北科大材科基期末考试题
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《工程力学A》2019-2020学年第一学期期末试卷
北京科技大学《工程力学A》2019-2020学年第一学期期末试卷试卷信息专业：机械工程、材料科学与工程、土木工程等相关专业学分：4学分考试时间：150分钟满分：100分部分一：选择题（30分）工程力学的主要研究对象是（）A）静力学B）动力学C）材料力学D）结构力学（3分）下列哪种力是工程力学中的一种基本力（）A）重力B）弹性力C）摩擦力D）惯性力（3分）工程力学的主要应用领域是（）A）机械工程B）材料科学与工程C）土木工程D）航空航天工程（3分）下列哪种材料力学性质是工程力学中的一种重要性质（）A）强度B）刚度C）塑性D）疲劳（3分）工程力学的主要研究方法是（）A）理论分析B）实验研究C）数值模拟D）有限元分析（3分）下列哪种静力学问题是工程力学中的一种典型问题（）A）悬臂梁问题B）固定梁问题C）简支梁问题D）曲梁问题（3分）工程力学的主要应用是（）A）设计机械结构B）分析材料力学性质C）优化结构设计D）预测结构故障（3分）下列哪种动力学问题是工程力学中的一种典型问题（）A）振动问题B）冲击问题C）旋转问题D）稳定问题（3分）工程力学的主要理论基础是（）A）牛顿力学B）材料力学C）结构力学D）热力学（3分）下列哪种工程力学软件是常用的分析工具（）A）ABAQUSB）ANSYSC）NASTRAND）AUTOCAD（3分）部分二：简答题（40分）什么是工程力学？请从机械工程角度解释工程力学的定义和作用。
（10分）比较分析工程力学的不同研究领域的特点和应用。
（15分）试述工程力学在机械工程和材料科学与工程中的应用和意义。
（10分）什么是材料力学性质？请举例说明其特点和应用。
（5分）部分三：计算题（30分）已知一根悬臂梁的长度为2m，宽度为0.5m，厚度为0.2m，材料的杨氏模量为200GPa，泊松比为0.3。
请计算该悬臂梁的挠度。
（15分）已知一根简支梁的长度为3m，宽度为0.7m，厚度为0.3m，材料的强度为500MPa，刚度为200GPa。
北科大2010-11(1)材料力学期末考试试卷-A-答案
北京科技大学2010--2011学年 第1学期材料力学期末考试试卷（A ）考试试题参考答案和评分标准一．基本选择题 A(卷)A A D DBCD B D B B(卷) C D B A D B A D D B 二、（1）传动轴的计算简图N P N T N T P T M NmnNM non e e 3.2371 1337267420cos 15.025.02.3349549212===∴===⨯=（2）画圆轴的内力图 轴的扭矩图为xz 平面内弯曲的弯矩图为xy 平面内弯曲的弯矩图为（3）强度计算P n 0.15P n 334．3Nm 360NmB 截面最危险NmT Nm M B B 3.3343.8792.80236022==+=第三强度理论[]mmd dW WT M B B r 3.49 323223≥∴=≤+=πσσ评分标准：外力和外力偶矩的计算：4分，画扭矩图和弯矩图：8分，按强度理论计算：8分三、弯曲强度：R A =7.kN ，R B3max85100.095610080010MPa MPa σ-⨯⨯==<⨯ 稳定性校核：max 13.464173.21000.02lib μλλ====>=2932200100.020.0565.8()112cr P kN π⨯⨯⨯⨯==⨯65.8n 2.924n 2.522.5cr w st w P P ===>=。
安全！ 四、已知正方形刚架的弯曲刚度为EI 。
刚架在四边受到均布载荷q 作用如图所示。
试用力法正则方程求中点A 截面的弯矩和拐角B 截面的内力。
（15分） 解：利用对称性，为一次超静定。
五、 （1）原载荷引起的内力：(2) 求水平相对位移，在A 、B 施加一对方向相反单位水平载荷由对称性取一半研究 （5）用莫尔定理求AB 的位移，根据莫尔积分EI a 211=δEIqaΔ31F,-=1111F 0X δ+∆=2121qa X M A ==2, 2S A qa F M ==:()sin ;[0,]AC M R πθθθ=∈ :()sin ;[0,2CE M PR πθθθ=∈ :()0;[0,]2AC M πθθ=∈ :()sin ;[0,]2DE M PR πθθθ=∈ :()0;[0,]2BD M πθθ=∈ :()sin ;[0,]AD M R πθθθ=-∈ :()sin ;[0,]2CE M PR πθθθ=∈ :()0;[0,]2AC M πθθ=∈ ():()1sin ;[0,]2CE M R πθθθ=+∈附加题、如图所示单位厚度的1/2圆弧筒可以简化为曲梁，其左端A 固定,B 端自由。
2004-2005学年度第2学期期末试卷答案
北京科技大学2004-2005学年度第2学期材料科学与工程基础试题材02.1-02.5班, 2005-6参考答案1．①是左螺位错，因t.b=-a，滑移面（100），（001）。
（5分）。
②是刃位错，因t.b=0，滑移面（100）。
（5分）。
①号位错滑移面不唯一，它不能在（010）面上滑移。
（5分）2．可能发生；两平行小角度倾转晶界，刃位错都平行，合并后，位错间间距减小，取向差加大，为θ1+θ2；不存在不同类型位错间的作用或同类位错、但不平行的问题。
这正是回复过程发生的组织变化。
也可用小角度晶界能量与取向差的公式分别进行（加合）计算并比较前后能量差异从而确定反应能否进行。
（10分）3．按结构看，晶界可分为小角晶界和大角晶界；（3分）。
晶界结构的普遍特点是原子排列比晶内混乱的多，特别是大角晶界上原子排列更加混乱。
（3分）λ形变时，晶界阻碍位错运动，造成位错塞积；晶粒越细，晶界越多，强化越明显，有Hall-Petch关系；（3分）λ相变时，晶界是高能地点，是有效的非均匀形核处，晶界越多，新相形核地点越多，可细化晶粒，也越难获得大的过冷度。
（3分）λ再结晶时，晶界的作用与相变时相似，也是加速再结晶过程。
再结晶时只能是非均匀形核。
（3分）4．对一定结构的晶体，作用在滑移面滑移方向上的切应力达一定值时，滑移系才能开动；该值不随外力作用的方向而改变，只与材料本身性质有关。
这个规律称临界分切应力定律。
（5分）。
力轴为[111]时，有6个滑移系的取向因子相同且最大，因而有6个滑移系可同时开动。
力轴为[123]时，开动的滑移系是1个。
（5分，不要求写出具体的滑移系）。
两力轴对应的应力应变曲线有较大差异；[111]力轴下没有易滑移阶段，塑性变形开始就是多系滑移，位错间有强的交互作用，造成强的加工硬化；[123]力轴拉伸时，单系滑移对应易滑移阶段，对应典型的单晶拉伸三阶段（易滑移/线性硬化/抛物线）。
（5分，画出正确的示意图/曲线也可得满分）。
北京科技大学2012年材料科学基础真题答案
①对于正的温度梯度下，随液体离开液固界面的距离越远则温度越高，对于α>2的晶体来说。虽然从原子尺度来看，晶体界面是平滑的，但是从整体看是参差不齐的，即由取向不同的晶体学晶面所组成，各个晶面与散热方向成一定的角度，这有利于形成规则几何形状的晶体。
但是对于α<2的晶体老说，不具有晶体学取向的小晶面，从总体来说，界面大致与散热方向垂直，由于熔体内部的温度高于界面上的温度，所以晶体的生长界面只能以平面状随液体的冷却而均匀一致的向前推移，如果一旦局部偶有突出，那么它便进入温度较高的液体中，它的生长速度就会立刻停止，甚至会被融化，所以固液界面始终可以近似的保持平面。
十、
经过固溶处理后形成过饱和固溶体，在一定温度下保温一段时间会析出第二相而本身保留，浓度由过饱和状态过渡到饱和状态的过程就叫脱溶。一般的脱溶贯序为 。在固溶度过低或者温度过低时可能会在GP区充分发展后就停止，长期处于亚稳态；若是温度过高可直接析出平衡相，使得时效效果减弱。
GP区为钢原子富集区，尺寸很小，在光学显微镜下观察不到，呈圆盘状，弥散分布在基体中，由于两相没有脱离开，无明显界面。
一、
1、
单斜：a≠b≠c，α=γ=900≠β；三斜：a≠b≠c，α≠β≠γ≠900
四方：a=b≠c，α=β=γ=900；正方：a=b≠c，α=β=γ=900
正交：a≠b≠c，α=β=γ=900立方：a=b=c，α=β=γ=900
菱方：a=b=c，α=β=γ≠900六方：a=b≠c，α=β=900，γ=1200
③强度：强度的表现主要与位错的机制有关，再结晶阶段位错密度迅速大量减少，从而强度迅速下降。
④塑性：回复阶段变化不大，再结晶阶段由于形成新的无畸变的等轴细晶粒，使得塑性上升。在等轴晶粒粗化之后，塑性又有所下降。
材料科学基础期末考试卷及答案(10级)
材料科学基础期末考试卷及答案(10级)材料科学基础一. 填空题（22分）1.对于小角度晶界结构而言，对称侧晶界由__一列平行的刃形位错__构成，非对称侧晶界由_两组柏氏矢量相互垂直的刃形位错_构成，扭转晶界由_螺型位错_构成。
2.按原子排列情况和吻合程度分类，界面可分为_共个界面_、_非共格界面_、_半共格界面_和复杂半共格界面。
3.界面迁移与原子运动方向_相反_（相同/相反），速度方向_相同_（相同/相反）。
4.晶界能的来源有_弹性能_、_核心能_、_化学键能_。
5.热力学稳定的液—固界面微观结构主要有_粗糙界面_和_光滑界面_。
6.纯金属及金属凝固后得到的典型铸锭组织由_表面细晶区_、_柱晶取_、__中心等轴晶区__三个区域构成。
7.晶体材料中质点扩散的微观机制主要有__空位机制__、_间隙机制__及其他（亚间隙机制、环易位机制等），扩散系数D阿累尼乌斯公式可写成__D*e-Q/RT_，对于空位扩散机制，扩散活化能有_空位形成能__、_空位迁移能__对于间隙扩散机制，扩散活化能只包括_间隙原子的迁移能__。
8.从热力学角度看，烧结的基本驱动力是___系统表面能、界面能的减少____，动力学上的表现为___各种复杂的船只过程___，烧结后宏观上的表现为__坯体收缩、致密化与强度增大___，微观上的表现为__发生晶粒尺寸与形状、气孔的尺寸形状变化__。
9.固态相变的驱动力___新相与母相的自由焓之差__，阻力__界面能__和__应变能___。
10.金属固态相变的三种基本变化__结构____、__成分___、___有序程度变化__。
11.奥氏体是碳在__a-固溶体__中的间隙固溶体。
12.奥氏体形成的热力学条件是奥氏体自由能__小于__（大于/小于）珠光体自由能。
13.贝氏体转变时，温度较高存在__碳__的扩散。
14.球化处理由片状向粒状转变可降低__表面能__，为自发过程。
15.和单晶体的塑性形变相比，多晶体塑性形变18.将发生树枝状偏析。
北京科技大学2011-2012学年第1学《期材料科学基础》期末考试试题(含答案提示)
2011——2012第一学期材料科学基础试卷（材科专业）1.写出下列两种结构属于哪一种晶系，哪一种布拉菲点阵，写出结构基元和Pearson符号。
（15分）2.画出铝单胞的示意图，计算其四面体间隙和八面体间隙半径，写出配位数，计算致密度。
画出Mo（100）、（110）、（111）面原子排布示意图，并计算各面的面致密度。
（15分）3.写出径向分布函数的定义，画出气体的径向分布函数的示意图。
画出简单立方晶体玻璃化后的径向分布函数示意图，其第一峰的面积约为多少？说明了什么？（10分）4.Mg—Ni相图，发生共晶反应：。
C1和C2分别是亚共晶成分点和过共晶成分点，已知这两个成分点的先共晶相的比例为1:1，室温下相的比例为2.5:1，试求C1和C2的成分。
（15分）5.现有一立方晶系，其柏氏矢量b=[110]，分别写出螺型位错和刃型位错的位错线方向。
此晶系的滑移面是什么？试写出其扩展位错的反应方程式。
（15分）6.（1）根据右图判断反应的反应方向，说明为什么，在图中表示出该反应的反应吉布斯自由能。
的生成吉布斯自由能是多少？（2）平衡与平衡两个平衡中哪一个平衡中相中C的含量多？画图说明为什么。
（10分）7.金属电子理论部分（共20分，其中①题和③题各4分，②题12分，原试卷中相关公式已经给出）①计算Fe3+的轨道角动量和自旋角动量以及它们的z分量。
②右图为Cs费米面的（-110）*截面。
已知Cs为bcc结构，原子半径r=0.267nm。
计算其费米能。
定量画出[100]方向的E—k关系曲线（要做到定量化）。
H方向的波矢是什么？③材料化学成分的能谱分析的原理是什么？写出固体材料中电子态的特征。
答案提示1.注意第一种结构为四方晶系，第二种结构为立方晶系。
2.Mo为bcc结构。
（试卷中没有此信息，但考试中老师说明了这一点）5.注意滑移面有两个。
说明1.本试卷为回忆版，具体描述可能与原试卷有所不同，但题意与原试卷基本相符。
(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。
北京科技大学材科基第二学期复习重点(共21张PPT)
• 临界晶核半径、临界形核功、形核率 • 晶核长大
• 液固界面结构(光滑、粗糙) • 晶核长大方式
• 固溶体的结晶
• 平衡凝固、非平衡凝固 • 平衡分配系数、Scheil方程、成分过冷
• 共晶凝固和包晶凝固
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第十一章 凝固(nínggù)
• 相关公式
CLC0fLk01
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8. (本题20分) 用成分-自由能曲线表述二元过饱和固溶体脱溶驱动力和 形核驱动力。说明脱溶可能的贯序，解释产生这些贯序可能的原因。 下图为铝铜合金不同过渡相的转变曲线图，回答以下问题：①合金
经固溶处理后，在室温放置多少时间才开始出现G.P.区？②在什么 温度G.P.区出现最快？需要多少时间？③G.P.区能出现的最高温 度是多少？④q’’相出现的最高温度是多少？⑤在130 C时效
• 奇异晶界、邻位晶界 • 小角晶界和大角晶界：能量、偏析、迁移 • 取向差 • 相界—共格、半共格、非共格 • 体缺陷
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第八章 固体中原子的扩散
• 扩散机制—间隙、空位、换位
• 扩散系数—微观意义、影响因素 • 扩散激活能 • 扩散方程的解
•误差函数解、高斯解、三角函数解、数值(shùzí)解、平方根关系
C S k 0 C 01 fSk 0 1
mLC01k0 GL DL k0 v
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第十二章 固态转变
• 合金脱溶 • 脱溶贯序
• 时效 • 共析转变、块状转变
• 连续型转变—调幅分解、无序—有序转变 • 无扩散型相变 • 回复和再结晶
• 组织、性能变化、驱动力 • 再结晶基本规律、动力学及影响因素(yīn sù)
高；Σ3孪晶界是共格的，很稳定，能量很低，甚至低于小角晶界；杂质偏析少，迁移率
《材料科学基础》期末考试试卷及参考答案,2019年6月
《材料科学基础》期末考试试卷及参考答案,2019年6月第1页（共11页）########2018-2019学年第二学期########专业####级《材料科学基础》期末考试试卷（后附参考答案及评分标准）考试时间：120分钟考试日期：2019年6月题号一二三四五六总分得分评卷人复查人一、单项选择题（请将正确答案填入表中相应题号处，本题13小题，每小题2分，共26分）题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案题号 11 12 13 答案1. 在形核-生长机制的液-固相变过程中，其形核过程有非均匀形核和均匀形核之分，其形核势垒有如下关系（）。
A. 非均匀形核势垒≤ 均匀形核势垒B. 非均匀形核势垒≥ 均匀形核势垒C. 非均匀形核势垒 = 均匀形核势垒D. 视具体情况而定，以上都有可能2. 按热力学方法分类，相变可以分为一级相变和二级相变，一级相变是在相变时两相自由焓相等，其一阶偏导数不相等，因此一级相变（）。
A. 有相变潜热改变，无体积改变B. 有相变潜热改变，并伴随有体积改变C. 无相变潜热改变，但伴随有体积改变D. 无相变潜热改变，无体积改变得分专业年级姓名学号装订线3. 以下不是材料变形的是（）。
A. 弹性变形B. 塑性变形C. 粘性变形D. 刚性变形4. 在固溶度限度以内，固溶体是几相？（）A. 2B. 3C. 1D. 45. 下列不属于点缺陷的主要类型是（）。
A. 肖特基缺陷B. 弗伦克尔缺陷C. 螺位错D. 色心6. 由熔融态向玻璃态转变的过程是（）的过程。
A. 可逆与突变B. 不可逆与渐变C. 可逆与渐变D. 不可逆与突变7. 下列说法错误的是（）。
A. 晶界上原子与晶体内部的原子是不同的B. 晶界上原子的堆积较晶体内部疏松C. 晶界是原子、空位快速扩散的主要通道D. 晶界易受腐蚀8. 表面微裂纹是由于晶体缺陷或外力作用而产生，微裂纹同样会强烈地影响表面性质，对于脆性材料的强度这种影响尤为重要，微裂纹长度，断裂强度。
材科基期末考试试题
材科基期末考试试题一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料科学中，下列哪一项不是金属材料的主要特性？A. 高导电性B. 高熔点C. 良好的塑性D. 良好的韧性2. 陶瓷材料的主要特性不包括以下哪一项？A. 耐高温B. 耐化学腐蚀C. 良好的导电性D. 硬度高3. 聚合物材料的玻璃化转变温度（Tg）是指材料从什么状态转变到什么状态？A. 玻璃态到橡胶态B. 橡胶态到玻璃态C. 玻璃态到液态D. 液态到玻璃态4. 金属的腐蚀主要分为哪两大类？A. 化学腐蚀和电化学腐蚀B. 物理腐蚀和化学腐蚀C. 电化学腐蚀和物理腐蚀D. 化学腐蚀和物理腐蚀5. 材料的疲劳是指材料在什么条件下的性能退化？A. 持续应力作用下B. 瞬时应力作用下C. 持续温度变化下D. 瞬时温度变化下二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述材料的微观结构对材料宏观性能的影响。
2. 解释什么是相图，并举例说明相图在材料科学中的应用。
3. 描述材料的热处理过程及其对材料性能的影响。
三、计算题（每题15分，共30分）1. 给定一块铝板，其厚度为5mm，面积为1平方米。
若铝的杨氏模量为69 GPa，计算该铝板在受到100 MPa压力作用下的应力和应变。
2. 假设有一块钢材，其在拉伸试验中，弹性模量为200 GPa，屈服强度为250 MPa。
若该钢材的初始截面积为100 mm²，计算其在达到屈服点时的应力和应变。
四、论述题（每题20分，共20分）1. 论述新材料在航空航天领域的应用及其对材料科学发展的影响。
五、实验题（每题10分，共10分）1. 设计一个实验来测试不同温度下金属材料的硬度变化，并解释实验结果可能对材料选择的影响。
请注意，以上试题仅为示例，实际考试内容可能会有所不同。
东北大学期末考核《材料科学导论X》期末考试备战高分题集
材料科学导论单选题1.材料的性质是在元器件或设备实现预期的使用性能而得到利用的。
即材料的使用性能取决于（ B ）。
A材料的组成B材料的基本性能C材料的结构D材料的合成与加工工艺2. 钢铁、有色金属、玻璃、陶瓷、高分子材料等的原材料多数来自（ D ）、为矿物资源，形成于亿万年之前，是不可再生的资源。
因此，在材料生产中必须节省资源、节约能源、回收再生。
A. 工业B农业C材料加工行业D采掘工业3. 高分子材料、金属材料和无机非金属材料，不论其形状大小如何，其宏观性能都是由（ B ）。
A它的化学成分所决定的B其化学组成和组织结构决定的C其加工工艺过程所决定的D其使用环境所决定的4. 腐蚀一旦发生，材料或制品就会（ D ）；所以腐蚀是材料设计和选择时不得不考虑的重要因素。
A大受影响B性能显著下降C服务寿命缩短D以上所有5. 晶体的宏观形貌可以是（D ）。
A.一维的B二维的C三维的D上述所有6. 范德华键是永远存在于分子间或分子内非键结合的力，是一种（A ）。
A相互吸引的力B相互排斥的力C具有决定性的力D非常强烈的键合方式7. 空间技术的发展对材料提出了愈来愈高的要求，石油化工、能源开发等方面的反应装置、热交换器、核燃料，要求材料的（D ）也日益严格。
A.耐高温性B耐腐蚀性C耐磨性C以上所有8. 高性能的材料如果（ C ）不高就等于低性能。
A材料耐磨性B有用性C可靠性D安全性9. 材料的制备技术和成型加工技术是一个国家经济发达程度的标志之一。
这是因为最终体现材料作用的是其制品的（D ），材料只有经过各种成型加工手段，形成最终产品(制品)，才能体现其功能和价值。
A品种B数量C质量D以上所有10. 社会因素主要是（ D ）。
这些问题与材料有关，有时往往会否决对材料的选择。
这是材料选择的最后阶段应考虑的。
A环境问题B地理条件问题C气候条件D环境问题和政策问题11. 在重视环境因素的潮流中，人们提出了的（B ）理念。
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
材料科学基础期末试题
几种强化加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象。
强化机制：金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，金属内部产生了残余应力。
细晶强化：是由于晶粒减小，晶粒数量增多，尺寸减小，增大了位错连续滑移的阻力导致的强化；同时由于滑移分散，也使塑性增大。
弥散强化：又称时效强化。
是由于细小弥散的第二相阻碍位错运动产生的强化。
包括切过机制和绕过机制。
(2 分)复相强化：由于第二相的相对含量与基体处于同数量级是产生的强化机制。
其强化程度取决于第二相的数量、尺寸、分布、形态等，且如果第二相强度低于基体则不一定能够起到强化作用。
(2 分)固溶强化：固溶体材料随溶质含量提高其强度、硬度提高而塑性、韧性下降的现象。
包括弹性交互作用、电交互作用和化学交互作用。
几种概念1、滑移系：一个滑移面和该面上一个滑移方向的组合。
2、交滑移：螺型位错在两个相交的滑移面上运动，螺位错在一个滑移面上运动遇有障碍，会转动到另一滑移面上继续滑移，滑移方向不变。
3、屈服现象：低碳钢在上屈服点开始塑性变形，当应力达到上屈服点之后开始应力降落，在下屈服点发生连续变形而应力并不升高，即出现水平台（吕德斯带）原因：柯氏气团的存在、破坏和重新形成，位错的增殖。
4、应变时效：低碳钢经过少量的预变形可以不出现明显的屈服点，但是在变形后在室温下放置一段较长时间或在低温经过短时间加热，在进行拉伸试验，则屈服点又重复出现，且屈服应力提高。
5、形变织构：随塑性变形量增加，变形多晶体某一晶体学取向趋于一致的现象。
滑移和孪晶的区别滑移是指在切应力的作用下，晶体的一部分沿一定晶面和晶向，相对于另一部分发生相对移动的一种运动状态。
孪生：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向发生均匀切变并形成晶体取向的镜面对称关系。
伪共晶：在不平衡结晶条件下，成分在共晶点附近的合金全部变成共晶组织，这种非共晶成分的共晶组织，称为伪共晶组合。
北京科技大学材料科学与基础考研真题试题2010—2012年
3
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814材料力学基础真题2012
北京科技大学2012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。
=============================================================================================================一、简答题(8分/题，共40分)1. 写出七种晶系的名称及点阵参数之间的关系；2. 简述临界分切应力的概念；3. 给出一级相变和二级相变的分类原则和相变特征；4. 分析金属或合金的结晶形态；5. 给出再结晶温度的定义。
二、纯Cu晶体在常温下的点阵常数为a=0.3615nm:1. 指出其晶体结构类型和配位数（3分）；2. 简略计算Cu原子半径、原子致密度和两类间隙半径（6分）；3. 画出Cu原子在（111）晶面的分布情况，并计算其晶面间距和原子在晶面上的致密度（6分）。
（共15分）三、分别画出下列离子晶体的布拉菲点阵(下图中的点阵参数均为a=b=c，α=β=γ=90º)。
(10分)NaCl CaF2CaTiO3四、示意画出下面的Ti-Zr体系中bcc和hcp相在1155、1139、1000和878K 时的Gibbs自由焓-成分曲线。
(15分)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)。
材料科学基础考试试卷
材料科学基础考试试卷一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 材料的强度是指材料在受到外力作用下，抵抗______的能力。
A. 变形B. 破坏C. 断裂D. 疲劳2. 下列哪种材料属于金属材料？A. 陶瓷B. 塑料C. 玻璃D. 钢3. 材料的硬度是指材料抵抗______的能力。
A. 变形B. 破坏C. 划伤D. 冲击4. 材料的塑性是指材料在受到外力作用下，能够发生______而不破坏的性质。
A. 弹性变形B. 塑性变形C. 永久变形D. 断裂5. 下列哪种晶体结构不属于晶体？A. 立方晶体B. 六角晶体C. 非晶态晶体D. 正交晶体6. 材料的导热性是指材料在单位时间内，单位面积上通过单位温差的热量。
A. 正确B. 错误7. 材料的电导率是指材料在单位长度和单位横截面积上，单位电压下的电流强度。
A. 正确B. 错误8. 材料的磁导率是指材料在单位长度和单位横截面积上，单位磁场强度下的磁感应强度。
A. 正确B. 错误9. 材料的热膨胀系数是指材料在单位温度变化下，长度的相对变化量。
A. 正确B. 错误10. 下列哪种材料属于复合材料？A. 纯金属B. 合金C. 陶瓷D. 碳纤维增强塑料二、填空题（每空1分，共20分）1. 材料的弹性模量是指材料在受到______作用下，应力与应变的比值。
2. 材料的断裂韧性是指材料在裂纹尖端受到______作用下，抵抗裂纹扩展的能力。
3. 材料的疲劳强度是指材料在______作用下，经过一定次数的循环后发生断裂的最大应力。
4. 材料的蠕变是指材料在恒定应力作用下，随时间发生______的现象。
5. 材料的热处理是指通过控制材料的______，改变材料的组织结构和性能。
6. 材料的相图是指在一定温度和压力下，材料各相之间的______关系。
7. 材料的晶界是指不同______之间的界面。
8. 材料的晶粒是指在晶体结构中，具有相同取向的原子集团。
9. 材料的表面能是指材料表面原子的______能。
材料科学基础期末复习考试题
材料科学基础期末复习考试题(共7页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--综合题一：材料的结构1 谈谈你对材料学科和材料科学的认识。
2按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布。
N 1S2 2S2 2P3O 1S2 2S2 2P4 Si 1S2 2S2 2P6 3S2 3P2 Fe 1S2 2S2 2P6 3S2 3P2 3D6 4S2 Cu 1S2 2S2 2P6 3S2 3P2 3D10 4S1 Br 1S2 2S2 2P6 3S2 3P63D10 4S2 4P53原子的结合键有哪几种各有什么特点金属键与其它结合键有何不同，如何解释金属的某些特性离子键：正负离子相互吸引；键合很强，无方向性；熔点、硬度高，固态不导电，导热性差。
共价键：相邻原子通过共用电子对结合；键合强，有方向性；熔点、硬度高，不导电，导热性有好有差。
金属键：金属正离子于自由电子相互吸引；键合较强，无方向性；熔点、硬度有高有低，导热导电性好。
分子键：分子或分子团显弱电性，相互吸引；键合很弱，无方向性；熔点、硬度低，不导电，导热性差。
氢键：类似分子键，但氢原子起关键作用XH-Y；键合弱，有方向性；熔点、硬度低，不导电，导热性好。
金属键是由自由电子和属离子之间的静电吸引力组合而成，没有饱和性和方向性，因此使金属具有导电的性质。
4 理解空间点阵、晶体结构、晶胞概念，理解三者之间的关系（区别联系）。
组成晶体的粒子（原子、离子或分子）在三维空间中形成有规律的某种对称排列，如果我们用点来代表组成晶体的粒子，这些点的空间排列就称为空间点阵.晶体以其内部原子、离子、分子在空间作三维周期性的规则排列为其最基本的结构特征。
能够保持晶体结构的对称性而体积又最小称晶胞。
点阵+基元=晶体结构5 晶向指数和晶面指数的标定有何不同其中有何须注意的问题（说明这个是基础，可能不会直接让你标定六方指数，但是要掌握其他综合题目会考）晶面指数与晶向指数垂直6 画出Fcc（面心立方）晶体结构晶胞结构示意图，其表示符号、原子数、配位数、致密度各是什么？密排面、密排方向，相应关系式。
《材料科学基础》期末试卷及答案
《材料科学基础》期末试卷及答案一. 选择题：（共15小题，每小题2分，共30分）。
1. 根据相律在不考虑压强影响的情况下，三元系相图中二相平衡区的自由度f为（）。
A. 0B. 1C. 2D. 32. 在六节环硅酸盐结构中非桥氧的个数为（）。
A. 6B. 8C. 10D. 123. 氢键的形成对物质的物理性能影响很大，分子内氢键的存在会引起物质（）。
A. 熔点升高，沸点降低B. 熔点降低，沸点升高C. 熔点、沸点都升高D. 熔点、沸点都降低4. 密排六方的配位数，四面体空隙数及晶胞原子数分别为（）。
A. 12，3n，6B. 12，2n，6C. 8，6n，2D. 12，2n，65. 下列说法正确的是（）。
A. 点缺陷是热力学稳定缺陷B. 两位错交割必形成割阶C. 线缺陷也是热力学稳定缺陷D. 空位形成能大于间隙形成能6. 在高岭石Al4[Si4O10](OH)8结构中每个O2-可连1个[SiO4]和几个[AlO2(OH)4]( )。
A. 1B. 2C. 3D. 47. 在单元系相图中，温度一定，增加压力会使摩尔体积大的相在相图上稳定存在的区域（）。
A. 缩小B. 扩大C. 没影响D. 无法判断8. 结晶性高聚物由熔体中结晶，可得到（）。
A. 单晶B. 球晶C. 纤维状晶体D. 串晶9. 某位错的位错线与柏氏矢量平行且反向，则此位错为（）。
A. 正刃型位错B. 右螺型位错C. 左螺型位错D. 负刃型位错10. 在铁碳合金中可锻性最好的是（）。
A. 亚共析钢B. 共析钢C. 过共析钢D. 共晶铸铁11. 在吴氏网上直径的刻度可度量（）。
A. 极距角B. 方位角C. 晶面的面角D. 园心角12. 在平衡条件下，溶质原子在晶界处的浓度偏离平均浓度的现象称为晶界偏析，若溶质原子的固溶度（C m）愈大，则晶界处溶质的浓度（）。
A. 愈大B. 愈小C. 不变D. 无法判断13. 第二相若在晶粒内部析出，固溶体中各组元的原子直径之差超过5%时，决定因素是弹性应变能，则第二相的形状接近于（）。
东北大学《材料科学导论》期末考试必备真题集(含答案)18
东北大学继续教育学院材料科学导论复习题一、选择填空，在给出的a、b、c、d选项中选择一或多个你认为最合适的答案，使得题目中给出描述完整准确。
1、材料的性质是在元器件或设备实现预期的使用性能而得到利用的。
即材料的使用性能取决于（ b ）。
a 材料的组成b 材料的基本性能c 材料的结构d 材料的合成与加工工艺2、钢铁、有色金属、玻璃、陶瓷、高分子材料等的原材料多数来自（ d ）、为矿物资源，形成于亿万年之前，是不可再生的资源。
因此，在材料生产中必须节省资源、节约能源、回收再生。
a 工业b 农业c 材料加工行业d 采掘工业3、高分子材料、金属材料和无机非金属材料，不论其形状大小如何，其宏观性能都是由（ b ）。
a 它的化学成分所决定的 b其化学组成和组织结构决定的。
c 其加工工艺过程所决定的 d其使用环境所决定的4、如果使用温度是室温，就可以优先考虑高分子材料，因为在相同密度的材料中它们是b、d 的。
a 最容易得到 b最便宜c 最常见d 加工最方便5、根据其性能及用途的不同，可将陶瓷材料分为（ a、c ）和两大类。
a 结构材料用陶瓷 b特种陶瓷c功能陶瓷 d 传统陶瓷6、金属材料与无机非金属材料成型加工时由于工艺条件的不同也会造成制品性能的差异。
因此，材料的（ a、d ）的总和决定了制品性能。
a 内在性能 b成型加工c附加性能 d 成型加工所赋予的附加性能7、材料的化学性能是指材料抵抗各种介质作用的能力。
它包括溶蚀性、耐腐蚀性、抗渗入性、抗氧化性等，可归结为材料的（ c ）。
a 有效性b 实用性c 稳定性d 可用性8、切削物体或对物体进行塑性变形加工的工具材料可分为高碳钢、高速钢、超硬质合金、金刚石等材料,其中可列入超硬质材料范畴的是（ c、d ）。
a高碳钢 b高速钢c超硬质合金 d金刚石9、纳米材料通常定义为材料的显微结构中，包括（ a、b、c、d ）等特征尺度都处于纳米尺寸水平的材料，通常由直径为纳米数量级的粒子压缩而成。
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4. 同素异形转变βTi—αTi。给3分。同分熔化化合物和异分熔 。 分 化化合物给2分 每个合金成分(平衡相 平衡相、 化化合物给 分 。 每个合金成分 平衡相 、 平衡相成分和平 衡相相对量)给 分 画出成分—自由能曲线给 自由能曲线给4分 衡相相对量 给2分。画出成分 自由能曲线给 分。
5. A-B-C三元系， A、B和C都是对其它组元没有溶解度 即 B 三元系， 、 和 都是对其它组元没有溶解度 都是对其它组元没有溶解度(即 三元系 不溶于A、 和 不溶于 不溶于B、 和 不溶于 不溶于C)。 和 C不溶于 、 C和A不溶于 、A和B不溶于 。 下图是这 不溶于 个三元系的投影图，图中还给出液相面的一些等温线投影。 个三元系的投影图， 图中还给出液相面的一些等温线投影。 写出三元系中不变反应(四相反应 的反应式； 四相反应)的反应式 ① 写出三元系中不变反应 四相反应 的反应式 ； ② 画出 800°C、700°C和500°C的恒温截面 注明各相区的相， 的恒温截面(注明各相区的相 ° 、 ° 和 ° 的恒温截面 注明各相区的相， 在两相区中示意画出一些连结线)。 分 在两相区中示意画出一些连结线 。(10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
4. 根据 根据Ni-Ti相图，①指出相图中同素异形转变的反应式及转 相图， 相图 变温度； 指出相图中同分熔化及异分熔化的化合物； 变温度；② 指出相图中同分熔化及异分熔化的化合物； ③ 写出相图中零变量(三相平衡 反应类型、反应式和反应温度； 三相平衡)反应类型 写出相图中零变量 三相平衡 反应类型、反应式和反应温度； 给出成分为X 合金在1200°C时存在的平衡相 、 平 时存在的平衡相、 ④ 给出成分为 1 和 X2 合金在 ° 时存在的平衡相 衡 相 成 分 及 其 相 对 量 ； ⑤ 示 意 画 出 在 1200°C 时 从 ° w(Ni)=30%~w(Ni)=85%成分范围存在相的自由能 成分曲线， 成分范围存在相的自由能-成分曲线 成分范围存在相的自由能 成分曲线， 并在曲线上标出与相图各平衡相成分的对应点。 分 并在曲线上标出与相图各平衡相成分的对应点。(15分)
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
2. 正八面体，正离子配位数 ，Pearson符号 正八面体，正离子配位数6， 符号cF8。晶体结构给 符号 。 5分，配位数和晶胞中位置给 分，Pearson符号给 分。 符号给2分 分 配位数和晶胞中位置给3分 符号给
3. 为什么聚合物难以完全结晶？ 举出至少两个影响其结晶度 为什么聚合物难以完全结晶？ 的内部结构因素并说明原因。 分 的内部结构因素并说明原因。(10分) 3. 聚合物一般难以全部结晶，其结晶能力主要取决于分子是 聚合物一般难以全部结晶， 否容易移动以及是否容易有效地堆垛在一起形成长程有序 结构。 结构。给5分。影响结晶度的主要因素：链的分支、侧基尺 分 影响结晶度的主要因素：链的分支、 立构规整度、单体的复杂性和链间二等。给5分。
北京科技大学2007-2008学年第一学期 学年第一学期 北京科技大学 材料科学基础I试卷 材料科学基础 试卷
1. 在立方结构单胞中 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
L L 0 0 L 0
L
8. 固体电子理论部分 分) 固体电子理论部分(25分
2. 氧化物 氧化物MO，M为金属离子，此氧化物的键性以离子键为主。 ， 为金属离子 此氧化物的键性以离子键为主。 为金属离子， 已知r 已知 M2+=0.078nm， rO2-=0.132nm。 推测这种氧化物的晶 ， 。 体结构， 离子及O 体结构 ， M2+ 离子及 2-离子的配位数和在晶胞中位置并说 明理由；写出这种氧化物晶体结构的Pearson符号。下表供 符号。 明理由；写出这种氧化物晶体结构的 符号 解题参考。 分 解题参考。(10分)