2024年材料科學(xué)基礎(chǔ)考研題庫【考研真題精選＋章節(jié)題庫】

第一部分考研真題精選

一、選擇題

1以下關(guān)于調(diào)幅分解的正確表述是（）。[國防科技大學(xué)2016年研]

A．調(diào)幅分解是個自發(fā)分解過程，不需要形核功

B．調(diào)幅分解也是通過晶核的形成和晶核的長大過程完成的

C．相圖上成分位于固溶體分解線內(nèi)的合金均可以產(chǎn)生調(diào)幅分解

【答案】A查看答案

【解析】調(diào)幅分解屬于連續(xù)的無核相變，其始于固溶體中的成分起伏，依靠上坡擴散時濃度差越來越大，最終使均勻固溶體變?yōu)椴痪鶆蚬倘荏w，原固溶體以及新形成的兩種固溶體的結(jié)構(gòu)相同；而鋼中的相變大多屬于有核相變型，始于結(jié)構(gòu)起伏，相界面在相轉(zhuǎn)變中具有極重要的作用。

 

2高溫下晶粒正常長大時，晶界遷移將受到第二相顆粒的阻礙。以下說法正確的是（）。[國防科技大學(xué)2017年研]

A．第二相含量越多，顆粒越粗大，阻力越大

B．第二相含量越少，顆粒越粗大，阻力越大

C．第二相含量越多，顆粒越細小，阻力越大

【答案】C查看答案

【解析】通常，在第二相顆粒所占體積分數(shù)一定的條件下，顆粒越細，其數(shù)量越多，則晶界遷移所受到的阻力也越大，故晶粒長大速度隨第二相顆粒的細化而減小。

 

3由兩個不同成分的液相在恒溫下轉(zhuǎn)變?yōu)橐欢ǔ煞值墓滔嗟姆磻?yīng)叫（）。[沈陽工業(yè)大學(xué)2015年研]

A．包晶反應(yīng)

B．合晶反應(yīng)

C．偏晶反應(yīng)

【答案】B查看答案

【解析】常見的二元相圖的反應(yīng)式和圖形特征，如下表所示：

表1

 

4在不平衡結(jié)晶條件下，成分點在共晶附近的合金也可能全部轉(zhuǎn)變成共晶合金，這種非共晶成分的共晶組織稱為（）。[四川理工學(xué)院2019年研]

A．不平衡共晶組織

B．平衡共晶組織

C．離異共晶組織

D．偽共晶

【答案】D查看答案

【解析】在非平衡凝固條件下，某些亞共晶或過共晶成分的合金也能得到全部的共晶組織，這種有非共晶成分的合金所得到的共晶組織稱為偽共晶。

 

5一工件在900℃的條件下完成滲碳工藝所需的時間為2小時，若保持滲碳條件不變而使?jié)B層深度提高一倍，則所需的滲碳時間為（）。[國防科技大學(xué)2018年研]

A．2小時

B．2.8小時

C．4小時

D．8小時

【答案】C查看答案

【解析】當(dāng)指定某質(zhì)量ρ（x，t）為滲層深度x的對應(yīng)值時，誤差函數(shù)為定值，因此滲層深度x和擴散時間t有以下關(guān)系：或x2＝BDt，式中A和B為常數(shù)。由上式可知，若要滲層深度x增加一倍，所需擴散時間則增加4倍。

 

6相變過程要自發(fā)進行，必須有ΔG＜0，若相變過程放熱，則有（）。[桂林理工大學(xué)2015年研]

A．ΔH＜0，ΔT＞0

B．ΔH＜0，ΔT＜0

C．ΔH＞0，ΔT＞0

C．ΔH＞0，ΔT＜0

【答案】A查看答案

【解析】相變過程要自發(fā)進行，必須ΔG＜0，則：

（1）若相變過程放熱，則ΔH＜0，要使ΔG＜0，則ΔT＞0，即T＜T0，表明系統(tǒng)必須過冷，相變過程才能自發(fā)進行。

（2）若相變過程吸熱，則ΔH＞0，要使ΔG＜0，則ΔT＜0，即T＞T0，表明系統(tǒng)必須過熱，相變過程才能自發(fā)進行。

 

7弗侖克爾缺陷是（）。[浙江大學(xué)2007研]

A．原子移到表面外新的位置，原來位置則形成空位

B．原子離開平衡位置后，形成間隙原子，而原來位置上形成空位，成對產(chǎn)生

C．正、負離子的二元體系，原子移到表面新的位置，原來位置空位成對出現(xiàn)

【答案】B查看答案

【解析】弗侖克爾（Frenkel）缺陷是指晶體中某一原子因具有足夠大的振動能而使振幅增大到一定限度后，克服周圍原子對它的制約作用，跳離原來位置形成空位，同時擠入點陣間隙位置，形成數(shù)目相等的空位和間隙原子。

 

8刃位錯和螺位錯的幾何特征是（）。[桂林理工大學(xué)2015年研]

A．刃位錯的位錯線與滑移方向垂直，螺位錯的位錯線與滑移方向平行

B．刃位錯的位錯線與滑移方向垂直，螺位錯的位錯線也與滑移方向垂直

C．刃位錯的位錯線與滑移方向平行，螺位錯的位錯線與滑移方向垂直

D．刃位錯的位錯線與滑移方向平行，螺位錯的位錯線也與滑移方向平行

【答案】A查看答案

【解析】刃位錯的特點：①位錯線與原子滑移方向垂直。②滑移面上部位錯線周圍原子間距小于正常晶格間距。③滑移面下部位錯線周圍原子間距大于正常晶格間距。螺位錯的特點：①位錯線與原子滑移方向相平行。②位錯線周圍原子的配置是螺旋狀。

 

9下面列出的是鐵碳合金在不同溫度下可能出現(xiàn)的組織，其中（）屬于亞穩(wěn)態(tài)。[東南大學(xué)2006研]

A．鐵素體

B．鐵素體＋球狀石墨

C．貝氏體

D．鐵素體奧氏體

【答案】C查看答案

【解析】貝氏體是鋼中過冷奧氏體在中溫范圍轉(zhuǎn)變形成的亞穩(wěn)產(chǎn)物。

 

10下列四相平衡反應(yīng)中，屬于包共晶反應(yīng)的是（）。[華中科技大學(xué)2006研]

A．L→α＋β＋γ

B．L＋α→β＋γ

C．L＋α＋β→γ

【答案】B查看答案

【解析】包共晶轉(zhuǎn)變的反應(yīng)式為L＋α?β＋γ。從反應(yīng)相的情況看，這種轉(zhuǎn)變具有包晶轉(zhuǎn)變的性質(zhì)；從生成相的情況看，這種轉(zhuǎn)變又具有共晶轉(zhuǎn)變的性質(zhì)，因此，把它叫作包共晶轉(zhuǎn)變。

 

11在多晶體金屬和合金中其擴散激活能有（）。[國防科技大學(xué)2017年研]

A．Q體內(nèi)≥Q晶界≥Q表面

B．Q表面≥Q體內(nèi)≥Q晶界

C．Q晶界≥Q表面≥Q體內(nèi)

【答案】A查看答案

【解析】晶體內(nèi)擴散；晶界擴散和樣品自由表面擴散的擴散系數(shù)DL、DB、DS，三者之間的關(guān)系為：DL＜DB＜DS，則擴散激活能的關(guān)系為：Q體內(nèi)≥Q晶界≥Q表面。

 

12第二相硬度不高、粒子不大時，位錯主要通過（）。[四川理工學(xué)院2019年研]

A．切割機制

B．繞過機制

C．攀移機制

D．熱激活機制

【答案】A查看答案

【解析】不可變形粒子的強化作用，位錯主要通過繞過第二相粒子；可變形粒子的強化作用主要通過位錯將切過粒子使之隨同基體一起變形。

 

13密排六方和面心立方結(jié)構(gòu)密排面上原子的堆垛方式為（）。[桂林理工大學(xué)2015年研]

A．ABAB……，ABCABC……

B．ABCABC……，ABAB……

C．ABCABC……，ABCABC……

D．ABAB……，ABAB……

【答案】A查看答案

【解析】密排六方的堆垛順序為ACAC…；面心立方的堆垛方式為ABCABC…。

 

 

14位錯柏氏矢量b的物理意義是（）。[桂林理工大學(xué)2018年研]

A．b值的大小表示位錯線的長度

B．b值的大小表示位錯的密度

C．b值的大小表示點陣畸變的程度

【答案】C查看答案

【解析】伯氏矢量是一個反映位錯周圍點陣畸變總積累的物理量。

 

15冷變形金屬在回復(fù)階段，（）顯著下降。[四川理工學(xué)院2019年研]

A．強度

B．應(yīng)力

C．塑性

D．韌性

【答案】B查看答案

【解析】根據(jù)下圖1所示的冷變形金屬在退火時某些性能和能量的變化可知，在回復(fù)階段顯著下降的為內(nèi)應(yīng)力。

圖1

 

16下列相變過程中自由度為零的是（）。[國防科技大學(xué)2016年研]

A．水的凝固過程

B．常壓下水的凝固過程

C．常壓下鹽水的凝固過程

【答案】B查看答案

【解析】單組元恒壓凝固過程自由度為零。

 

17點缺陷引起晶格畸變，使金屬的強度和硬度（）。[四川理工學(xué)院2019年研]

A．升高

B．降低

C．不變

D．先升后降

【答案】A查看答案

【解析】點缺陷破壞了原子的平衡狀態(tài)，使晶格發(fā)生扭曲稱為晶格畸變，從而使強度、硬度提高，塑性、韌性下降。

 

18若欲通過形變和再結(jié)晶方法獲得細晶粒組織，應(yīng)該避免（）。[東南大學(xué)2006研]

A．在臨界形變量進行塑性變形加工

B．大變形量

C．較長的退火時間

D．較高的退火溫度

【答案】A查看答案

【解析】A項，把對應(yīng)于再結(jié)晶后得到特別粗大晶粒的變形程度稱為“臨界變形量”，在生產(chǎn)實踐中，要求細晶粒的金屬材料應(yīng)當(dāng)避開這個變形量，以免惡化工件的性能，因此選A。

 

19非晶態(tài)固體常以原子徑向分布函數(shù)RDF＝4πr2ρ（r）來描述，其中ρ（r）表示（）。[浙江大學(xué)2006研]

A．不同半徑r的原子密度的分布

B．不同半徑r的球面上半徑為r的原子密度分布

C．不同半徑r的球面上的平均原子密度隨r的變化

【答案】C查看答案

【解析】常用的非晶結(jié)構(gòu)分析方法是用