北京科技大学材料科学基础真题大全
北科大材料考研试题
（3）脱溶分解对性能的影响 脱溶分解对材料的力学性能有很大的影响，其 作用决定于脱溶相地形态、大小、数量和分布 等因素。 一般来说，均匀脱溶对性能有利，能起到明显 地强化作用，称为“时效强化”或“沉淀强 化”； 而局部脱溶，尤其是沿着晶界析出（包括不连 续脱溶导致的胞状析出），往往对性能有害， 使材料塑性下降，呈现脆化，强度也因此下降。
①成分不变协同型长大②成分不变非协同型长大 ③成分改变协同型长大 ④成分改变非协同型长大 成分不变的相变无需溶质原子扩散，晶核长大速 度仅与界面点阵重构过程有关。协同型长大原子 调整位置的过程通常可以在很短的时间内完成， 所以晶核长大速度很快；而成分不变的非协同型 长大速度则受控于界面原子调整位置的速度，即 受界面过程所控制。
（3）、屈氏体(T): 片间距约小于200nm，形成于 600 ～ 500℃温度范围内。在光学显微镜下已很难 分辨出铁素体和渗碳体片层状组织形态。电镜观 察。 注意：珠光体、索氏体、屈氏体之间无本质区别， 都是铁素体和渗碳体片层相间组织，其形成温度 也无严格界线，只是其片层厚薄和片间距不同。
（1）共格界面 如果界面上的原子同时属于两相，即两相晶格 在界面上彼此完全衔接，界面上的原子为两相 共有，便可形成共格界面。存在一定的弹性应 力场，其大小取决于相邻两相界面，原子间距 a a 的相对差值δ＝ a 。 δ越大，弹性应变能 越大。共格界面的界面能很低。 （2）半共格界面 δ 增大，为了维持界面上的原子为两相所共有， 须由一系列调配位错进行调节，形成半共格界 面。半共格界面的界面能和弹性应变能介于共 格界面和非共格界面之间。
（3）非共格界面 当δ很大时，界面处两相原子根本无法匹配，形 成非共格界面。这种界面由不规则的原子构成， 厚度约3－4个原子层，性质与大角度晶界相似， 界面能较高而弹性应变能很小。 2界面能 固－固两相界面能比液－固两相界面能高。 一部分是形成新相界面时，因化学键变化引起 的化学能，另一部分时由界面原子的不匹配产 生的点阵畸变能。 界面能：共格界面＜ 半共格界面＜ 非共格界面
北京科技大学《材料科学基础》考研真题强化教程
北京科技大学《材料科学基础》考研真题强化教程考点1：金属键，离子键，共价键，氢键，范德瓦耳斯力的定义。
例1（名词解释）：离子键。
例2：解释金属键。
例3：大多数实际材料键合的特点是（）。
A．几种键合形式同时存在 B．以离子键的形式存在 C．以金属键的形式存在考点2：金属键，离子键，共价键的特征。
例4：化学键中既有方向性又有饱和性的为（）。
A．共价键 B．金属键C．离子键例5：原子的结合键有哪几种？各有什么特点？考点3：依据结合键对于材料的分类。
例6：解释高分子材料与陶瓷材料。
例7：试从结合键的角度，分析工程材料的分类及其特点。
例8：何谓陶瓷？从组织结构的角度解释其主要性能特点。
考点1：以米勒指数描述晶向和晶面 1.1 晶面族例1：什么是晶面族？{111}晶面族包含哪些晶面？例2：请分别写出立方晶系中{110}和{100}晶面族包括的晶面。
1.2 晶面夹角和晶面间距例：面心立方结构金属的[100]和[111]晶向间的夹角是多少？{100}面间距是多少？1.3 晶带定理例1（名词解释）：晶带定理。
例4：晶面（110）和(111)所在的晶带，其晶带轴的指数为（）。
1.4 HCP的米勒指数例1：写出如图所示六方晶胞中EFGHIJE面的密勒-布拉菲晶面指数，以及EF、FG、GH、HI、IJ、JE各晶向的密勒-布拉菲晶向指数。
例2：写出如图所示六方晶胞中EFGHIJE晶面、EF晶向、FG晶向、CH晶向、JE晶向的密勒-布拉菲指数。
例3：六方晶系的[100]晶向指数，若改用四坐标轴的密勒指数标定，可表示为（）。
1.5 画晶向和晶面，面密度的求法例2：bcc结构的金属铁，其（112）晶面的原子面密度为9.94×1014atoms/cm3。
（1）请计算（110）晶面的原子面密度；（2）分别计算（112）和（110）晶面的晶面间距；（3）确定通常在那个晶面上最可能产生晶面滑移？为什么？（bcc结构铁的晶格常数为a=0.2866nm）1.6 晶向指数的意义例：一组数[uvw]，称为晶向指数，它是用来表示（）。
考研_2014年北京科技大学材料科学基础考研真题
2021年北京科技大学材料科学根底考研真题北京科技大学2021年硕士学位研究生入学考试试题============================================================================== 试题编号： 814 试题名称：材料科学根底适用专业：材料科学与工程，材料工程〔专业学位〕说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。
==============================================================================一. 简述题〔5分/小题，共30分〕1.再结晶温度2.相平衡条件3.上坡扩散4.空间点阵5.堆垛层错6.临界分切应力二、分别答复后述几个问题：1. 指出金属液相结晶时的热力学条件，它一定需要过冷吗？为什么？2. 如何确定液相结晶时的临界晶核半径，在一样的过冷度下，均匀形核与非均匀形核的临界晶核半径和临界晶核形成能哪个大？为什么？3. 反过来，结晶金属熔化时一定需要过热吗？为什么？4. 能否用经典形核理论讨论再结晶的形核，为什么？〔20分〕三、答复以下问题：1. 晶体缺陷主要有哪几种？2. 其中点缺陷主要有哪两种?有哪些方法或手段可提高其数量？3. 当点缺陷扩散到刃位错周围时，会出现什么现象？位错的运动受到怎样的影响？4. 如果点缺陷扩散到一般大角晶界上，又会出现什么现象？晶界的运动受到怎样的影响？(20分)。
四、图1为由A、B原子组成的一个晶体单胞，点阵参数a=b=c，α=β=γ=90︒；答复以下问题：1. 如果A、B原子可以随机占据所有可能的位置，该晶胞对应哪种布拉菲点阵？2. 如果A只在〔0,0,0〕位置，B只在〔1/2,1/2,1/2〕位置，又对应哪种布拉菲点阵？3. 以下单质及化合物中哪些具有上面涉及到的晶体构造？Mg, α-Fe, γ-Fe, Cu, CuZn, Cu3Zn, CsCl；4. 两种情况下，{100}的面间距各是多少，用点阵常数表示；可能的位错柏氏矢量又分别是什么？5. 各构造对应的强度及塑性相对上下可能是怎样的，给出理由。
2000年北京科技大学考研814材料科学基础真题
北京科技大学2000年硕士学位研究生入学考试试题
科目：金属学
1.名词解释（10分）
1相界面2相律3过渡相④菲克第一定律⑤退火织构
2.什么是固溶体？在单相合金中，影响合金元素的固溶度的因素有哪些？固溶体与组成固溶体的纯金属相比有什么特点？（10分）
3.什么叫晶界？简述小角度晶界和大角度晶界的晶体结构特点。
（10分）
4.为什么固体相变比液态相变所需要的过冷度要大？固体相变形核时有何特点？（10分）
5.铸锭的低倍组织由外向里可分为哪几个区域？简述各个区域组织形成原因。
（10分）
6.什么叫孪生？什么叫滑移？对面心立方晶体而言，它们之间的区别和联系是什么？（10分）
7.在多晶塑性变形中，各个晶体之间的变形是如何协调起来的？简述晶界和晶粒的大小对形变的影响规律。
（10分）
8.什么是上屈服点和下屈服点？如何避免上屈服点和下屈服点的出现？简述吕德斯带形成的原因。
（10分）
9.什么是菲克第二定律？运用菲克第二定律（扩散方程）阐述在扩散退火时是如何消除显微偏析的？（10分）
10.再结晶过程中，晶核形成速度的定义是什么？影响晶核形成速度和长大速度的因素有哪些？并加以阐述。
（10分）
11.再结晶过程中，晶核形成速度的定义是什么？影响晶核形成速度和长大速度的因素有哪些？并加以阐述。
（10分）
12.叙述含碳量0.8%的碳钢从液态缓慢冷却到室温的相变过程（包括相转变和成分变化），以及室温时的相组成和各相的比例是多少？（10分）
13.写出面心立方晶体、体心立方晶体最可能发生滑移的晶面和晶向，画出面心立方晶体的（123）晶面。
（10分）。
(北京科技大学)材料科学基础真题2006年
(北京科技大学)材料科学基础真题2006年(总分：200.00，做题时间：90分钟)一、论述题(总题数：11，分数：200.00)1.晶体结构1．(以面心立方晶胞为例)描述晶体结构(晶胞)特征的常用参数有哪些？2．在体心立方晶胞中画出一个最密排方向并标明晶向指数；再画出过该方向的两个不同的低指数(简单)晶面，写出对应的晶面指数。
这两个面和与其平行的密排方向构成什么关系？（分数：20.00）__________________________________________________________________________________________正确答案：(1．FCC晶胞中的原子个数4，密排面{111}及密排方向＜110＞，配位数12，原子半径；间隙位置(八面体间隙在体心及等效位置)及个数4，堆垛顺序ABCABC，致密度0.74。
2．如图，构成晶带关系。
)解析：2.合金相1．(以金属为基的)固溶体与中间相的主要差异(如结构、键性、性能)是什么？2．纯金属中溶入另一组元后(假设不会产生新相)会带来哪些微观结构上的变化？这些变化如何引起性能上的变化？（分数：20.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(1．固溶体保持纯金属的晶体结构，中间相的结构一般与两组元的结构都不同；固溶体原子间以金属键为主，中间相以共价键及离子键为主；固溶体塑、韧性好，中间相的强度高，韧性较差。
2．引起点阵畸变，点阵常数会改变；会产生局部偏聚或有序，甚至出现超结构。
因固溶强化使强度提高，塑性降低；电阻一般增大。
)解析：3.晶体缺陷1．点缺陷(如间隙原子或代位原子)和线缺陷(如位错)为何会发生交互作用？这种交互作用如何影响力学性能？2．举例或画图说明什么是小角晶界的位错模型？描述大角晶界有何模型？其含义是什么？（分数：20.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(1．点缺陷产生畸变，使局部能量提高，附近有弹性应变场；位错也是如此，但位错周围不同位置应力场状态不同，有的为压应力，有的为拉应力；点缺陷会聚集到位错上使应变能降低，使系统的能量下降，吸附溶质的位错是一种稳定组态；此时位错被钉扎而难以运动，使强度提高，会产生上下屈服点效应。
2023材料科学基础考卷
专业课原理概述部分一、选择题（每题1分，共5分）1. 材料的四大基本性能中，下列哪一项是指材料在外力作用下抵抗破坏的能力？A. 塑性B. 硬度C. 韧性D. 耐磨性2. 下列哪种晶体结构类型不具有滑移系？A. 面心立方B. 体心立方C. 六方最密D. 简单立方A. 钢铁B. 铝合金C. 玻璃D. 橡胶4. 下列哪个过程是纯金属凝固过程中原子排列从不规则到规则的过程？A. 凝固B. 凝固前沿C. 枝晶生长D. 偏析A. X射线衍射B. 扫描电镜C. 热分析D. 拉曼光谱二、判断题（每题1分，共5分）1. 材料的强度是指材料在外力作用下发生塑性变形的能力。
（错）2. 陶瓷材料的断裂韧性一般较低，因此容易发生断裂。
（对）3. 材料的熔点越高，其热稳定性越好。
（对）4. 晶体中的位错密度越高，材料的强度越高。
（错）5. 材料的疲劳寿命与加载频率成正比。
（错）三、填空题（每题1分，共5分）1. 材料的四大基本性能包括：____、____、____、____。
2. 晶体中原子排列的最小重复单元称为：____。
3. 金属材料在塑性变形过程中，位错的运动方式主要有：____、____、____。
4. 陶瓷材料的烧结过程主要包括：____、____、____。
5. 材料的热处理工艺主要包括：____、____、____。
四、简答题（每题2分，共10分）1. 简述晶体与非晶体的区别。
2. 什么是位错？它在材料中的作用是什么？3. 简述纯金属凝固过程中晶粒长大的驱动力。
4. 什么是材料的疲劳？影响材料疲劳寿命的因素有哪些？5. 简述材料表面改性的目的和方法。
五、应用题（每题2分，共10分）1. 已知某金属的屈服强度为200MPa，求在拉伸过程中，当应力达到150MPa时，该金属的塑性应变是多少？2. 一块玻璃在室温下受到外力作用，为什么容易发生脆性断裂？3. 有一块铝合金，其熔点为660℃，现将其加热至700℃，请分析其组织结构可能发生的变化。
材料科学基础十套试题含答案
“材料科学基础（下）”试题（A）适用于金属材料工程、材料成型与控制工程专业一、解释下列名词（每个名词2分，共10分）1、马氏体转变是一种固态相变，是通过母相宏观切变，原子整体有规律迁移完成的无扩散相变。
2、TTT曲线是过冷奥氏体等温转变图，是描述过冷奥氏体等温转变形为，即等温温度、等温时间和转变产物的综合曲线。
3、反稳定化在热稳定化上限温度M C以下，热稳定程度随温度的升高而增加；但有些钢，当温度达到某一温度后稳定化程度反而下降的现象。
4、时效硬化时效合金随第二相的析出，强度硬度升高而塑性下降的现象称为时效硬化。
5、珠光体晶粒在片状珠光体中，片层排列方向大致相同的区域称为珠光体团二、说出下符号的名称和意义（6分）1、M S马氏体点，马氏体转变的开始温度，母相与马氏体两相的体积自由能之差达到相变所需最小驱动值时的温度。
2、S0片状珠光体的片间距离，即一片铁素体和一片渗碳体的总厚度，或相邻两片铁素体或渗碳体之间的中心距离。
3、M C奥氏体热稳定化的上限温度，超过此温度奥氏体将出现热稳定化现象。
三、简答下各题（每题8分，共40分）1、何谓奥氏体的本质晶粒度、起始晶粒度和实际晶粒度。
钢中弥散析出的第二相对奥氏体晶粒的长大有何影响。
起始晶粒度：指临界温度以上奥氏体形成刚刚完成，其晶粒边界刚刚互相接触时的晶粒大小。
实际晶粒度：指在某一热处理加热条件下，所得到的晶粒尺寸。
本质晶粒度：是根据标准实验条件，在930±10℃，保温足够时间（3~8小时）后，测定的钢中奥氏体晶粒的大小。
晶粒的长大主要表现为晶界的移动，高度弥散的、难熔的非金属或金属化合物颗粒对晶粒长大起很大的抑制作用，为了获得细小的奥氏体晶粒，必须保证钢中有足够数量和足够细小难熔的第二相颗粒。
2、片状珠光体可分为几类，片间离不同的珠光体在光学显微镜和电子显微镜下的形态特征。
通常所说的珠光体是指在光学显微镜下能清楚分辨出片层状态的一类珠光体，而当片间距离小到一定程度后，光学显微镜就分辨不出片层的状态了。
材料科学基本试题目整合(内附部分自己整编答案解析)
《材料科学基础》试题库一、选择1、在柯肯达尔效应中，标记漂移主要原因是扩散偶中__C___。
A、两组元的原子尺寸不同B、仅一组元的扩散C、两组元的扩散速率不同2、在二元系合金相图中，计算两相相对量的杠杆法则只能用于__B___。
A、单相区中B、两相区中C、三相平衡水平线上3、铸铁与碳钢的区别在于有无_A____。
A、莱氏体B、珠光体C、铁素体4、原子扩散的驱动力是_B____。
A、组元的浓度梯度B、组元的化学势梯度C、温度梯度5、在置换型固溶体中，原子扩散的方式一般为__C___。
A、原子互换机制B、间隙机制C、空位机制6、在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子，这样的缺陷称为_B____。
A、肖脱基缺陷B、弗兰克尔缺陷C、线缺陷7、理想密排六方结构金属的c/a为__A___。
A、1.6B、2×√(2/3)C、√(2/3)8、在三元系相图中，三相区的等温截面都是一个连接的三角形，其顶点触及__A___。
A、单相区B、两相区C、三相区9、有效分配系数Ke表示液相的混合程度，其值范围是_____。
（其中Ko是平衡分配系数）A、1<Ke<K0B、Ko<Ke<1C、Ke<K0<110、面心立方晶体的孪晶面是_____。
A、{112}B、{110}C、{111}11、形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的___B__。
A、1/3B、2/3C、3/412、金属结晶过程中（ C ）：a、临界晶核半径越大，形核越易；b、临界晶核形成功越大，形核越易；c、过冷度越大，形核越易；d、均质形核比非均质形核容易。
13、三元相图中（）：a、垂直截面图上可应用杠杆定律；b、垂直截面图上三相区域为直边三角形；c、四相共晶反应平面在成份投影图上为曲边四边形；d、四相反应为等温反应。
14、三、判断正误(每小题1分，共10分)正确的在括号内画“√”，错误的画“×”1. 金属中典型的空间点阵有体心立方、面心立方和密排六方三种。
材料科学基础考试试卷参考(带答案)
材料科学基础试卷(一)一、概念辨析题（说明下列各组概念的异同。
任选六题，每小题3分，共18分）1 晶体结构与空间点阵2 热加工与冷加工3 上坡扩散与下坡扩散4 间隙固溶体与间隙化合物5 相与组织6 交滑移与多滑移7 金属键与共价键8 全位错与不全位错9 共晶转变与共析转变二、画图题（任选两题。
每题6分，共12分）1 在一个简单立方晶胞内画出［010］、［120］、［210］晶向和（110）、（112）晶面。
2 画出成分过冷形成原理示意图（至少画出三个图）。
3 综合画出冷变形金属在加热时的组织变化示意图和晶粒大小、内应力、强度和塑性变化趋势图。
4 以“固溶体中溶质原子的作用”为主线，用框图法建立与其相关的各章内容之间的联系。
三、简答题（任选6题，回答要点。
每题5分，共 30 分）1 在点阵中选取晶胞的原则有哪些？2 简述柏氏矢量的物理意义与应用。
3 二元相图中有哪些几何规律？4 如何根据三元相图中的垂直截面图和液相单变量线判断四相反应类型？5 材料结晶的必要条件有哪些？6 细化材料铸态晶粒的措施有哪些？7 简述共晶系合金的不平衡冷却组织及其形成条件。
8 晶体中的滑移系与其塑性有何关系？9 马氏体高强度高硬度的主要原因是什么？10 哪一种晶体缺陷是热力学平衡的缺陷，为什么？四、分析题（任选1题。
10分）1 计算含碳量w=0.04的铁碳合金按亚稳态冷却到室温后，组织中的珠光体、二次渗碳体和莱氏体的相对含量。
2 由扩散第二定律推导出第一定律，并说明它们各自的适用条件。
3 试分析液固转变、固态相变、扩散、回复、再结晶、晶粒长大的驱动力及可能对应的工艺条件。
五、某面心立方晶体的可动滑移系为(111) [110].（15分）(1) 指出引起滑移的单位位错的柏氏矢量.(2) 如果滑移由纯刃型位错引起,试指出位错线的方向.(3) 如果滑移由纯螺型位错引起,试指出位错线的方向.(4) 在(2),(3)两种情况下,位错线的滑移方向如何?(5) 如果在该滑移系上作用一大小为0.7MPa的切应力，试确定单位刃型位错和螺型位错线受力的大小和方向。
北科大材科基期末考试题
1. 在立方结构单中 在立方结构单胞中(110)晶面上， 画出 晶面上，画出[1-11]和 [-112]晶向； 晶向； 晶面上 和 晶向 标准投影图中， 在(001)标准投影图中，标出这些晶面和晶向对应的极点。 标准投影图中 标出这些晶面和晶向对应的极点。 在密排六方结构单胞中， 画出(10-10)晶面和 晶面和[1011]晶向 。 晶向。 在密排六方结构单胞中 ， 画出 晶面和 晶向 (10分) 分
1. 画出 画出(110)面给 分 ； 画出 面给2分 画出[1-11]方向给 分 ， 画出 方向给2分 画出[-112]方向 面给 方向给 方向 标准投影图并标出极点位置给2分 给2分；画出 分 画出(001)标准投影图并标出极点位置给 分；画出 标准投影图并标出极点位置给 (10-10)面给 分；画出 面给1分 画出[1011]方向给 分。 方向给1分 面给 方向给
5. 写出不变反应给 分。画出每个恒温截面给2分。 写出不变反应给4分 画出每个恒温截面给 分
6. 在液相转变为固相 结晶)过程中，①均匀形核和非均匀形核 在液相转变为固相(结晶 过程中 结晶 过程中， 的临界核心半径哪一个大？为什么？ 的临界核心半径哪一个大？ 为什么？ ② 晶体的熔点与其曲 率半径是否相关？在过冷度∆ 的临界核心半径为 的临界核心半径为r*， 率半径是否相关？在过冷度∆T的临界核心半径为 ，请问 r=r*的晶体的熔点是什么？③ 在结晶过程中 ，为什么非均 的晶体的熔点是什么？ 在结晶过程中， 的晶体的熔点是什么 匀形核起主要作用？ 分 匀形核起主要作用？(10分) 7. 固溶体(k0<1)固液界面失稳条件是什么？已知界面前沿 界 固液界面失稳条件是什么？ 固溶体 固液界面失稳条件是什么 已知界面前沿(界 v m C 1− k 面处坐标为x=0)熔点分布梯度是 dT = D ，液相的温度梯度 面处坐标为 熔点分布梯度是 dx k dT =G 讨论如何控制内、外部因素加速界面失稳。 分 是 ，讨论如何控制内、外部因素加速界面失稳。(10分) dx
材料科学基础试题及答案
材料科学基础试题及答案一、选择题1. 材料科学中的“四要素”是指（）。
A. 组成、结构、性能、加工B. 组成、结构、性能、应用C. 材料、工艺、设备、产品D. 材料、结构、性能、应用答案：B2. 下列哪种材料属于金属材料？A. 碳纤维B. 聚氯乙烯C. 铝合金D. 陶瓷答案：C3. 材料的屈服强度与抗拉强度之间的关系是（）。
A. 屈服强度大于抗拉强度B. 屈服强度等于抗拉强度C. 屈服强度小于抗拉强度D. 无固定关系答案：A4. 非晶态材料的特点之一是（）。
A. 高强度B. 各向同性C. 无长程有序D. 高导热性答案：C5. 下列关于纳米材料的描述，正确的是（）。
A. 纳米材料仅指尺寸在纳米级别的材料B. 纳米材料具有宏观材料的所有性质C. 纳米材料因其尺寸效应表现出特殊性能D. 纳米材料的应用受到限制答案：C二、填空题1. 材料的______和______是决定其宏观性能的基本因素。
答案：组成、结构2. 金属材料的塑性变形主要是通过______和______来实现的。
答案：滑移、孪晶3. 陶瓷材料的主要特点是______、______和______。
答案：高硬度、高强度、耐磨损4. 复合材料是由两种或两种以上不同______、______和______的材料组合而成。
答案：材料类型、性能、形态5. 形状记忆合金在______作用下能够恢复到原始形状。
答案：温度三、简答题1. 简述材料的疲劳现象及其影响因素。
答：材料的疲劳现象是指在反复的应力作用下，材料逐渐产生并扩展裂纹，最终导致断裂的现象。
影响疲劳的因素包括应力的大小和作用方式、材料的微观结构、表面状态、环境条件等。
2. 说明金属材料的冷加工硬化现象及其应用。
答：冷加工硬化是指金属材料在冷加工过程中，由于晶粒变形和位错密度的增加，导致材料的硬度和强度提高，塑性降低的现象。
该现象在制造高强度、高硬度的零件和工具中具有重要应用。
3. 描述陶瓷材料的断裂机理。
北京科技大学材料科学与基础考研真题试题2010—2012年
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北京科技大学 2012 年硕士学位研究生入学考试试题
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九、共析转变是典型的扩散型固态转变，指出其转变的驱动力和阻力，并讨论共 析成分合金转变完成后可能出现的典型组织形态。(10 分)
十、结合下面给出的 Al-Cu 合金时效硬化曲线，讨论在不同成分和热处理条件下 可能出现的脱溶贯序，各阶段脱溶相的大小、形状和分布特点、与母相的界
五、根据下面的 Al-Zn 相图, 1. 写出其中的三相反应式（4 分）； 2. 画出 x(Zn)=0.80 合金的缓慢冷却曲线，并写出各阶段相对应的组织（8 分）； 3. 画出上述合金缓慢冷却到室温时的组织示意图，并计算各组织组成物的 相对含量 (8 分)。 （共 20 分）
2
六、根据上面的 Al-Zn 相图，将纯 Al 和 Zn 形成扩散偶，在 600K 长时间保温， 示意画出扩散层中 x(Zn)随扩散距离 d 的变化曲线及相应出现的物相。（10 分）
北京科技大学 2011 年硕士学位研究生入学考试试题
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试题编号： 814
试题名称： 材料科学基础
一、简答题 (8 分/题，共 40 分)
北京科技大学材料科学基础考研真题.doc
北京科技大学2010年硕士学位研究生入学考试试题试题编号： ________________________ 试题名称：___________ （共2页）适用专业：材料科学与工程______________________________________________________________说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效.一、分析发生下列现象的原因（30分）1. 低碳钢应力-应变曲线的屈服现象（10分）2. 金属及合金凝固时形成树枝状晶（10分）3. 上坡扩散（5分）4. 二次再结晶（5分）二、在面心立方结构的金属中（111）面上运动着柏氏矢量为6=a/2［110］的位错，位错线方向也是［110］,请在单胞中画出（ill）晶面和山0］晶向，并说明该位错属于什么类型？如果该位错的运动受到阻碍后，请判断是否有可能转移到（ill）, （ill）, （ill）各晶面上继续运动？说明为什么？（15分）三、以含Al-4wt%Cu合金为例，给出其经过不同固溶时效工艺处理后的脱溶贯序；定性说明各阶段脱溶相的尺寸及分布特点、与母相的界面匹配关系及其强化效果等.（20分）四、讨论晶体结构和空间点阵之间的关系。
（15分）五、与液态结晶过程相比，固态相变有什么特点？这些特点对固态相变后形成的组织有什么影响？（15分）六、叙述离子晶体的结构规则（15分）七、分析形成下列不同铸态组织的可能原因，并说明要得到细小的等轴晶，可采取哪些办法？（20分）八、参考下面提供的示意图，画出按组织分区的Fe-Fe’C相图，写出各三相反应,并说明分别为1. Owt%C和3. Owt%C的铁碳合金经过缓慢冷却在相关三相反应完成后形成的各组织特点（20分）。
2010答案:一、1.低碳钢在一定条件下形变时，应力-应变曲线的大致规律是首先发生线性弹性变形，达到屈服时发生塑性变形直至断裂。
特殊的地方在于应力-应变曲线上常常出现上下屈服点，这与C间隙原子对位错的钉扎作用有关。
北京科技大学814材料科学基础2010-2014年考研专业课历年真题汇编
北京科技大学
2014年硕士学位研究生入学考试试题=============================================================================================================试题编号：814试题名称：材料科学基础（共3页）
适用专业：材料科学与工程，材料工程（专业学位）
说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。
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一.简述题（5分/小题，共30分）
1.再结晶温度
2.相平衡条件
3.上坡扩散
4.空间点阵
5.堆垛层错
6.临界分切应力
二、分别回答后述几个问题：1.指出金属液相结晶时的热力学条件，它一定
需要过冷吗？为什么？2.如何确定液相结晶时的临界晶核半径，在相同
的过冷度下，均匀形核与非均匀形核的临界晶核半径和临界晶核形成能哪
个大？为什么？3.反过来，结晶金属熔化时一定需要过热吗？为什么？
4.能否用经典形核理论讨论再结晶的形核，为什么？（20分）
三、回答以下问题：1.晶体缺陷主要有哪几种？2.其中点缺陷主要有哪两种?
有哪些方法或手段可提高其数量？3.当点缺陷扩散到刃位错周围时，会
出现什么现象？位错的运动受到怎样的影响？4.如果点缺陷扩散到一般
大角晶界上，又会出现什么现象？晶界的运动受到怎样的影响？(20分)。
1。
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1999年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目: 金属学适用专业: 科学技术史冶金物理化学钢铁冶金有色金属材料加工工程说明:统考生做1~10题,单考生做1~7题和11~13题。
1、名词解释10分)(1)点阵畸变(2)组成过冷 (3)再结晶温度(4)滑移和孪生(5)惯习现象2、说明面心立方、体心立方、密排六方(c/a≥1.633)三种晶体结构形成的最密排面,最密排方向和致密度。
(10分)3、在形变过程中,位错增殖的机理是什么?(10分)4、简述低碳钢热加工后形成带状组织的原因,以及相变时增大冷却度速度可避免带状组织产生的原因。
(10分)5、简要描述含碳量0.25%的钢从液态缓慢冷却至室温的相变过程(包括相变转换和成分转换)。
(10分)6、选答题(二选一,10分)(1)铸锭中区域偏析有哪几种?试分析其原因,并提出消除区域偏析的措施。
(2)固溶体结晶的一般特点是什么?简要描述固溶体非平衡态结晶时产生显微偏析的原因,说明消除显微偏析的方法。
7、简述金属或合金冷塑性变形后,其结构、组织和性能的变化。
(10分)8、简述经冷变形的金属或合金在退火时其显微组织,储存能和性能的变化规律。
(10分)9、选答题(二选一,10分)(1)为了提高Al-4.5%Cu合金的综合力学性能,采用了如下热处理工艺制度,在熔盐浴中505℃保温30分钟后,在水中淬火,然后在190℃下保温24小时,试分析其原因以及整个过程中显微组织的变化过程。
(2)什么叫固溶体的脱溶?说明连续脱溶和不连续脱溶在脱溶过程中母相成分变化的特点。
10、简述固溶强化,形变强化,细晶强化和弥散强化的强化机理。
(10分)11、简述影响再结晶晶粒大小的因素有哪些?并说明其影响的基本规律。
(10分)12、画出铁碳相图,并写出其中包晶反应,共晶反应和共析反应的反应式。
(10分)13、选做题(二选一,10分)(1)如果其他条件相同,试比较下列铸造条件下,铸件中晶粒大小,并分析原因。
a.水冷模浇铸和砂模浇铸b.低过热度浇铸和高过热浇铸c.电磁搅拌和无电磁搅拌d.加入,不加入Al-Ti-B铅合金。
(2)什么叫形变织构?什么叫再结晶织构?简要说明形变织构,再结晶织构的形成机理。
2000年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目: 金属学适用专业: 材料加工工程科学技术史说明:统考生答1-10题,单考生答1-7题和11-13题。
1.名词解释(10分)1相界面2相律3过渡相④菲克第一定律⑤退火织构2.什么是固溶体?在单相合金中,影响合金元素的固溶度的因素有哪些?固溶体与组成固溶体的纯金属相比有什么特点?(10分)3.什么叫晶界?简述小角度晶界和大角度晶界的晶体结构特点。
(10分)4.为什么固体相变比液态相变所需要的过冷度要大?固体相变形核时有何特点?(10分)5.铸锭的低倍组织由外向里可分为哪几个区域?简述各个区域组织形成原因。
(10分)6.什么叫孪生?什么叫滑移?对面心立方晶体而言,它们之间的区别和联系是什么?(10分)7.在多晶塑性变形中,各个晶体之间的变形是如何协调起来的?简述晶界和晶粒的大小对形变的影响规律。
(10分)8.什么是上屈服点和下屈服点?如何避免上屈服点和下屈服点的出现?简述吕德斯带形成的原因。
(10分)9.什么是菲克第二定律?运用菲克第二定律(扩散方程)阐述在扩散退火时是如何消除显微偏析的?(10分)10.再结晶过程中,晶核形成速度的定义是什么?影响晶核形成速度和长大速度的因素有哪些?并加以阐述。
(10分)11.再结晶过程中,晶核形成速度的定义是什么?影响晶核形成速度和长大速度的因素有哪些?并加以阐述。
(10分)12.叙述含碳量0.8%的碳钢从液态缓慢冷却到室温的相变过程(包括相转变和成分变化),以及室温时的相组成和各相的比例是多少?(10分)13.写出面心立方晶体、体心立方晶体最可能发生滑移的晶面和晶向,画出面心立方晶体的(123)晶面。
(10分)2001北京科技大学攻读硕士研究生入学考试试题考试科目:金属学A适用专业:科学技术史,冶金物理化学,钢铁冶金,有色金属,材料加工工程。
说明:1.试题必须写在答题纸上。
2.统考生做1--10题;单考生做1--7题和11--13题。
1.名词解释每小题2分,共10分)1)单胞和复合单胞 2)金属键 3)代位固溶体 4)位错 5)偏聚和有序化2判断对错: (10分)3.以液态无限互溶、固态有限溶解并具有共晶反应的二元相图为例说明二元相图的制作方法和二元相图的一般几何规律。
(10分)4.结晶后的组织中产生显微偏析的原因是什么?采用什么措施能减弱和消除偏析。
(10分)5.什么是晶界?讨论晶界在多晶体形变过程中的作用。
(10分)6.什么是相界面?复相合金形变的特点是什么?(10分)7.说明使多晶体晶粒细化能使材料的强度提高、韧性增加的原因。
(10分)8.简要叙述马氏体转变的一般特点。
(10分)9.要想获得粗大的再结晶晶粒可采取什么措施,说明原因。
(10分)10.简述固态相变在相变阻力、新相形核、新相成长方面的特点。
(10分)11.什么叫再结晶?什么是再结晶温度?简要描述再结晶过程。
(10分)12.以接近平衡的状态下固溶体合金结晶过程说明固溶体结晶过程特点。
(10分)13.铁碳相图为例说明什么是包晶反应、共晶反应、共析反应。
(10分)2002年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目:金属学试卷一适用专业:材料加工工程、钢铁冶金、有色金属冶金、科学技术史说明:统考生做一至九题;单考生做一至六和十至十二题一、名词解释(20分,每个2.5分)1.点阵畸变2.柏氏矢量3.相图4.过冷度5.形变织构6.二次再结晶7.滑移系8.孪生二、画出立方晶系中(111)面、(435)面。
写出立方晶系空间点阵特征。
(10分)三、铸锭的一般组织可分为哪几个区域?写出其名称。
并简述影响铸锭结晶组织的因素。
(10分)四、画图并叙述形变过程中位错增殖的机制。
(10分)五、写出菲克第一定律的数学表达式,并说明其意义。
简述影响扩散的因素。
(10分)六、简述形变金属在退火过程中显微组织、储存能及其力学性能和物理性能的变化。
(10分)七、简述固态相变与液态相变的相同点与不同点。
(10分)八、画出铁碳相图,标明相图中各特征点的温度与成分,写出相图中包晶反应、共晶反应与共析反应的表达式。
(10分)九、分析再结晶过程中形核和长大与凝固过程中的形核和长大有何不同点。
十、分析含碳量0.12%的铁碳合金的结晶过程(单考生做)。
(10分)十一、简述铸锭的宏观偏析(单考生做)。
(10分)十二、简述金属晶体中缺陷的类型(单考生做)。
(10分)2003年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目:金属学试卷---------------------------适用专业:科学技术史、冶金物理化学、钢铁冶金、有色金属、材料加工工程说明:统考生做一至十一题;单考生做一至七、十二至十五题一、名词解释(30分)1.刃型位错和螺型位错模型2.晶界与界面能3.同分凝固与异分凝固5.二次再结晶4.形变织构6.淬透性与淬硬性二、简述二元系中共晶反应、.包晶反应和共析反应的特点,并计算其各相平衡时的自由度。
(12分)三、什么是点阵参数?正方晶系和立方晶系的空间点阵特征是什么?画出立方晶系中(123)的晶面。
(12分)四、凝固过程中形核和长大与再结晶过程中形核和长大主要区别是什么?简述再结晶过程中核心的产生方式。
(12分)五、简述菲克第一定律和菲克第二定律的含义,写出其表达式,并标明其字母的物理含义。
(12分)六、简述晶界和晶粒大小对多晶体范性变形的作用与影响。
(12分)七、什么是一次带状组织和二次带状组织?分析一次带状组织和二次带状组织形成的原因。
(12分)八、画出Fe-C相图,标明Fe-C相图中各点的温度和含碳量。
(12分)(统考生做,单考生不做)九、简述固态相变的一般特点。
(12分)(统考生做,单考生不做)十、简述凝固过程的宏观特征,叙述凝固过程中晶体成长的机理。
(统考生做,单考生不做)十一、什么是固溶体?影响固溶度的原因有哪些?固溶体与其纯溶剂组元相比,其结构、力学性能和物理性能发生了哪些变化?(12分)(统考生做,单考生不做)十二、列举三种增加凝固过程中核心数的方法,简要分析其增加核心数的原因。
(12分)(单考生做,统考生不做)十三、简述含碳量为0.25%钢的结晶过程和固态组织转变过程。
(12分)(单考生做,统考生不做)十四、简述连续脱溶和不连续脱溶的含义。
(12分)(单考生做,统考生不做)十五、根据缺陷相对于晶体尺寸和其影响范围的大小,缺陷可以分为哪几类?简述这几类缺陷的特征。
(12分)(单考生做,统考生不做)[试题]北京科技大学2004年考研金属学----------------------------------------------------适用专业:材料学、材料科学与工程、材料加工工程说明:统考生做一至十一题;单考生做一至八和十二至十四题一、简述题(4分/小题,共40分)1.滑移临界分切应力2.金属键3.中间相4.布喇菲(Bravais)点阵5.再结晶温度6.滑移系7.位错8.二次再结晶9.偏析 10.马氏体相变二、单相金属或合金各晶粒间的界面一般称之为晶界,通常晶界又分为小角度晶界和大角度晶界两大类,试问:划分为两类晶界的依据是什么?并讨论构成小角度晶界的结构模型。
(10分)三、分别画出立方晶系晶胞内的(110)、(112)晶面和E110]、E111)晶向。
(10分)四、讨论晶体结构和空间点阵之间的关系。
(10分)五、什么是固溶体?讨论影响固溶体溶解度的主要因素。
(10分)六、分析和讨论冷加工金属或合金塑性变形后回复再结晶过程中组织和性能的变化特征。
(10分)七、画出Fe-F3C相图,分析含碳量为1.1wt%(重量百分比)的铁碳合金从液相平衡凝固到室温时的转变过程,画出组织转变示意图,并计算出室温时各组织的相对含量。
(20分)八、分析和讨论影响金属或合金中原子扩散的主要因素。
(10分)九、以Al-4.5%Cu合金为例,分析过饱和固溶体的脱溶分解过程(脱溶贯序),并讨论脱溶温度对脱溶贯序的影响。
(10分)十、金属的固态相变与金属的结晶过程基本一样,大多也包括形核和生长两个基本阶段,但在固态相变过程中新、旧两相的比容不同,使系统额外增加了应变能以及由相界面上的原子不匹配而引起的弹性应变能,因此固态相变在许多方面与结晶过程有着显著的差异。
试分析固态相变的一般特点。
(10分)十一、写出所附Au-Hf体系相图(图9-1)中的三相反应,并划出虚线框内部分的相平衡关系局部扩大示意图。
(10分)十二、分析固态相变和回复再结晶过程的驱动力。