西安理工大学材料科学基础考研真题(及答案)
西安理工大学硕士材料科学基础真题2008年
西安理工大学硕士材料科学基础真题2008 年（总分：189.99 ，做题时间：90 分钟）一、名词解释（总题数：5，分数：20.00）1. 成分过冷（分数： 4.00 ）正确答案：（固溶体合金凝固时，由于液相中溶质的分布发生变化，合金熔点也发生变化，即使实际温度分布不变，固液界面前沿的过冷度也会发生变化。
所以固溶体合金的过冷度是由变化着的合金的熔点与实际温度分布两个方面的因素共同决定的。
这种因液相成分变化而形成的过冷称为成分过冷。
）解析：2. 中间相（分数：4.00 ）正确答案：（指合金组元间相互作用，当超过固溶体的固溶极限时可形成晶格结构和特性完全不同于任一组元的具有金属特性的新相。
由于在相图中往往处于中间部位，因此又称为中间相。
）解析：3. 离异共晶（分数： 4.00 ）正确答案：（成分点靠近共晶转变线两端的亚共晶和过共晶合金，结晶后组织中初晶量多，共晶体数量少，而且共晶体中与初晶相同的一相与初晶结合在一起，将共晶体中另一相推至晶界，造成的共晶体两相分离的非平衡组织。
）解析：4. 反应扩散（分数： 4.00 ）正确答案：（在固态扩散的过程中，如果渗入元素在金属中溶解度有限，随着扩散原子增多，当渗入原子的浓度超过溶解度时则形成不同于原相的固溶体或中间相，从而使金属表层分为出现新相和不出现新相的两层，这种通过扩散而形成新相的过程，称为反应扩散。
）解析：5. 动态再结晶（分数：4.00 ）正确答案：（在金属塑性变形过程中发生的再结晶，即形变硬化与再结晶软化同时进行的过程。
这样可以不断形成位错密度很低的新晶粒，得到的组织细小，综合力学性能好。
）解析：类型作用力来源 键强 形成晶体的力学性能特 点离子键 正负离子问的库仑引力 最强 硬度高，强度大，脆性 大 共价键 相邻原子价电子各处于相反的自 选状态，原子核问的库仑引强 硬度高，强度大，脆性 大 金属键 自由电子气与正离子之问的库仑 较强 塑性变形能力好，强韧 性高 分子键 原子与分子间由诱导或永久电偶 极子相互作用而产生 弱 硬度低，塑性、韧性好正确答案： (BCC 晶体的配位数为 8，致密度为 0.68 其中原子半径 r 与点阵常数 a 的关系式： 。
材料科学基础考研真题(附答案)
硕士研究生入学考试试题考试科目代码及名称：959 材料科学基础考试时限：3小时 总分：150分一、名词解释 （10×3=30分）加工硬化 沉淀强化 交滑移 上坡扩散 调幅分解 金属化合物 临界分切应力 珠光体 Orowan 机制 等强温度二、解答题（6×10=60分）1、判断下列位错反应能否进行：（1）]110[2]101[2]100[a a a +→；(2)]111[2]111[6]112[3a a a →+ 2、请指明下列五种结构分别属于什么布拉菲点阵。
注：a=b=c,α=β=γ=90°。
图省3、冷变形金属在回复和再结晶过程中，组织和性能分别有什么变化？4、试分别给出FCC,BCC 及HOP 的主要滑移系。
5、试分析液态金属凝固过程中形成中心等轴晶区的条件是什么？6、为什么空位是热力学稳定缺陷，而位错是非热力学稳定缺陷。
三、问答题(3×20=60分)1、绘出Fe-Fe 3C 相图，标出其中的关键成分和关键温度，并且回答：（1）分析碳含量对Fe-C 合金室温组织和力学性能的影响。
（2）分析45钢的拉伸变形过程可分为哪几个阶段及其相应的特征和机理。
2、试解释为什么材料的理论强度远高于其实际强度。
随着现代科学技术的进步和国民经济的发展，材料的强韧化越来越重要，试举例说明材料强化或韧化的4种方法，并阐述相应的强化和韧化原理。
3、试分析下列材料科学过程是否与原子扩散有关，为什么？A 热弹性马氏体箱变B 脱溶分解C 成分均匀化D 高温蠕变E G.P 形成硕士研究生入学考试试题参考答案考试科目代码及名称：959 材料科学基础考试时限：3小时 总分：150分一、名词解释（30分）加工硬化：随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬度指标都有所提高，但塑性、韧性有所下降的现象。
沉淀强化：过饱和固溶体随温度下降或长时间保温过程中（时效）发生脱溶分解，细小的沉淀物分散于基体之中，阻碍位错运动而产生强化的现象。
考研材料科学基础题库与答案
考研材料科学基础题库与答案考研材料科学基础是一门重要的专业课程，对于想要在材料领域深入研究的同学来说，掌握这门课程的知识至关重要。
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一、晶体结构1、画出面心立方（FCC）和体心立方（BCC）晶体结构的晶胞，并分别计算其原子半径与晶格常数之间的关系。
答案：面心立方（FCC）晶胞中，原子半径 r 与晶格常数 a 的关系为 r ＝√2a/4；体心立方（BCC）晶胞中，原子半径 r 与晶格常数 a 的关系为 r ＝√3a/4。
2、简述晶体结构与空间点阵的区别。
答案：晶体结构是指晶体中原子、离子或分子的具体排列方式，它不仅包括空间点阵的形式，还包括原子的种类、数量以及它们之间的相互作用等。
而空间点阵是将晶体结构中的质点抽象为几何点，所得到的几何图形，它只反映质点的分布规律和周期性。
二、晶体缺陷1、什么是点缺陷？点缺陷有哪些类型？答案：点缺陷是指在晶体中三维方向上尺寸都很小的缺陷。
点缺陷的类型主要包括空位、间隙原子和杂质原子。
2、简述位错的基本类型及它们的运动方式。
答案：位错的基本类型有刃型位错和螺型位错。
刃型位错的运动方式有滑移和攀移；螺型位错的运动方式只有滑移。
三、凝固与结晶1、简述纯金属结晶的条件和过程。
答案：纯金属结晶的条件是要有一定的过冷度。
结晶过程包括形核和长大两个阶段。
形核又分为均匀形核和非均匀形核。
均匀形核是依靠液态金属本身的结构起伏自发地形成晶核；非均匀形核是依靠液态金属中存在的固态杂质或容器壁等现成表面形成晶核。
长大过程是晶核形成后，原子不断向晶核表面堆砌，使晶核不断长大，直至液态金属全部转变为固态晶体。
2、比较均匀形核和非均匀形核的异同。
答案：相同点：都是形核的方式，都需要一定的过冷度，都包含形核功。
不同点：均匀形核依靠液态金属本身的结构起伏自发形成晶核，所需的过冷度较大，形核功较大；非均匀形核依靠现成表面形成晶核，所需过冷度较小，形核功较小。
西安理工大学硕士材料科学基础的真题2007年
子相互作用而产生
键 形成晶体的 强 力学性能特点
最 硬度高，强 强 度大，脆性大
强 硬度高，强 度大，脆性大
较 塑性变形能 强 力好，强韧性高
弱 硬度低，塑 性、韧性好
金属键由于没有方向性和饱和性，对原子也没有选择性，在受外力 作用下原子发生相对移动时，金属正离子仍处于电子气的包围中，金属 键不会受到破坏，因此金属能够经受变形而不断裂，具有较好的塑性变 形性能。
3．Ⅰ合金的冷区曲线和结晶过程如图22-5所示。
1～2，均匀的液相L。 2～3，匀晶转变，L→δ，不断结晶出δ相。 3～3'，发生包晶反应L+δ→α。 3'～4，剩余液相继续结晶为α，凝固完成，全部为α。 4～5，为单一α相，无变化。 5～6，发生脱溶转变，α→βⅡ，室温下的组织为α+βⅡ。 Ⅰ合金在T3温度时的平衡分配系数为
6．结晶——指物质由液态变为晶体固态的相变过程。 重结晶——指在固态情况下，物质由一种结构转变成另一种结构， 即同素异构反应。 再结晶——将冷压力加工以后的金属加热到一定温度后，在变形的 组织中重新产生新的无畸变的等轴晶粒，性能恢复到冷加工前的软化状 态的过程。三者的区别与联系：结晶发生相变，重结晶发生固态相变过 程，再结晶没有。但它们全部都有形核与核长大的过程。结晶发生的驱 动力是液固两相的界面能差，重结晶的驱动力为新旧两相的自由能差， 而再结晶为储存能。再结晶后强度硬度下降而塑性和韧性提高，重结晶 后材料的强度、塑性、韧性都会改善。 7．金属经冷塑性变形后，各种缺陷明显增加，在随后的不同热处 理阶段又会发生不同的变化： 在低温回复阶段，冷变形后所产生的大量空位，通过空位迁移至表 面或晶界、空位与间隙原子重新重合、空位与位错发生交互作用、空位 聚集成空位片等方式，使得空位等点缺陷数量急剧减少。这时材料的电 阻减小，达到接近冷变形前的状态，但力学性能基本不变。 在中温回复阶段，主要表现为位错的滑移，导致位错的重新结合， 异号位错的汇聚而抵消以及亚晶的长大。这时对应材料的第一类应力消 除，金属构件的尺寸稳定；第二类应力基本消除，抗应力腐蚀能力提 高，但力学性能仍然变化不明显。 在高温回复阶段，位错不仅可以滑移同时也发生攀移，使得多层滑 移面上的位错密度趋于相同，各位错之间的作用力使得同一滑移面上的 位错分布均匀，间距大体相等，形成规则排列的垂直于滑移面的位错 墙，即形成小角度晶界，它将原晶粒分隔成若干个亚晶粒。这时材料的 物理、化学性能完全恢复到塑性变形前，力学性能稍有变化，强度有所 降低，塑性稍有提高。
(西安理工大学)材料科学基础真题2002年-2
(西安理工大学)材料科学基础真题2002年-2(总分：152.00，做题时间：90分钟)一、名词解释(总题数：7，分数：21.00)1.致密度（分数：3.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(表示晶胞中原子所占的体积与晶胞体积的比值，是衡量原子排列紧密程度的参数，致密度越大，晶体中原子排列越紧密，晶体结构越致密。
)解析：2.相（分数：3.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(合金中具有同一聚集状态、同一晶体结构、成分基本相同，并有明确界面与其他部分相分开的均匀组成部分。
)解析：3.固溶体（分数：3.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(指以合金某一组元为溶剂，在其晶格中溶入其他组元原子(溶质)后所形成的一种合金相，其特征是仍保持溶剂品格类型，结点上或间隙中含有其他组元原子。
)解析：4.离异共晶（分数：3.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(成分点靠近共晶转变线两端的亚共晶和过共晶合金，结晶后组织中初晶量多，共晶体数量少，而且共晶体中与初晶相同的一相与初晶结合在一起，将共晶体中另一相推至晶界，造成的共晶体两相分离的非平衡组织。
)解析：5.退火（分数：3.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(将金属及其合金加热至相变温度以上，保温一段时间，然后以较为缓慢的速度冷却，以获得近于平衡组织的热处理工艺称为退火。
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。
(西安理工大学)材料科学基础真题2006年
(西安理工大学)材料科学基础真题2006年(总分：150.00，做题时间：90分钟)一、填空(总题数：6，分数：15.00)1.置换固溶体的溶解度与原子尺寸因素、 1、电子浓度因素和 2有关。
（分数：2.00）填空项1:__________________ （正确答案：电负性因素）填空项1:__________________ （正确答案：晶体结构因素）解析：2.当过冷液体中出现一个半径为r的晶胚时，所得的临界晶核半径大小为 1。
r*变小意味着形核数目 2，晶核均匀形核依靠 3提供r＞r*的原子小集团充当晶核，依靠 4提供相当于界面能 5的形核功。
（分数：5.00）填空项1:__________________ （正确答案：[*]）填空项1:__________________ （正确答案：增多）填空项1:__________________ （正确答案：结构起伏）填空项1:__________________ （正确答案：能量起伏）填空项1:__________________ （正确答案：1/3）解析：3.固溶体合金结晶过程中遵循形核和核长大规律，但它不同于纯金属的是形核时还额外需要 1起伏，它也是在 2过程中进行的，同时在结晶过程中还始终伴随着 3的扩散。
（分数：3.00）填空项1:__________________ （正确答案：成分）填空项1:__________________ （正确答案：变温）填空项1:__________________ （正确答案：异类原子）解析：4.金属塑性变形过程中发生孪生后，孪晶面两边的晶体位向呈现 1，并且晶体是 2切变的。
（分数：2.00）填空项1:__________________ （正确答案：对称关系）填空项1:__________________ （正确答案：均匀）解析：5.冷塑变金属低温回复时，主要是 1，高温回复时，主要是发生 2。
（分数：2.00）填空项1:__________________ （正确答案：点缺陷的消失）填空项1:__________________ （正确答案：多边形化）解析：6.动态回复与动态再结晶是指在变形过程中 1同时进行。
考研材料科学基础试题及答案
考研材料科学基础试题及答案一、选择题1. 材料科学中，下列哪项不是材料的基本性能？A. 力学性能B. 热学性能C. 光学性能D. 化学性能2. 材料的微观结构对其宏观性能有重要影响，以下哪个不是微观结构的组成部分？A. 晶格缺陷B. 晶界C. 相界D. 表面张力3. 材料的塑性变形主要通过以下哪种机制进行？A. 弹性变形B. 位错运动C. 相变D. 热膨胀二、简答题1. 简述材料的相变对材料性能的影响。
2. 描述材料的疲劳现象，并解释其产生的原因。
1. 已知某材料的杨氏模量为210 GPa，泊松比为0.3，求其剪切模量。
四、论述题1. 论述材料的微观结构与宏观性能之间的关系。
参考答案一、选择题1. 答案：D2. 答案：D3. 答案：B二、简答题1. 相变是材料在不同温度和压力下，由一种相态转变为另一种相态的过程。
相变对材料性能的影响主要表现在：- 相变可以改变材料的晶体结构，从而影响其硬度、强度和塑性。
- 相变过程中体积变化可以导致材料的热膨胀或收缩。
- 某些相变如马氏体相变，可以显著提高材料的硬度，但可能降低其韧性。
2. 材料的疲劳是指在反复加载和卸载的过程中，材料逐渐产生损伤并最终导致断裂的现象。
疲劳产生的原因是：- 材料内部的应力集中，使得局部应力超过材料的疲劳极限。
- 材料的循环加载导致位错运动，产生位错堆积，形成微裂纹。
- 微裂纹在循环应力作用下逐渐扩展，最终导致材料断裂。
1. 剪切模量G可以通过杨氏模量E和泊松比ν计算得出，公式为：\[ G = \frac{E}{2(1+\nu)} \]代入已知数值：\[ G = \frac{210 \times 10^9 \text{ Pa}}{2(1+0.3)} \]\[ G = 77.5 \times 10^9 \text{ Pa} \]四、论述题1. 材料的微观结构是指材料在原子、分子或晶体尺度上的特征，包括晶格类型、晶粒尺寸、晶格缺陷、相界等。
(西安理工大学)材料科学基础真题2004年
(西安理工大学)材料科学基础真题2004年(总分：152.00，做题时间：90分钟)一、判断正误(总题数：10，分数：10.00)1.层错是由于晶体点阵中局部存在多余的半原子面的结果。
（分数：1.00）A.正确B.错误√解析：2.位错属于晶体缺陷，又属于线缺陷。
（分数：1.00）A.正确√B.错误解析：3.通常晶体中原子的扩散激活能愈高，其扩散系数愈大，扩散速度愈快。
（分数：1.00）A.正确B.错误√解析：4.具有不同晶体点阵的材料具有不同的滑移系，因此其可形变的倾向也不同。
（分数：1.00）A.正确√B.错误解析：5.位错密度愈高，相应位错的柏氏矢量愈大。
（分数：1.00）A.正确B.错误√解析：6.包晶转变是指由液相与一个固相相互作用，包覆原有固相形成的另一个新固相的转变。
（分数：1.00）A.正确√B.错误解析：7.非平衡结晶是指在实际冷却条件下，合金以较大速度冷却，偏离平衡条件的结晶，在非平衡条件下匀晶转变后新得的固溶体内部的成分是不均匀的。
（分数：1.00）A.正确√B.错误解析：8.金属凝固是通过固相形核和核长大两个过程进行的，在晶核长大过程中一般纯金属(如Fe、Ni、Cu、Au 等)的液固界面均保持光滑状态。
（分数：1.00）A.正确B.错误√解析：9.含碳量低于Fe-C相图中S点成分的钢，无论在何种成分及何种条件下均不可能获得完全的珠光体组织。
（分数：1.00）A.正确B.错误√解析：10.晶体由于在不同方向上原子规则排列的紧密程度不同，导致原子间距和原子间的结合力不同．因而在不同方向上具有不同的性能。
所以大多数金属及合金亦都表现出具有各向异性的特征。
（分数：1.00）A.正确B.错误√解析：二、选项(总题数：4，分数：12.00)11.钢中的奥氏体：（分数：3.00）A.可表示为溶有碳原子的γ-固溶体。
√B.可表示为溶有碳原子的α-固溶体。
C.无论在窒温还是高温下均具有良好的可塑性。
2014考研西安理工大学《816材料科学基础》真题、典型题解析讲义
１ ．指出位错环各部分的位错类型。 ２ ．若柏氏矢量 ｂ 垂直于位错环所在的水平面，指出位错环各部分的位错类型。 ３ ．在图中表示出使位错环向外运动所需施加的切应力方向。 ４ ．该位错环运动出品体后，晶体外形如何变化？
四、Ｆ ｅ － Ｆ ｅ Ｃ相图分析 ３
１ ．默画 Ｆ ｅ － Ｆ ｅ Ｃ相图，标出各点的含碳量并写出三条水平线上的反应。 ３ ２ ．若有两个钢试样，经组织分析其珠光体的含量相同，能否得出这两种试样是同一种材料？为 什么？ ３ ．计算含碳量为 ４ ２ ８ ％的铁碳合金在 １ １ ４ ８ ℃温度的平衡分配系数，并说明其在该温度平衡凝固和 非平衡凝固时组织上出现的差别。 ４ ．分析含碳量为 １ ８ ％的铁碳合金的平衡结晶过程，并计算其最终组织组成物和相组成物的相对 含量。
西安理工大学《 ８ １ ６材料科学基础》 真题、 典型题解析
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第 ３讲 ２ ０ ０ ８年真题解析 （ 一）
一、名词解释
１ ．成分过冷 ２ ．中间相 ３ ．离异共晶 ４ ．反应扩散 ５ ．动态再结晶
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（ ２ ） 如将 ｖ 冷却后的钢重新加热至 ５ ３ ０ ℃，经保温后冷却后又将得到什么组织？力学性能有何 １ 变化？ （ ３ ） 论述影响钢的淬透性的因素。 ：Ｍ ＋ Ａ ：Ｔ＋ Ｍ；ｖ ：Ｓ ＋ Ｔ＋ Ｍ＋ Ａ ：Ｓ ＋ Ｔ ；ｖ ：Ｓ ；ｖ ：Ｓ 。 ３ ．（ １ ）ｖ １ 残留 ； ｖ ２ ３ 残留 ； ｖ ４ ５ ６ （ ２ ）Ｓ 回火，硬度有所下降，塑性、韧性等上升，综合力学性能提高。 （ ３ ） 影响材料淬透性的因素有： １ ） 钢的化学成分 ①碳含量：碳含量增加，淬透性增加。 ｉ 、Ｚ ｒ 、Ｃ ｏ 外，其他元素的加入会增加淬透性。 ②合金元素：除 Ｔ ２ ） 奥氏体晶粒度：奥氏体晶粒度越大，淬透性越大。 ３ ） 奥氏体化温度，奥氏体化温度越高，淬透性越大。
《材料科学》考试试题(研)
硕士学位研究生入学考试试题考试科目：材料科学基础一、解释下列名词（30分，每题2分）(1) 交滑移（2）位错（3）固溶强化（4）共析转变（5）加工硬化（6）配位数（7）伪共晶（8）枝晶偏析(9) 上坡扩散（10）合金（11）金属键（12）晶胞（13）过冷度（14）结构起伏（15）同素异晶转变二、填空题（50分，每空1分）1三种常见的金属晶格分别为（），（）和（）。
2 当金属结晶时，细化晶粒的方法有（），（），（）。
3 合金的固态相结构包括两大类，一类是（），另一类是（）。
4 金属材料在常温下的塑性变形方式主要有两种，分别是（），（）。
5 材料质点之间的键合（化学键）分为四类，分别是（），（），（）和（）。
6根据Fe—Fe3C相图，三次渗碳体、二次渗碳体、一次渗碳体的最大相对重量分别为（），（），（）。
7二元相图的基本类型分为三大类，分别是（），（），（）。
8工业纯铁、亚共析钢、共析钢和过共析钢的含碳量范围分别为（），（），（），（）。
9 写出四种强化材料的手段（），（），（），（）。
10位错有两种基本类型，分别是（）、（）。
11 面心立方金属晶格的密排晶面指数为（），密排晶向指数为（），配位数为（），致密度为（），一个晶胞中四面体间隙个数为（），八面体间隙个数为（），间隙原子溶入（）间隙中，滑移系的个数为（）。
12 冷变形金属在加热过程中发生（）、（）和（）长大等过程。
13 在二元合金相图中，根据相律，两个单相区必然交于（）点，两个单相区之间必然存在一个（）相区，三相平衡时，系统的自由度等于（），说明转变（）和三个相的（）都是恒定的。
14 当对金属材料进行冷塑性变形时，随着变形量的增加，对材料的力学性能影响规律为：（ ）和（ ）升高，（ ）和（ ）下降。
三、在两个立方晶胞中分别画出（111）[101]和（110）[111]，如果这是室温纯铁，上述哪个晶面和晶向可构成滑移系？（10分）四、 假设金属结晶时，在液相中形成球形晶核，试证明临界形核功等于31表面能。