湖北汽車工業(yè)學(xué)院 考研真題2015年碩士研究生入學(xué)考試材料工程基礎(chǔ)答案A

1、湖北汽車工業(yè)學(xué)院2015 年碩士研究生入學(xué)考試試題考試科目：808材料工程基礎(chǔ) （A卷）（答案必須寫在答題紙上，寫在其他地方無效）一、名詞解釋： 5小題，每小題4分，共20分。1、空間點陣構(gòu)成晶體的實際質(zhì)點在三維空間做周期性規(guī)則排列所形成 的三維陣列。2、屈服強(qiáng)度材料抵抗塑性變形的能力。3、位錯密度單位體積位錯線的總長度或者穿過單位面積位錯線的根數(shù)。4、偏析材料中各部位化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象。5、時效金屬材料在常溫或一定溫度下，隨時間的延長，強(qiáng)度硬度提高而 塑性降低的現(xiàn)象。二、簡答： 6小題，共80分。1、分析固溶體和金屬間化合物在組織結(jié)構(gòu)和性能上的差異。（12 分） 答：固溶體的晶體結(jié)構(gòu)仍保持

2、了溶劑的晶體結(jié)構(gòu)，只引起晶格參數(shù)的改變和 晶格畸變。性能上與溶劑接近，隨溶質(zhì)濃度增加，強(qiáng)度硬度提高而塑性降低。 當(dāng)組元之間不具備形成固溶體的條件或溶質(zhì)含量超過在溶劑中的溶解度時， 合金中出現(xiàn)晶體結(jié)構(gòu)既不同于溶劑，又有異于溶質(zhì)的新相，即金屬間化合物。 金屬間化合物一般具有較高的熔點和硬度。2、簡述鑄錠的宏觀組織由哪幾部分組成，并說明其形成機(jī)理。（ 11 分）答：鑄錠宏觀組織一般分為：表層細(xì)晶區(qū)、內(nèi)部柱狀晶區(qū)和中心等軸晶區(qū)三 個區(qū)域。表層由于冷卻速度很快，形核率很大，因此形成大量無方向性的細(xì) 等軸晶。在表面細(xì)晶區(qū)形成的同時，型壁被液態(tài)金屬加熱，溫度不斷升高， 細(xì)晶區(qū)界面前沿的過冷度減小，形核變得困

3、難，細(xì)晶區(qū)不能進(jìn)一步發(fā)展，只 有以生成的晶體繼續(xù)向液相中生長。這些晶體沿垂直于型壁方向即熱流方向 優(yōu)先生長，因此形成柱狀晶區(qū)。中心等軸晶區(qū)是由液態(tài)金屬內(nèi)部形核和長大 的結(jié)果。3、分析加工硬化、固溶強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化與第二相強(qiáng)化在本質(zhì)上的區(qū)別。（12 分）答：加工硬化：隨著變形的進(jìn)行，晶體內(nèi)位錯數(shù)目增加，位錯產(chǎn)生交互作用， 使位錯可動性下降，強(qiáng)度上升。固溶強(qiáng)化：由于溶質(zhì)原子的存在阻礙或定扎了位錯的運(yùn)動，導(dǎo)致強(qiáng)度的升高。 細(xì)晶強(qiáng)化：由于晶粒細(xì)化，使晶界數(shù)目增加，導(dǎo)致位錯開動或運(yùn)動容易受阻, 使強(qiáng)度上升；又由于晶粒細(xì)化，使變形更均勻，塑性提高；晶界多使應(yīng)力集 中更小，阻礙裂紋擴(kuò)展，從而改善韌性。細(xì)晶強(qiáng)化

4、在提高強(qiáng)度的同時，并不 降低塑性和韌性。第二相強(qiáng)化：由于第二相的存在，導(dǎo)致位錯移動困難，從而使強(qiáng)度上升。4、現(xiàn)有形狀和尺寸完全相同的白口鑄鐵、灰鑄鐵和中碳鋼棒料各一根，如何 用簡單的方法將它們迅速區(qū)分出來？ （15分）答：挫刀法、敲擊法、硬度測試法、火花判別法或組織觀察法。挫刀法和硬度測試法：白口鑄鐵硬度最高，中碳鋼硬度次之，灰鑄鐵的硬度 最低。敲擊法：硬度越高，聲音越脆?；鸹ㄅ袆e法：三種材料火花不一樣。組織觀察法：根據(jù)材料組織差異判別。5、試從使用性能、制造工藝和環(huán)境特性等方面比較塑料飲料瓶、玻璃飲料瓶 和金屬飲料瓶的優(yōu)缺點。（15分）答：塑料飲料瓶：輕巧，韌性好，成型性很好，成本低，可回收

5、；不耐熱， 強(qiáng)度低，易老化，不易降解。玻璃飲料瓶：耐熱耐蝕，無異味；易碎，成型溫度高，成本較高，不可回收。 金屬飲料瓶：強(qiáng)度高，韌性好，易成型，可回收；制造周期長、能耗高，價 格高，密度大。6、談?wù)勀闼私獾男虏牧?、新工藝。?5 分）答：材料種類繁多，只要能清楚表達(dá)傳統(tǒng)材料與新材料的涵義及其區(qū)別，并 能舉例說明新材料的制造新工藝即可。三、綜合分析題：2小題，每小題 25分，共 50分。1、畫出Fe-C合金平衡相圖，分析含碳量為wc = 0.65%的Fe-C合金從液態(tài) 到室溫的凝固過程，計算其室溫下組織組成物的相對含量。答：相圖如下：I iix結(jié)晶過程：該合金在1以上為液相。冷卻到1時開始結(jié)晶

6、出Y相，到2時液 相全部轉(zhuǎn)變?yōu)閅。2到3之間，合金為Y相。冷卻到3時開始析出a相，到4 時，剩余的Y相發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，生成a和Fe3C,即珠光體。共析轉(zhuǎn)變結(jié)束后, 溫度繼續(xù)降低。在降溫過程中不斷從a中析出FesCiii。到室溫時，合金的組織 組成物為F和P，其相對含量為：F% = 0.77 -0.65 x 100% = 15.6%0. 77-0.0008P%=1-F%=84.4%2、從下列零件中任選一種，為其選擇合適的材料，說明選材原則和相應(yīng)的制 造工藝。A發(fā)動機(jī)連桿 B機(jī)床床身C高速鉆頭D發(fā)動機(jī)活塞E大型橋梁答：以發(fā)動機(jī)連桿為例可選材料：45，40Cr，40MnB等選材原則：主要從使用性能、工藝性能、