中南大学948材料力学2004年考研专业课真题试卷
中南大学2004 —— 2005 学年第二学期 材料科学与工程考试试卷答案
中南大学考试试卷答案2004 —— 2005 学年第二学期 时间 110 分钟材料科学与工程 课程 64 学时 4 学分 考试形式：闭卷专业年级材料 2002 级 总分 100 分，占总评成绩 70%1. （10分）画出fcc 晶胞中（111）晶面上的所有[110]晶向；在hcp 晶胞中画出晶向和晶面。
图1 fcc 晶胞 图2 hcp 晶胞参考答案：fcc 晶胞如图1，ACE 所在晶面为（111）晶面，[110]晶向为OD 方向。
hcp 晶胞如图2，晶向为Oa 3反方向， 晶面为ABCD 面。
2. （10分）举出凝固理论在金属材料结晶中的几个应用，加以简单说明。
参考答案：铸锭组织控制、单晶体制备、非晶体制备等……。
3. （10分）画出Fe-Fe 3C 亚稳平衡相图，根据相图回答下列问题：a. 标出合金在室温下的组织组成；b. 写出相图中三个等温反应式；c. 分析含碳量为0.45％的合金的平衡冷却过程；计算其在室温下的组织组成物的相对百分含量；d. 画出0.45％C 的合金在1148℃时的成分－自由能曲线示意图；e. 试分析元素C 及Cr 在Fe 中的可能存在形式及其作用。
参考答案a ．画Fe-Fe 3C 亚稳平衡相图如图3所示。
]0211[)0011(]0211[)0011(OAC BD图3 Fe-Fe3C亚稳平衡相图b．合金在室温下的组织组成：相图中从左到右依次为：F，F＋Fe3CⅢ，F＋P，P ，P＋Fe3CⅡ，L d＋P＋Fe3CⅡ，L d，L d＋Fe3CⅠ；c．含碳量为0.45％的合金的平衡冷却过程为：L，L→A，A，A→Fe3CⅡ，A→P ，室温下得到P＋Fe3CⅡ组织；d．略e．元素C在Fe中可以固溶在Fe中，起到强化作用，与Fe形成化合物如Fe3C，分布形态不好会降低合金强度与塑性；Cr可以固溶在Fe中，起到强化作用，Cr也可与Fe、C 形成合金碳化物。
4.（10分）试总结位错在金属材料中的作用。
2004年考研真题及详解
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中南大学土木工程学院《949结构力学》历年考研真题汇编
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中南大学04年材料科学基础考研试题
04年试题1.(20分）：解释概念：晶带轴，伪共晶，奥罗万机制，再结晶全图2.(10分）：画出一个体心立方晶胞，在晶胞上画出{110}<111>3.(20分）：如图相图，解释什么是组织组成与相组成，分析Pb－33%Sn合金结晶过程。
4.（10分）：金属和合金在冷塑性变形过程中其组织和性能的变化？5.(2０分）：如何提高固溶体合金的强度。
6.(10分）：如图Fe-Cr-C系含13%Cr的变温截面a)估计2Cr13不锈钢的淬火加热温度（不锈钢含碳量０.２％）b)指出Cr12模具钢平衡凝固时的凝固过程和室温下的平衡组织（Cr12钢含碳量2%）c)写出（１）区的三相反应及７９５ε水平线时的四相平衡反应式。
1７９５ε7.(10分）说明材料扩散的途径。
2004年试题A卷1.解释点阵与晶体结构（10分）2.写出面心立方中的最密排晶面、晶向，并在晶胞图中画出最密排晶面、晶向（必须标明坐标系）（10分）3.解释什么是过冷度，纯金属凝固中的长大机制有几种？（15分）4.解释什么是组织组成与相组成，根据Pb-Bi相图回答下列问题：设X合金平衡凝固完毕时的相组成物为β和(Bi) 初晶，其中β相占80%，则X合金中Bi组元的含量是多少？Pb-42%Bi合金非平衡凝固后得到何种组织？填出该合金系室温下的组织组成。
（30分）5.如何细化铸造合金的晶粒,如何全部是柱状晶的铸造合金组织？（15分）6.比较固溶体与金属间化合物区别，填隙相与填隙固溶体有什么区别？（10分）7.微重力铸造加工与普通铸造加工有何好处？（10分）2004年“热力学”试题B卷1.解释点阵与晶胞（10分）2.写出体心立方中的最密排晶面、晶向，并在晶胞图中画出最密排晶面、晶向（必须标明坐标系）（10分）3.解释定向凝固，纯金属凝固中固液界面在不同温度梯度下形状如何？（15分）4.解释什么是伪共晶和非平衡共晶，根据Pb-Bi相图回答下列问题：设X合金平衡凝固完毕时的组织为(Bi)初晶+[β+（Bi）]共晶，且初晶与共晶的百分含量相等，则此合金中Pb组元的含量是多少？Pb-30%Bi合金非平衡凝固后得到何种组织？指出Pb-Bi合金伪共晶和非平衡共晶的可能成分。