北京科技大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题(金属学)

金属学硕士历年试卷.doc

金属学A每题2Q分1.画岀面心立方，体心立方，简单六方结构点阵的单胞。

并且标出以上三种结构点阵的儿个主要界面和它们的晶面指数。

2.说明合金的两种相结构（固溶体，中间相）的特点及其分类。

3.画出铁碳相图（Fe・Fe3C平衡）并标出各区的相组成，注明包晶，共晶和共析点的温度和含碳量。

4.说明热变形低碳钢产生纤维状组织，先共析铁素体与珠光体交替相见的显微组织带状的形成过程。

5.1＞下列几种元素中哪些是扩大Y相区的？哪些是缩小的？Si Ti Cr Mo2＞下列几种合金元素哪些是提高共析温度的？哪些是降低的？Mn Si Cr Mo Ti Ni北京科技大学1995年硕士研究生入学考试试题（统考生）金属学A每题10分1.什么是固溶体?固溶体可以分为哪几种?并说明各自的结晶特点.2.计算含0.45%碳的亚共析钢在共析温度时铁素体和奥氏体两相的相对数量，在这一温度下铁素体和珠光体的相对数量又为多少？3.用扩散理论来说明高温条件下钢的氧化过程.4.画出铁碳平衡相图中的包晶反应部分的相图，并给出包晶反应表达式.5.说明钢中非金属夹杂物的来源及其种类.6.说明钢的完全退火，不完全退火，等温退火,球化退火和低温退火的工艺特点及它们的作用.7.说明轴承钢的碳化物类型及其形成原因.&画图说明钢的高温和低温变热处理的工艺特点.9.从下列合金元素中指岀哪些元素是扩大奥氏体区域的?哪些是缩小的？C Si Ti Cr Mo Ni Cu N10.冷变形金属加热发生低温，中温，和高温回复时晶体内部发生什么变化？北京科技大学1998年硕士研究生入学考试试题（统考生）金属学A1.选择题（共10分）1）体心立方结构的致密度比面心立方结构的（）A高B低C相同D不一定2）配位数是12的结构是（）A面心立方B体心立方C密集六方3）［1 2 3、'］（3上有上画线，打不出来）晶向上任一点的矢量在参考坐标系上X,Y,Z轴上的分量分别是（）A1, 2, 3 B3, 2, 1 C6, 3, -2 D 1, 2,・34）立方晶系中［1 2 1］与（12 1）的关系是（）A平行B垂直C即不平行也不垂直5）从高温（高于1400°C ）到室温，铁的结构类型发生如下变化（）A 面心立方--- 面心立方---- 体心立方B 体心立方——体心立方——面心立方C 面心立方——体心立方——面心立方D 体心立方——面心立方——体心立方2.填空题（共20分）1＞原子结合键的基本类型有一，一，一，一。

北京科技大学材料科学基础真题大全

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。

北京科技大学材科基考研（名词解释汇总及课后重要习题）

北京科技⼤学材科基考研（名词解释汇总及课后重要习题）北京科技⼤学攻读硕⼠学位《⾦属学》复习⼤纲（适⽤专业：材料加⼯⼯程、材料学、材料科学与⼯程、材料物理与化学）⼀、⾦属与合⾦的晶体结构1. 原⼦间的键合1)⾦属键, 2)离⼦键, 3)共价键2．晶体学基础1）空间点阵， 2）晶系及布喇菲点阵， 3）晶向指数与晶⾯指数3．⾦属的晶体结构1）典型的⾦属晶体结构，2）原⼦的堆垛⽅式，3）晶体结构中的间隙，4）晶体缺陷4．合⾦相结构1）置换固溶体，2）间隙固溶体，3）影响固溶体溶解度的主要因素4）中间相5．晶体缺陷1）点缺陷, 2)晶体缺陷的基本类型和特征, 3)⾯缺陷⼆、⾦属与合⾦的凝固1．⾦属凝固的热⼒学条件2．形核1）均匀形核，2）⾮均匀形核3．晶体⽣长1）液-固界⾯的微观结构，2）⾦属与合⾦凝固时的⽣长形态，3）成分过冷4．凝固宏观组织与缺陷三、⾦属与合⾦中的扩散1．扩散机制2．扩散第⼀定律3．扩散第⼆定律4．影响扩散的主要因素四、⼆元相图1．合⾦的相平衡条件2．相律3．相图的热⼒学基础4．⼆元相图的类型与分析五、⾦属与合⾦的塑性变形1．单晶体的塑性变形1）滑移，2）临界分切应⼒,3）孪⽣，4）纽折2．多晶体的塑性变形1）多晶体塑性变形的特点，2）晶界的影响，3.塑性变形对组织与性能的影响1）屈服现象,2)应⼒-应变曲线及加⼯硬化现象,3)形变织构等六、回复和再结晶1．回复和再结晶的基本概念2．冷变形⾦属在加热过程中的组织与性能变化3．再结晶动⼒学4．影响再结晶的主要因素5．晶粒正常长⼤和⼆次再结晶七、铁碳相图与铁碳合⾦1．铁碳相图2．铁碳合⾦3．铁碳合⾦在缓慢冷却时组织转变⼋、固态相变1．固态相变的基本特点2．固态相变的分类3．扩散型相变1）合⾦脱溶，2）共析转变，3）调幅分解4．⾮扩散型相变参考书：1.⾦属学（修订版）, 宋维锡主编, 冶⾦⼯业出版社，1998；2.材料科学基础, 余永宁主编, ⾼等教育出出版社，2006；3.材料科学基础（第⼆版）, 胡赓祥等主编, ⾼等教育出出版社，2006；4.任何⾼等学校材料科学与⼯程专业《⾦属学》或《材料科学基础》教学参考书。

北科大试题

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是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？采用什么措施能减少和消除偏析。

（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？复合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）2002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--9题；单考生做1--6题和10--12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.画图并简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。

历年北京科技大学硕士学位研究生入学考试试题

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硕士学位研究生入学考试试题
一、选择题（每题3分，共30分）
1、以下五种运动形式中，a 保持不变的运动是
(A) 单摆的运动． (B) 匀速率圆周运动．
(C) 行星的椭圆轨道运动． (D) 抛体运动．
(E) 圆锥摆运动．［］
2、人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，卫星轨道近地点和远地点分别为A 和
B ．用L 和E K 分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值，则应有
(A) L A >L B ，E KA >E kB ． (B) L A =L B ，E KA <E KB ．
(C) L A =L B ，E KA >E KB ． (D) L A <L B ，E KA <E KB ．［］
3、一质量为m 的滑块，由静止开始沿着1/4圆弧形光滑
的木槽滑下．设木槽的质量也是m ．槽的圆半径为R ，放在光滑水平地面上，如图所示．则滑块离开槽时的速度是
(A) Rg 2．
(B) Rg ． (C) Rg 2 (D) Rg 21． (E) Rg 22
1 ．［］ 4、均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示．今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，下述说法哪一种是正确的？
(A) 角速度从小到大，角加速度从大到小．
(B) 角速度从小到大，角加速度从小到大．
(C) 角速度从大到小，角加速度从大到小．
(D) 角速度从大到小，角加速度从小到大．［］。

北科大材料考研试题

2 特点： ① 加热温度较高：T>T再 T再≈0.4T熔；实际: +100~200℃ ② 显微组织显著变化：转变为等轴无畸变新晶粒 ③ 亚结构：位错密度大大降低； ④ 性能显著变化： HB、ζ↓↓；δ、ψ↑↑ ⑤ 内应力完全消除。
3 再结晶形核机制
(1) 亚晶合并相邻亚晶界中位错通过攀移和滑移消失
（3）对低碳钢，ε＝8％接近临界变形量，因此在700℃(高于再结晶温度)退火后晶粒粗大，强度较低；（4）900℃保温时发生重结晶，冷却后晶粒细小，因此强化提高。
§7-1 形变金属与合金在退火过程中的变化
一退火概念 1 定义：将金属加热到某温度保温一定时间，而后缓慢冷至室温，通过组织结构的变化使材料热力学稳定性得以提高的热处理工艺。根据退火温度不同(>或<Ac1)可分为：高温退火和低温退火形变金属的退火——低温退火
2 金属加热中组织转变的原因 ——驱动力问题退火T> Ac1 时：驱动力为相变中两相的体积自由能之差退火T< Ac1时：对形变金属而言驱动力为形变储存能(其中晶格畸变能占80~90%) ┗ 不稳定组织
§7-4 金属的热加工
主要内容：（1）热加工与冷加工区别（2）热加工对组织与性能影响一金属热加工与冷加工的概念热加工：T > T再；冷加工： T < T再；
实质：
有否再结晶软化过程
衡量依据：T再
例：W 在1000℃非热加工；
Sn、Pb 在室温为热加工；
二热加工对组织、性能的影响热加工：钢材的热锻与热轧 1 消除铸态组织缺陷：（1）气孔、疏松、微裂纹的焊合； ——宏观组织致密化；
σb
HB
δ
4 金属Ag经大变形量(70％)冷加工后，试

北科大《金属学》_讲义(精华版)_对考研的学材料的童鞋非常有用!

一：大纲分析：北京科技大学2009年攻读硕士学位《金属学》复习大纲（适用专业：材料加工工程、材料学、材料科学与工程、材料物理与化学）一、金属与合金的晶体结构1.原子间的键合1)金属键, 2)离子键, 3)共价键2．晶体学基础1）空间点阵， 2）晶系及布喇菲点阵， 3）晶向指数与晶面指数3．金属的晶体结构1）典型的金属晶体结构，2）原子的堆垛方式，3）晶体结构中的间隙，4）晶体缺陷4．合金相结构1）置换固溶体，2）间隙固溶体，3）影响固溶体溶解度的主要因素4）中间相5．晶体缺陷1）点缺陷, 2)晶体缺陷的基本类型和特征, 3)面缺陷二、金属与合金的凝固1．金属凝固的热力学条件2．形核1）均匀形核，2）非均匀形核3．晶体生长1）液-固界面的微观结构，2）金属与合金凝固时的生长形态，3）成分过冷4．凝固宏观组织与缺陷三、金属与合金中的扩散1．扩散机制2．扩散第一定律3．扩散第二定律4．影响扩散的主要因素四、二元相图1．合金的相平衡条件2．相律3．相图的热力学基础4．二元相图的类型与分析五、金属与合金的塑性变形1．单晶体的塑性变形1）滑移，2）临界分切应力,3）孪生，4）纽折2．多晶体的塑性变形1）多晶体塑性变形的特点，2）晶界的影响，3.塑性变形对组织与性能的影响1）屈服现象,2)应力-应变曲线及加工硬化现象,3)形变织构等六、回复和再结晶1．回复和再结晶的基本概念2．冷变形金属在加热过程中的组织与性能变化3．再结晶动力学4．影响再结晶的主要因素5．晶粒正常长大和二次再结晶七、铁碳相图与铁碳合金1．铁碳相图2．铁碳合金3．铁碳合金在缓慢冷却时组织转变八、固态相变1．固态相变的基本特点2．固态相变的分类3．扩散型相变1）合金脱溶，2）共析转变，3）调幅分解4．非扩散型相变参考书：1.金属学（修订版）, 宋维锡主编, 冶金工业出版社，1998；2.材料科学基础, 余永宁主编, 高等教育出出版社，2006；3.材料科学基础（第二版）, 胡赓祥等主编, 高等教育出出版社，2006；4.任何高等学校材料科学与工程专业《金属学》或《材料科学基础》教学参考书。

2007北京科技大学材料科学基础(金属学)考研试题

2007年金属学试题一、简述题（5分/题,共50分）1.调幅分解：2.再结晶温度：规定时间内能够完成再结晶，或再结晶达到规定程度的最低温度。

3.晶体缺陷：实际晶体中存在的各种偏离理想结构的情况，称为。

4.马氏体相变：其过程遵循武扩散，切变方式的相转变过程。

5.滑移系：晶体中一个可滑移的晶面和其上一个可滑移的晶向合称一个。

6.影响扩散的主要因素：温度。

界面表面及位错，第三组元，晶体结构，熔点7.布拉非（Bravais）点阵：除考虑晶胞外形外，还考虑阵点位置所构成的点阵。

或：除考虑旋转对称性外，还考虑平移对称性，经有心化后构成的全部阵点。

8.A1和A3晶体结构中原子的堆垛方式：A1 ABCABCABC A2 ABABABAB9.金属键：通过正离子与电子之间相互吸引，使这些正离子与电子结合起来这种结合力10.固溶体：固态下一种组元（溶质）溶解在另一种组元（溶剂）中而形成的新相。

二、从热力学方面分析金属结晶均匀形核时临界晶核的形成过程(15分)答：当温度降到熔点一下时，将设液体中存在有含有i个原子的小集团，他与i个单原子相对比自由能变化为△G 这些分布的小集团，特别是其中最大尺寸的集团。

就是晶体所由产生的胚称之为晶胚△G三、分别画出铁碳合金相图和3.0wt%C亚共晶白口铸铁从液相缓慢冷却到室温时组织转变示意图，并计算在室温时各组织的相对量。

(20分)四论述扩散第一定律及对上坡扩散现象的解释(10分)五分析冷变形金属或合金的回复与再结晶过程及相关性能变化(15分)六写出所附Pd-Zr相图中的不变反应.(图略)(10分)七分别画出点阵常数为a 具有A1晶体结构金属的八面体间隙，四面体间隙位置及（110）晶面原子的排列情况( 15分)(仅统考生做,单考生不做)八讨论具有A1、A2和A3结构金属单晶体典型的应力-应变曲线特点(15分)(仅统考生做,单考生不做)九分析金属铸锭的低倍组织，常见缺陷及形成原因。

(30分)(仅单考生做)。

北科冶金复试历年真题汇总

北科冶⾦复试历年真题汇总北京科技⼤学2012年硕⼠学位研究⽣复试（专业课）试题试题编号：试题名称：冶⾦⼯程专业综合（钢铁冶⾦⽅向）（共 2 页）适⽤专业：冶⾦⼯程（钢铁冶⾦⽅向）说明：①所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上⽆效。

②考试⽤具：=============================================================================================⼀、简答题（(1)～(6)题每题5分，(7)～(11)题每题10分，共计80分）(1) 简述转炉炼钢脱磷特点。

（5分）(2) 简述连铸坯的常见缺陷。

（5分）(3) 什么是凝固偏析？⽣产⼯艺中可采取哪些措施控制偏析的产⽣？（5分）(4) 烧结矿固结机理是什么？（5分）(5) 什么叫铝硅⽐？拜⽿法与烧结法对铝⼟矿铝硅⽐的要求是什么？（5分）(6) 分析“管道⾏程”的形成机理及其对⾼炉冶炼的危害。

（5分）(7) 简述富氧⿎风对⾼炉冶炼的影响及其原因。

（10分）(8) 冰铜吹炼可分为哪两个周期，其主要化学反应是什么？（10分）(9) 简述由钛铁矿为原料⽤镁热还原法（Kroll法）制取海绵钛的主要步骤。

（10分）(10) 熔融盐电解提取稀⼟⾦属有氯化物和氟化物两种体系，请描述它们的相似点和差异。

（10分）(11) 简述湿法冶⾦⼀般包括的主要步骤及各步骤的作⽤。

（10分）⼆、论述题（每题10分，共计50分）(1) 钢液的⼆次精炼中喷吹氩⽓的原理和作⽤是什么？哪些常见⼆次精炼⼯艺中具有喷吹氩⽓的功能？（10分）(2) 炼钢过程中有哪⼏种常见的脱氧⽅法？试论述各种脱氧⽅法的原理及应⽤。

（10分）(3) 应⽤“叉⼦曲线”⽐较分析CO、H2还原铁矿⽯的热⼒学特点，并阐述⾼炉逆流式反应器反应过程的合理性（10分）(4) 简述光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪三种测试⽅法的作⽤，并叙述如何利⽤该三种⽅法确定炉渣物相。

硕士研究生入学考试北科大冶物化试题

北京科技大学2001年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目：冶金物化化学（共2页）适用专业：钢铁冶金说明：①所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。

考生自带计算器。

一、简要回答下列问题（每题5分，共50分）1.北京科技大学2002年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目：冶金物化化学（共2页）适用专业：钢铁冶金、有色金属冶金说明：①所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。

考生自带计算器。

一、简要回答下列问题（每题5分，共50分）1.北京科技大学2003年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题试题编号：409 试题名称：冶金物化化学（共2页）适用专业：钢铁冶金、有色金属冶金、冶金物理化学说明：①自带计算器。

②总分150分，四道题，单考生与统考生三、四题不同。

一、简要回答下列问题（70分，每题7分）1.北京科技大学2004年硕士学位研究生入学考试试题试题编号：409 试题名称：冶金物化化学（共2页）适用专业：钢铁冶金、工业生态、有色金属冶金、冶金物理化学说明：①所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。

考生自带计算器。

一、简要回答下列问题（每题7分，共70分）1.北京科技大学2005年硕士学位研究生入学考试试题试题编号： 409 试题名称：冶金物化化学（共2页）适用专业：钢铁冶金、有色金属冶金、冶金物理化学、工业生态说明：①所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。

考生自带计算器。

一、简要回答下列问题（每题7分，共70分）1.对稀溶液的溶质i ，试推导以纯物质为标准态的活度系数i γ与1%标准态的活度系数i f 之间的关系。

2.简述规则溶液的定义？3. 对铁溶液中的组元i ，溶解反应i=[i]%，试证明标准溶解自由能φφγi ii sol Ar RT G 10085.55ln=∆。

4.简述扩散脱氧的热力学原理？5.在氧势图（Ellingham 图）上，为什么CO O C 222=+的φG ∆与T 的关系曲线的斜率为负值？其意义如何？6.写出边界层理论的传质通量的表达式，并解释每项的物理意义？7.简述未反应核模型？8.对串联反应A →B →C ，写出反应达到准稳态的条件？9.对基元反应A →P ，写出其动力学微分式、积分式及半衰期的表达式？10.试用双膜理论简要描述钢液中元素氧化反应][)()(][Fe MO FeO M +=+的动力学机理？二、（25试用完全离子理论计算1600℃时，炉渣中的CaO 的活度。

北京科技大学材料科学基础真题大全概要

北京科技大学材料科学基础真题大全概要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。

北京科技大学考研真题-金属学2000

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）。

北京科技大学硕士研究生入学考试--金属学-真题及答案(1993-2009年全)

北京科技大学1993年硕士研究生入学考试试题(统考生)每题20分1. 画出面心立方，体心立方，简单六方结构点阵的单胞。

并且标出以上三种结构点阵的几个主要界面和它们的晶面指数。

2. 说明合金的两种相结构（固溶体，中间相）的特点及其分类。

3. 画出铁碳相图（Fe-Fe3C平衡）并标出各区的相组成，注明包晶，共晶和共析点的温度和含碳量。

4. 说明热变形低碳钢产生纤维状组织，先共析铁素体与珠光体交替相见的显微组织带状的形成过程。

5. 1>下列几种元素中哪些是扩大γ相区的？哪些是缩小的？Si Ti Cr Mo2>下列几种合金元素哪些是提高共析温度的？哪些是降低的？Mn Si Cr Mo Ti Ni北京科技大学1995年硕士研究生入学考试试题(统考生)每题10分1. 什么是固溶体?固溶体可以分为哪几种?并说明各自的结晶特点.2. 计算含0.45%碳的亚共析钢在共析温度时铁素体和奥氏体两相的相对数量,在这一温度下铁素体和珠光体的相对数量又为多少?3. 用扩散理论来说明高温条件下钢的氧化过程.4. 画出铁碳平衡相图中的包晶反应部分的相图,并给出包晶反应表达式.5. 说明钢中非金属夹杂物的来源及其种类.6. 说明钢的完全退火,不完全退火,等温退火,球化退火和低温退火的工艺特点及它们的作用.7. 说明轴承钢的碳化物类型及其形成原因.8. 画图说明钢的高温和低温变热处理的工艺特点.9. 从下列合金元素中指出哪些元素是扩大奥氏体区域的?哪些是缩小的?C Si Ti Cr Mo Ni Cu N10.冷变形金属加热发生低温,中温,和高温回复时晶体内部发生什么变化?北京科技大学1998年硕士研究生入学考试试题(统考生)1. 选择题（共10分）1）体心立方结构的致密度比面心立方结构的（）A 高B低C相同D不一定2）配位数是12的结构是（）A 面心立方B体心立方C密集六方3）[1 2 3``](3上有上画线，打不出来)晶向上任一点的矢量在参考坐标系上X,Y,Z轴上的分量分别是（）A 1，2，3 B3，2，1 C 6, 3, -2 D 1，2，-34）立方晶系中[1 2 1]与（1 2 1）的关系是（）A平行B垂直C即不平行也不垂直5）从高温（高于1400℃）到室温，铁的结构类型发生如下变化（）A 面心立方――面心立方――体心立方B 体心立方――体心立方――面心立方C 面心立方――体心立方――面心立方D 体心立方――面心立方――体心立方2. 填空题（共20分）1> 原子结合键的基本类型有--，--，--，--。

北科大材料考研试题

五、形核与长大
晶体的凝固是通过形核与长大两个过程进行的，即固相核心的形成与晶核生长至液相耗尽为止。形核方式可以分为两大类：（1）均匀形核新相晶核是在母相中均匀地生成，即晶核由液相中的一些原子团直接形成，不受杂质或外表面的影响。（2）非均匀形核新相优先在母相中存在的异质处形核，即依附于液相中的杂质或外来表面形核。
1 形核
（1）均匀形核
5）形核率与过冷度的关系
N=N1.N2 由于N受N1.N2两个因素控制，形核率与过冷度之间是呈抛物线的关系。
N1 N2
金属结晶：均匀形核时有效过冷度（见图6-8） △T≈0.2Tm 非均匀形核时有效过冷度 △T≈0.02Tm
金属材料形核率与温度的关系如图所示形核率突然增大的温度称为有效形核温度，此时对应的过冷变称临界过冷度约等于0.2Tm。
结构：长程无序，短程有序（更接近于固态金属）。特点（与固态相比）：原子间距较大、原子配位数较小、原子排列较混乱。
三、液态金属的结构
结构更接近于固态金属?
1金属的相变热 Lm « Lb≈Lc S L 近邻原子间破坏不大。 2金属熔化时的体积变化 3%～ 5% 原子间距原子间结合力接近。 3固态与液态金属热容量差 10%以下，表明固、液态内部原子热运动状态也相近。
2 晶体长大
2 晶体长大
2 晶体长大
(2 )液体中温度梯度与晶体的长大形态 1）正温度梯度（液体中距液固界面越远，温度越高）粗糙界面：平面状。光滑界面：台阶状。 2）负温度梯度（液体中距液固界面越远，温度越低）粗糙界面：树枝状。光滑界面：树枝状。
2 晶体长大
晶体的长大过程是液体中原子迁移到固体表面，使液—固界面向液体中推移的过程。

金属学考研试题及答案

北京科技大学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)参考答案一、名词解释1．点阵畸变：在局部范围，原子偏离其正常的点阵平衡位置，使点阵产生弹性畸变，称为点阵畸变。

2．柏氏矢量：描述位错特征的一个重要矢量，它集中反映了位错区域内畸变总量的大小和方向；也是位错扫过后晶体相对滑动的量。

3．相图：描述各相平衡存在条件或共存关系的图解；也可称为平衡时热力学参量的几何轨迹。

4．过冷度：相变过程中冷却到相变点以下某个温度后发生转变，平衡相变温度与该实际转变温度之差称过冷度。

5．形变织构：多晶形变过程中出现的晶体学取向择优的现象叫形变织构。

6．二次再结晶：再结晶结束后正常长大被抑制而发生的少数晶粒异常长大的现象。

历年北京科技大学材料力学C真题(2012,2006,2007)

（A）2P/(πd2)；
（B）P/(2dt)；
（C）P/(2bt)；
（D）4P/(πd2)。
7、图示矩形截面拉杆中间开一深度为h/2的缺口，与不开口的拉杆相比，开口处的最大应力的增大倍数为。
（A）2倍；（B）4倍；
（C）8倍；（D）16倍。
8、一根受轴向拉伸的矩形截面杆表面贴有沿水平、45o和竖直方向的三个应变片。材料的弹性模量E=200GPa, 泊松比μ=0.35，横截面应力σ。如果应变仪预先已经平衡，则应变片的读数绝对值的大小顺序为。
3、计算截面A和截声B的相对扭转角ΦAB。（5分）
三、外伸梁如图示，试画剪力图和弯矩图，并求|Q|max,|M|max ( 15分）
四、外伸梁用直径为d的圆截面杆悬吊如图a所示，外伸梁的横截画尺寸如图b所示。已知：yz=153.6mm,Iz=101.5╳106mm4,梁材料的许用拉应力[σl]=80MPa，许用压应力的[σy]=140MPa,圆截面杆的直径d=50mm，许用应力[σ]=160MPa。试求载荷集度的允许值[q]．( 20分）
B、若物体各点均无位移，则必定无变形；
C、若物体产生变形，则物体内总有一些点要产生位移；
D、位移的大小取决于物体的变形和约束状态
1-3.铸铁的许用应力与杆件的____有关。
A.横截面形状；B.横截面尺寸；
c.受力状态（指拉仲或压缩）；D.载荷大小
1-4.切应力互等定理是由单元体的＿__导出的。
A.静力平衡关系；B.几何关系；C.物理关系；D.强度条件
五、（单考题）图示电动机传动轴直径d=80mm，电机功率Pk=16kW，转速n=110转／分，皮带轮重G=2kN,直径D=lm，紧边皮带张力等于松边张力T的3倍，皮带轮的受力如左视图b所示，轴材料为A3号钢，许用应力［σ］=7OMPa，试按第三强度理论计算传动轴的许可外伸长度［l］。（25分）

北京科技大学硕士学位研究生入学考试模拟试题

北京科技大学硕士学位研究生入学考试模拟试题试题编号： 814 试题名称：材料科学基础（共 2 页）适用专业：金属材料工程、材料成型与控制工程、无机非金属材料工程专业说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。

一、解释下列名词（每个名词2分，共10分）1、位向关系在固态相变母相与新相之间所保持的晶体学空间取向关系称为位向关系。

2、相变冷作硬化马氏体形成时的体积效应会引起周围奥氏体产生塑性变形，同时马氏体相变的切变特性，也将在晶体内产生大量微观缺陷，如位错、孪晶、层错等。

这些缺陷在马氏体逆转变过程中会被继承，结果导致强度明显升高，而塑性韧性下降，这种现象被称为相变冷作硬化。

3、独立形核原碳化物回溶到母相中，而新的、更稳定的碳化物在其他部位重新形核长大。

4、马氏体相变塑性相变塑性:金属及合金在相变过程中塑性增长，往往在低于母相屈服极限的条件下即发生了塑性变形，这种现象称为相变塑性。

钢在马氏体转变时也会产生相变塑性现象，称为马氏体的相变塑性。

5、奥氏体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。

二、说出下符号的名称和意义（6分）1、Mb马氏体转变的爆发点，在此温度瞬间有大量马氏体形成，2、S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、MC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、钢中马氏体的晶体结构如何？碳原子在马氏体点阵中的分布与马氏体点阵的正方度有何关系？Fe-C合金的马氏体是C在中的过饱和间隙固溶体。

X-射线衍射分析证实，马氏体具有体心正方点阵。

通常假设马氏体点阵中的C原子优先占据八面体间隙位置的第三亚点阵，即C原子平行于[001]方向排列。

结果使c轴伸长，a轴缩短，使体心立方点阵的α-Fe变成体心正方点阵的马氏体，研究表明，并不是所有的C原子都占据第三亚点阵的位置，通过中子辐照分析的结论是近80%的C原子优先占据第三亚点阵，而20%的C原子分布其他两个亚点阵，即在马氏体中，C原子呈部分有序分布。

【精品】北京科技大学攻读硕士研究生入学考试试题及答案解读

北京科技大学攻读硕士研究生入学考试试题及答案解读2005年北京科技大学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:材料学、材料科学与工程、材料加工工程说明:统考生做一至九题;单考生做一至六和十至十二题一、晶体结构(20分1.什么是晶面族{111}晶面族包含哪些晶面?2.面心立方结构金属的[100]和正[111]晶向间的夹角是多少?{100}面间距是多少?3.面心立方结构和密排六方结构金属中的原子堆垛方式和致密度是否有差异?请加以说明。

二、合金相(15分1.解释间隙固溶体和间隙相的含义,并加以比较。

2.为什么固溶体的强度常比纯金属高?三、晶体缺陷(15分1.晶体内若有较多的线缺陷(位错或面缺陷(晶界、孪晶界等,其强度会明显升高,这些现象称为什么?强度提高的原因是什么?2.上述的两类缺陷是怎样进入晶体的?举例说明如何提高这些缺陷的数目?四、相图热力学(10分利用图10-1的自由能-成分曲线说明,公切线将成分范围分成三个区域,各区域内哪些相稳定?为什么?五、凝固(20分1.相同过冷度下比较均匀形核与非均匀形核的临界半径、临界形核功、临界晶核体积,哪个大?2.合金凝固时的液/固界面前沿通常比纯金属液/固界面前沿更容易出现过冷?为什么?3.典型的金属(如铁和典型的非金属(如硅,石墨在液相中单独生长时的形貌差异是什么?六、扩散(20分1.菲克第二定律的解之一是误差函数解,C=A+Berf(x/2(Dt1/2,它可用于纯铁的渗碳过程。

若温度固定,不同时间碳的浓度分布则如图10-2。

已知渗碳1 小时后达到某一特定浓度的渗碳层厚度为0.5mm,问再继续渗碳8小时后,相同浓度的渗层厚度是多少?2.图10-3为测出的钍在不同温度及以不同方式扩散时扩散系数与温度的关系,从该实验数据图中能得出哪些信息?七、形变(20分1.常温下金属塑性变形有哪些主要机制? 它们间的主要差异是什么?2.面心立方金属铜在三种不同条件下的真应力-应变曲线如图10-4。