西北工大2023年材科真題附答案

西北工業(yè)大學(xué)2023年碩士爭論生入學(xué)考試試題試題名稱：材料科學(xué)根底〔A卷〕 試題編號：832說 明：全部答題一律寫在答題紙上 第頁共頁一、簡答題〔1050分〕請簡述滑移和孿生變形的特點？什么是上坡集中？哪些狀況下會發(fā)生上坡集中？集中的驅(qū)動力是什么？在室溫下，多數(shù)金屬材料的塑性比陶瓷材料好很多，為什么？純銅與純鐵這兩種金屬材料哪個塑性好？說明緣由。請總結(jié)并簡要答復(fù)二元合金平衡結(jié)晶過程中，單相區(qū)、雙相區(qū)和三相區(qū)中，相成分的變化規(guī)律。合金產(chǎn)品在進展冷塑性變形時會發(fā)生強度、硬度上升的現(xiàn)象，為什么？假設(shè)合金需品使用時又需要保持高的強度、硬度，又應(yīng)如何熱處理？二、作圖計算題〔1560分〕1Fe-Fe3C相圖中有幾種類型的滲碳體？分別描述這些滲碳體的形成條件，并繪制出平衡凝固條件下這些不同類型滲碳體的顯微組織形貌。2、在兩個相互垂直的滑移面上各有一條刃型位錯AB、XY，如下圖。假設(shè)以下兩種狀況中，位錯線XY在切應(yīng)力作用下發(fā)生運動，運動方向如圖中v所示，試問交割后兩位錯線的外形有何變化〔畫圖表示〕？在以下兩種狀況下分別會在每個位錯上形成割階還是扭折？形成的割階或扭折屬于什么類型的位錯？3Hr0.0406nmfccR0.143nmH原子溶入Al時處于何種間隙位置？4、柱狀試樣，當(dāng)固溶體合金〔k＞1〕從左向右定向凝固。凝固過程中假設(shè)，凝固速度快，0固相不集中、液相根本不混合，α/L〔固/液〕界面前沿液體中的實際溫度梯度為正溫度梯度。由于α/L界面前沿液體存在成分過冷區(qū)，晶體易以樹枝狀結(jié)晶生長。當(dāng)合金從左k＞1α/L界面處固體、0液體的溶質(zhì)濃度分布圖；③液體中成分過冷區(qū)圖三、 綜合分析題〔共40分〕12ABCDAb平行于z軸指出各段位錯線是什么類型的位錯。各段位錯線在外應(yīng)力τ作用下將如何運動？請繪圖表示西北工業(yè)大學(xué)2023年碩士爭論生入學(xué)考試試題答案試題名稱：材料科學(xué)根底 試題編號：832說 明：全部答題一律寫在答題紙上 第頁共頁四、 簡答題〔每題10分，共50分〕答：滑移變形特點：平移滑動：相對滑動的兩局部位向關(guān)系不變滑移線與應(yīng)力軸呈肯定角度滑移不均勻性：滑移集中在某些晶面上滑移線先于滑移帶消滅：由滑移線構(gòu)成滑移帶孿生變形特點：局部晶體發(fā)生均勻切變變形與未變形局部呈鏡面對稱關(guān)系，晶體位向發(fā)生變化臨界切分應(yīng)力大孿生對塑變奉獻小于滑移產(chǎn)生外表浮凸什么是上坡集中？哪些狀況下會發(fā)生上坡集中？驅(qū)動力來自自由能下降，即化學(xué)位降低。與純鐵這兩種金屬材料哪個塑性好？說明緣由。答：金屬材料的塑性比陶瓷材料好很多的緣由：從鍵合角度考慮，金屬材料不利于變形。12個，但性好于鐵。中，相成分的變化規(guī)律。答：單相區(qū)：相成分為合金平均成分，不隨溫度變化；三相區(qū)：三相具有確定成分，不隨結(jié)晶過程變化。熱處理？錯的運動。因此發(fā)生應(yīng)變硬化，使強度、硬度上升。進展塑性變形。火，去除剩余應(yīng)力，保持零件較高的強度、硬度。五、 作圖計算題〔每題15分，共60分〕1、在Fe-FeC相圖中有幾種類型的滲碳體？分別描述這些滲碳體的形成條3件，并繪制出平衡凝固條件下這些不同類型滲碳體的顯微組織形貌。答：〔一次〕滲碳體、二次滲碳體、三次滲碳體、共晶滲碳體、共析滲碳體，共五種。4.3%Fe-C合金在平衡凝固時從液相結(jié)晶出來的滲碳體，形貌為板條狀。〔20.77～2.11的Fe-C114γ相中脫溶的滲碳體。三次滲碳體：含碳量小于0.0218%時，低于727℃，從α相脫溶析出的滲碳體。反響時形成的滲碳體。Fe-C727℃發(fā)生共析反響時生成的滲碳體。各滲碳體形貌見教材相關(guān)局部。2AB、XY，如下圖。假XY在切應(yīng)力作用下發(fā)生運動，運動方向如v所示，試問交割后兩位錯線的外形有何變化〔畫圖表示〕？在以下兩種狀況下分別會在每個位錯上形成割階還是扭折？形成的割階或扭折屬于什么類型的位錯？答：a圖：1①XYABPP′小臺階，寬度為|b|12b22PP′⊥b為刃型位錯2PP′不在原滑移面上，為割階2⑤XYb，不形成臺階2b圖：22

1，寬度為|b|12b22PP′∥b為螺型位錯2PP′在原滑移面上，為扭折12⑤XYQQ′b，寬度為|b|12b1QQ′∥b1為螺型位錯QQ′在原滑移面上，為扭折3Hr為0.0406nmfccR為HAl時處于何種間隙位置？答：fccr0.414r0.225。R RrRAl

0.0406H 0.143H

H原子應(yīng)處于八面體間隙。4、柱狀試樣，當(dāng)固溶體合金〔k0

＞1〕從左向右定向凝固，凝固過程中假設(shè)，凝固速度快，固相不集中、液相根本不混合，α/L〔固/液〕界面前沿液體中的實α/L界面前沿液體存在成分過冷區(qū)，晶體易以樹枝狀結(jié)晶生長。當(dāng)合金從左向右定向凝固，到達穩(wěn)態(tài)凝固區(qū)時，請分析并畫出：①k＞1相圖；②α/L界面處固體、液體的溶質(zhì)濃度分布圖；③液體中成0分過冷區(qū)圖。答：柱狀試樣從左向右定向凝固，在固相不集中、液相根本不混合、k＞10α/L界面前沿液體溶質(zhì)濃度分布CL如圖a所示。由于α/L界面前沿液體中溶質(zhì)濃度從左向右漸漸上升〔與k＜01狀況不同b。L界面前沿液體中從左向右熔點逐漸上升〔與k0

＜1狀況一樣〕構(gòu)成TL

曲線，加之界面前沿液體中的實際溫度NTN

c，六、 綜合分析題〔共40分〕1、試用位錯理論解釋低碳鋼的應(yīng)變時效現(xiàn)象。械時效。機理：柯垂?fàn)柪碚撜J(rèn)為，卸載后馬上重加載，位錯已經(jīng)脫釘，