -Fe的擴(kuò)散系數(shù)比在丫 -Fe中的大，因?yàn)閍 -Fe的晶體結(jié)構(gòu)為BCC 結(jié)構(gòu)，相對(duì)疏松，碳的擴(kuò)散較快。（4分）滲碳一般選丫 -Fe的溫度區(qū)進(jìn)行。因?yàn)椋海?）碳在丫 -Fe中的溶解度較大，可

6、以 獲得較大的碳擴(kuò)散層；（2） 丫 -Fe區(qū)滲碳的溫度較高，有利于提高碳的擴(kuò)散速1.（ 7分）在立方晶系的一個(gè)晶胞中畫出（111）和110晶向，并計(jì)算（111）法線和110晶向之間的夾角答: （1）（111）111110（2）設(shè)晶面法線和晶向之間的夾角為cosh|h2 k1k2l1l2_ 1 1 0（h2 k； l；）（h； k； I；）、3 2=0.816所以=arccos0.8162.（10分）在A-B二元系統(tǒng)中，組元 A的熔點(diǎn)為1000C，組元B的熔點(diǎn)為600r，在800r存在一個(gè)包晶反應(yīng)，在 500r存在一個(gè)共晶反應(yīng)，即a 0.05B + L115B -> ®.30BL0.70B > 0.4OB + Y 0.90B依據(jù)以上數(shù)據(jù)，繪出概略的的 A-B二元相圖。度。（4分） 五、作圖、計(jì)算題（共25分）解答：A-B二元相圖如下圖所示3. （8分）B黃銅的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)為簡(jiǎn)單立方，其中Cu原子占據(jù)晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)， Zn原子位于體心。如果Cu原子和Zn原子半徑分別為0.13nm和0.14nm,試估 算其密度（已知Cu和Zn的相對(duì)原子質(zhì)量分別為63.54及65.38）.答：設(shè)點(diǎn)陣常數(shù)為 a，貝Ua2+2a2=2（Rcu+Rzn）2=（0.54