武汉科技大学2020年《811无机材料科学基础》考研专业课真题试卷【含参考答案】
武汉科技大学2020年《810金属材料科学基础》考研专业课真题试卷【含参考答案】
( ) 1、（20 分）某铝单晶在外加拉应力作用下，首先开动的滑移系为 11 1 011：
a）（6 分）若滑移是由刃型位错运动引起的，给出柏氏矢量和位错线的方向、滑移 时位错线运动的方向、晶体运动的方向。
b）（7 分）假定拉伸轴方向为 001， = 106 Pa ，求在上述滑移面上该刃型位错
26Βιβλιοθήκη 6，三、（35 分）
（1）黑色，先增大后减小。（4 分）
（2）先共析铁素体。（4 分）
（3）（5 分）见图
（4）包晶偏析是由于包晶反应过程中生成的新相包裹在先析出相的周围，阻碍反应的进一步发生，从而导
致包晶反应不完全的现象。枝晶偏析是在非平衡凝固过程中先结晶部分的成分与后结晶部分的成分不同，
如果固相以枝晶的形式长大，就会出现枝晶偏析。（5 分）
2、（10 分）面心立方晶体中，(111)面上的单位位错 b = a 1 10 ，在 (111)面上分解 2
为两个 Shockley 不全位错，写出该位错反应并判断能否进行。
三、(共 5 小题，共 35 分)
1、（4 分）过共析钢中的网状渗碳体组织被苦味酸溶液腐蚀后，光学显微镜下的渗碳
体呈
色。在平衡状态时，随着碳含量的增加，碳钢的强度
（3）（8 分）证明：假如立方晶系有一晶面族{HKL}，其中必有一个晶面过原点，假设(hkl)为不过原点且
平行于过原点晶面的离原点最近的晶面。晶面与三个坐标轴的交点分别为 A、B、C，则：A：[a/h,0,0]，B：
[0, a/k,0]，C：[0,0,a/l]
c
AB= [-a/h,a/k,0]，BC= [0,-a/k,a/l]
。
2、（4 分）下图所示为室温下 45 钢的平衡组织，其中白色的块状组织为
2012年武汉科技大学考研试题811无机材料科学基础及答案
第 1 页 共 7 页二O 一二年招收硕士研究生入学考试试题考试科目及代码： 无机材料科学基础 811 适用专业： 材料科学与工程可使用的常用工具：计算器。
答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效。
考完后试题随答题纸交回。
考试时间3小时，总分值 150 分。
姓名： 报考学科、专业： 准考证号码：密封线内不要写题六、凝聚系统相图测定方法有静态法和动态法两种，说明这两种方法的基本原理，并扼要阐述相图中等温线的获得方法。
（20分）七、试述铝矾土（主要成分为：高岭石Al2O3·2SiO2·2H2O和水铝石Al2O3·H2O）从室温加热到1600℃烧结过程中的所有物理化学变化，并写出有关的反应方程式。
（15分）第 2 页共 7 页考试科目及代码： 无机材料科学基础 811适用专业： 材料科学与工程可使用的常用工具：计算器。
答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效。
考完后试题随答题纸交回。
考试时间3小时，总分值 150 分。
一、名词解释（40分）1. 液相独立析晶（如果冷却速度不是快到使液相完全失去析晶能力，但也不是慢到足以使它能够和系统中其它晶相保持原有相平衡关系，则此时液相犹如一个原始配料高温熔体那样独立析晶，重新建立一个新的平衡体系，不受系统中已经存在的其它晶相的制约）2. 本征扩散与非本征扩散（由于原子本征热振动产生的扩散称为本征扩散；由外来原子或离子进入晶体而产生缺陷导致的扩散称为非本征扩散）3. 组份数与独立组份数（具有独立的化学组成和晶体结构的物质的数量；构成平衡物系所有各相组成所需要的最小组份数为独立组份数）4. 类质同晶与同质多晶（物质结晶时，晶体结构位置上的某些离子或原子的位置部分或全部地被介质中性质相近的其他离子或原子所置换，共同结晶成的均匀的、呈单一相的混合晶体，而不改变晶体结构和键性发生质变，只引起晶胞参数微小变化的现象为类质同晶；化学组成相同的物质在不同的热力学条件下结晶成结构不同的晶体的现象称为同质多晶）5. 热压烧结与活化烧结（在烧结的同时加上一定的外压力称为热压烧结；采用物理的或者化学处理使烧结温度降低，烧结速度加快，或使烧结体的密度和其他性能提高的烧结方法为活化烧结。
武汉科技大学811无机材料科学基础2017(A卷答案)年考研真题答案
△Go2= -232.5-0.168T (kJ/mol) △Go3= -43.07-0.0322T (kJ/mol)
当[Al]在Fe液中浓度为0.025％时，试求Al2O3(在P外总＝105Pa)与碳
发生激烈反应的温度？
解：根据以上三个反应式，3×（2）＋4×（3）－（1）得反应式（4）：
6C(s)+2Al2O3(s)=4[Al]1%+6CO(g) （4） (也可以是3C(s)+Al2O3(s)=2[Al]1%+3CO(g)) △Go4=3×△Go2+4×△Go3-△Go1=2490.02-1.2748T (kJ/mol) 假定碳和Al2O3为纯物质，则C和Al2O3的活度为1，则有下式： △G4=△Go4+RT ln pCO 6 [ Al]4 （5）
以1%稀溶为标准，则α[Al]=0.025; 而PCO=1，且当△G4=0时，有下式： （2490.02-1.2748T）×1000+8.314T×4ln(0.025)=0
得T=1781.8K
2、非化学计量化物FexO中，Fe3+/Fe2+＝0.1，求FexO中空位浓度及x 值。
解：非化学计量化物FexO，可以认为是a（mol）的Fe2O3溶入FeO中，缺陷反
注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律
无效；考完后试题随答题纸交回。
一、名词解释(共 3 小题，每小题 10 分，共 30分)
1. 四面体空隙与八面体空隙(处于四个球体包围之中的空隙，四个球体中 心的连线恰好成一个四面体的形状称为四面体空隙；处于六个球体包围 之中的空隙，六个球体中心的连线恰好成一个八面体的形状称为八面 体空隙) 2. 肖特基缺陷与弗伦克尔缺陷(如果原子能量足够大，离开平衡位置，挤 到正常晶格的间隙位置，形成间隙质点，在原来位置留下空位，这种缺 陷称为弗伦克耳缺陷；如果原子移动到晶体的表面，内部留下空位，该 缺陷称为肖特基缺陷。) 3. 晶粒生长与二次再结晶(无应变的材料在热处理过程中，平均晶粒尺寸 在不改变其分布的情况下连续长大的过程称为晶粒生长；在细晶消耗时 ，以大晶粒为成核基体成核长大形成少数巨大晶粒的过程称为二次再 结晶)
武汉科技大学810金属材料科学基础考研真题(含标准答案)2020年
平行于过原点晶面的离原点最近的晶面。晶面与三个坐标轴的交点分别为 A、B、C，则：A：[a/h,0,0]，B：
[0, a/k,0]，C：[0,0,a/l]
c
AB= [-a/h,a/k,0]，BC= [0,-a/k,a/l]
准考证号码：
密封线内不要写题
2020 年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题 （ B 卷)
科目代码： 810 科目名称： 金属材料科学基础
注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考 完后试题随答题纸交回。
一、(共 3 小题，共 20 分) 针对理想晶体结构，回答以下问题：
1、（5 分） 20 1、 241、 212 晶面中有哪些晶面与 1 1 1和 101同属于一个晶
1 10
a 6
211
a 6
121
反应可以进行，需计算能量条件。（10 分） ，
三、（35 分） （1）黑色，先增大后减小。（4 分） （2）先共析铁素体。（4 分） （3）（5 分）见图 （4）包晶偏析是由于包晶反应过程中生成的新相包裹在先析出相的周围，阻碍反应的进一步发生，从而导
致包晶反应不完全的现象。枝晶偏析是在非平衡凝固过程中先结晶部分的成分与后结晶部分的成分不同，
2
六、（15 分） （1）调幅分解：是指过饱和固溶体在一定温度下分解成结构相同、成分不同的两个相的过程。是一种无形 核过程的相变。脱溶转变：从过饱和固溶体中析出一个成分不同的新相或形成溶质原子富集的亚稳过渡相 的过程称为脱溶转变。（6 分） （2）不会，因为 Cu 固溶在 Al 中形成置换固溶体，淬火后不可能得到马氏体，不会产生强化。可采用固溶 和时效处理的方法提高材料的强度，在时效过程中会从母相中析出细小弥散的亚稳相，阻碍位错的运动， 进而起到强化作用。（9 分） 七、三元相图（20 分）
2020年武汉科技大学考研真题810金属材料科学基础参考答案硕士研究生专业课考试试题
1 B 卷参考答案 一、针对理想晶体结构，回答以下问题：（20分） （1）()212晶面与()111和()101同属于一个晶带，晶带轴为[]011。
（5分）（2）α-Fe ，V ，Nb ，Mo ，B 等，BCC 结构的八面体间隙A B r r =0.154。
（7分）（3）（8分）证明：假如立方晶系有一晶面族{HKL}，其中必有一个晶面过原点，假设(hkl)为不过原点且平行于过原点晶面的离原点最近的晶面。
晶面与三个坐标轴的交点分别为A 、B 、C ，则：A ：[a/h,0,0]，B ：[0, a/k,0]，C ：[0,0,a/l]AB= [-a/h,a/k,0]，BC= [0,-a/k,a/l]假设ON 为立方晶系中的一个晶向，晶向指数为[hkl]， 则：ABCON BC ON AB ON 0BC ON 0AB ON 面即，所以⊥⊥⊥=⋅=⋅ 命题得证。
二、针对晶体中的缺陷，回答以下问题：（15分）（1）大角度晶界、小角度晶界、孪晶界。
（5分）（2）[][][]121611261012a a a +→，反应可以进行，需计算能量条件。
（10分） 三、（35分）（1）黑色，先增大后减小。
（4分）（2）先共析铁素体。
（4分）（3）（5分）见图（4）包晶偏析是由于包晶反应过程中生成的新相包裹在先析出相的周围，阻碍反应的进一步发生，从而导致包晶反应不完全的现象。
枝晶偏析是在非平衡凝固过程中先结晶部分的成分与后结晶部分的成分不同，如果固相以枝晶的形式长大，就会出现枝晶偏析。
（5分）（5）因为Fe -Fe 3C 相图为平衡相图，马氏体和贝氏体为非平衡转变的产物。
（17分）AB CN o c b a。
2016年武汉科技大学考研真题811 无机材料科学基础-(B卷答案)
在 1650℃氧化铝坩埚中盛有含有 Al 为 0.012％（质量分数）的铁液，试问 在该铁液中氧含量是多少？
解：反应方程为：Al2O3(s)＝2[Al]1%+3[O]1%
△Go=△Go1+2△Go2+△Go3＝1205090-387.73T 当 T＝1923K，△Go=459485J/mol
G G 0 RT ln k 0 ln k 28.73 ；
Di Ci Bi i / Ci Bi i / ln Ci
⑹
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因为 Ci/C＝N，dlnCi=dlnNi,故有： Di Bi i / ln N i 又因为： i i0 (T , P ) RT ln i i0 RT (ln N i ln i ) 则：i / ln N i RT (1 ln i / ln N i ) 将(8)带入(7)得： Di RTBi (1 ln i / ln N i )
图 4-1 例题 4-3 附图
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由题意
(a) γ S S 2γ S O cos(112 / 2) (c) γOO 2γ S O cos(100 / 2) 112 100 γOO / cos 2 2 γ γ S S OO cos56 0.78J/m 2 cos50 γ S O γ S S / 2 cos56 0.70J/m 2 γ S S / cos
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内）共轭位（处于三角形某个顶角的外侧，且在形成此顶角的两条边的延长线范 围内的点，所处的位置称为共轭位）
5. 晶粒生长与二次再结晶（无应变的材料在热处理过程中，平均晶粒尺寸在不
改变其分布的情况下连续长大的过程称为晶粒生长；在细晶消耗时，以大晶粒为 成核基体成核长大形成少数巨大晶粒的过程称为二次再结晶）
武汉科技大学811 无机材料科学基础-2018(科大B卷)-参考答案考研真题
姓名： 报考专业： 准考证号码：
密封线内不要写题
年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题科目名称：无机材料科学基础（□A 卷□
√B 卷）科目代码：考试时间：3小时 满分 150分可使用的常用工具：□无 □
√计算器 □√直尺 □圆规（请在使用工具前打√）注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。
4 小题，每小题 10 分，共 40上坡扩散与下坡扩散（由低浓度区向高浓度区的扩散叫逆扩散，又称上坡扩散；由高
浓度区向低浓度区的扩散叫顺扩散，又称下坡扩散）
等比例规则与背向性规则（等比例规则：浓度三角形一顶点和对边上任一点的连线上
什么是“二次再结晶”？其主要特征是什么？欲避免“二次再结晶”的发生，通常应该。
武汉科技大学811无机材料科学基础2008,2013--2017(2013--2017有答案)考研真题+答案
＋
－
t
x
y
z
21. （23）一级相变； （24）二级相变 22. （25）间隙 23. （26）假设球形颗粒反应截面积始终不变； （27）反应产物厚度随时间向中 心推进 24. （28）蒸发-凝聚传质 25. （29）烧结 26. （15 分）
已知某硅酸盐熔体在 727℃时是 108dPa∙s,在 1156℃时是 104dPa∙s，在什么温 度下它使 107dPa∙s？并求该熔体的黏性流动活化能？
2、（10 分）
电熔棕刚玉是以高铝矾土轻烧料为主要原料，在电弧炉中熔炼得到的，为了 除去其中的 SiO2 与 Fe2O3 等杂质，往往需要加入少量炭及铁屑。试从热力学角度 分析除去杂质的机理，并写出反应方程式。
密 封 线 内 不 要 写 题
14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.
（1)配位数；(2)半径比,或 r /r ； （3）6 (4)架状;(5)组群状;(6)层状 （7）重建型相变； （8）位移型相变 （9）点缺陷； （10）线缺陷 ； （11）面缺陷 （12）不等价置换； （13）掺杂数量； （14）固溶度 （15）伯格斯矢量（16）滑移方向； （17）韧型位错； （18）螺旋型位错。 （ 19 ） 扩 散 质 点 浓 度 不 随 时 间 和 距 离 变 化 的 稳 定 扩 散 问 题 ； （ 20 ） （21）扩散质点浓度随时间变化的 J=-Dc D(ic / x jc / y kc / z) ；
2015 年攻读硕士学位研究生入学考试试题
科目名称：无机材料科学基础（■A 卷□B 卷）科目代码：811 考试时间：3 小时 满分 150 分