大连理工大学研究生复试面试题目

1、有序晶体与无序晶体的X射线图谱有何区别？
有序晶体有衍射峰，无序晶体没有衍射峰
2、疲劳断裂的宏观断口特征是什么？为什么？
(1)疲劳源光亮度最大，由于在整个裂纹亚扩展的过程中断面不断挤压摩擦。

(2)疲劳区判断疲劳裂纹的主要证据。

特征：断口比较光滑并且分布有贝纹线，一般认
为是由变动载荷引起的。

以疲劳源为圆心的平行弧线。

(3)瞬断区快速失稳扩展形成的端口区域
3、透射电镜衍射图像的实质是什么？（倒易点阵）
与入射光线平行的晶带轴所对应的晶面的二维倒易点阵。

与晶体相对应的倒易点阵中，某一界面上阵点排列的像。

像是放大的，倒易点阵中的每一个点都代表着一组晶面，倒异矢量与同指数晶面的发祥相平行，倒异矢量的模的大小就是晶面间距的倒数。

4、为什么陶瓷的导热率比金属要低？
电子导热系数大于格波导热系数，陶瓷的自由电子比较少。

5、让一材料强度、硬度提高而不发生相变，有什么途径？
加工硬化，渗碳渗氮，滚压，喷丸。

6、如何获得单晶？
1、在金属熔体中只能形成一个晶核。

可以引入籽晶或自发形核，尽量地减少杂质的
含量，避免非均质形核。

2、固—液界面前沿的熔体应处于过热状态，结晶过程的潜热只能通过生长着的晶体
导出，即单向凝固方式。

3、固—液界面前沿不允许有温度过冷和成分过冷，以避免固—液界面不稳定而长出
胞状晶或柱状晶。

4、避免搅拌和震荡。

7、解理断裂是什么？特征？
金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快的速率沿着一定晶体学平面产生的穿晶断裂。

解理面一般是低指数晶面或者表面能最低的晶面。

特征有：舌状花样，解理台阶，河流花样。

（剪切断裂：金属材料在切应力的作用下沿着滑移面分离而造成的滑移面分离断裂，其中又分滑断和微孔聚集型断裂。

）
8、喷丸是什么？原理？作用？喷丸后可不可以进行热处理？
利用高速丸流的冲击作用清理和强化基体表面的过程。

（用压缩空气将坚硬的小弹丸高速击打在工件表面，使机件表面产生局部形变强化，同时因塑变层周围的弹性约束，又在塑变层内产生残余压应力。

喷丸可以在表面形成压应力，减少表面的缺陷。

清理作用：清理表面的污垢，锈皮。

不可以进行热处理，喷丸是在热处理之后进行的。

强度越高，喷丸效果越好，所以一般是在热处理之后进行的，
9、表面张力的衡量？浸润角？
与温度有关，温度升高表面张力减小。

曲率大（曲率半径小），表面张力越大。

溶质表面排列越紧密，表面张力越小。

气液界面和液固界面的角度。

润湿角大于90度是润湿的，小于90度不是润湿。

10、粒状珠光体为什么是圆的？随时间延长为什么会变大？
回答粒状珠光体的形成过程。

因为只有是球形的碳化物，每一点的曲率相同，溶解度才相同，才能达到平衡。

随时间延长，为了降低界面能，降低系统能量，粒状珠光体倾向于长大。

11、电子探针有哪些分析方法？
定性分析：定点分析，线分析，测量某一个元素在一条线上的面分析。

定量分析：通过测得的特征x 射线的强度定量分析。

扫描电镜：成分分析（定性定量）背散射电子可以测成分。

投射电镜：可以做微区的结构分析（X射线做不到），形貌观察
XRD：主要是测晶体结构和点阵常数，织构，宏观内应力，物体的成分分析。

12、如何确定X射线的电压值？
工作电压为K系激发电压的3-5倍时，特征谱线强度和连续谱线强度之比最大。

13、如何用X射线测内应力？其衍射峰有何变化？（移动）
宏观应力（残余应力，晶粒之间大范围内存在）：使得衍射峰移动。

微观应力（晶粒内部）：使得衍射峰宽化。

（宽化还有其他原因:仪器宽化，x射线不单色，不绝对平行，晶粒太过细小。

晶格畸变：使衍射峰变弱。

14、X光管为什么需要一个电压？
产生x射线需使电子做定向高速运动后撞击靶材。

15、两个金属片挨在一起，受热为什么会变形？（热导率不同）
因为两个金属片的热导率以及热膨胀系数有差别，故热膨胀后相互牵制，故会变形。

16、光学系统中为什么要设置光阑和狭缝？
光阑主要用在电子显微镜里，是为了挡住多余的大角度散射的电子，使入射电子束尽量平行和单色。

狭缝主要用在X射线衍射仪里，是为了保证入射X射线水平方向的发散度，保证x 射线的单色性。

17、什么是衬度？有哪些衬度?
衬度即是像面上相邻部份间的黑白对比度或颜色差。

有衍射衬度，质厚衬度，相位衬度。

18\\冲击载荷下的断口特征？为什么？
19、什么是应变硬化？在工程上有何应用？
经过屈服滑移后材料抵抗变形的能力增加了。

20、奥氏体的组织特征？
组织：等轴状的多边形晶粒，晶内常见相变孪晶。

22、晶体和非晶体都有哪些区别？
晶粒:长程有序，有平移对称性，有旋转对称性。

有固定的熔点，有各项异性的特点。

非晶体：短程有序，有旋转对称性，没有平移对称性。

23、齿轮一般会在哪里损坏？为什么？
齿面：齿面磨损，齿面胶合
齿根：断裂。

24、加工硬化对材料成型有什么作用？
保证加大的均匀变形。

25、（这个我同学也回忆不起来了）物理化学里有一个常数，好像是25J/mol还是25多少，为什么这个常数是这个数？
26、晶带定律
一个晶带轴上的晶面在零层倒易点阵上的倒异矢量与晶带轴垂直。

27、费米面
就一个由费米子组成的微观体系而言，每个费米子都处在各自的量子能态上。

现在假想把所有的费米子从这些量子态上移开。

之后再把这些费米子按照一定的规则（例如泡利原理等）填充在各个可供占据的量子能态上，并且这种填充过程中每个费米子都占据最低的可供占据的量子态。

最后一个费米子占据着的量子态即可粗略理解为费米能级。

28、费米能级
29、第二类回火脆性
----------------------------------分割线以下是这次面试的题目------------------------------------
31：什么是石墨化
钢中渗碳体分解成为游离碳并以石墨形式析出，在钢中形成石墨夹杂的现象
1、对于珠光体钢：是低碳珠光体耐热钢组织变化中最危险的组织
渗碳体分解出石墨
Fe3C＝3Fe＋G（石墨）
后果：钢的蠕变极限，持久强度，塑性，韧性明显下降。

32：氯化钠和铜的晶体结构的异同。

两者都是面心立方，氯化钠是钠离子和氯离子的复式格子构成。

键和方式是离子键，结合力较大，熔点高
铜是铜原子构成，键和方式是金属键。

33：P以及其性能
P：共析钢加热奥氏体化后缓慢冷却，在稍低于A1线的温度时奥氏体分解为铁素体与渗碳体的混合物，称为珠光体，其典型形态层片状或者层状。

片层珠光体性能：
粒状珠光体性能：
34：断口形貌观察，夹杂物和断口分析，要怎么设计实验流程。

我的回答：从最简单的金相显微镜开始，然后SEM形貌分析，电子探针成分分析。

用光学显微镜大致观察断口形貌，随后对断口进行抛光，但不进行腐蚀，用电子探针的WDS 进行面分析，得到夹杂物的分布和形态。

最后，对端口进行抛光和腐蚀，在晶相显微镜下观察裂纹与
35:GCr15，1Cr18是什么钢，含碳量。

GCr15轴承钢，0.95%-1.15%C
1Cr18
36：P,M,B如何得到？
正火或者退火；淬火；等温淬火。

37：怎么细晶强化？
怎么得到细晶：
1)通过合理的热处理：控制加热温度和保温时间，防止晶粒长大；过共析钢在
两相区淬火，剩余碳化物阻止晶粒长大；添加细化晶粒的元素，析出弥散碳化物阻碍晶粒长大；
2)通过控冷控扎，高温形变处理等，增大形核部位，降低形核温度，细化晶粒。

3)通过控制铸造过程：孕育处理和变质处理；搅拌；增大内生生核，减小G/R，
增大冷却速度，降低过热度，采用蓄热系数较大的铸型，改善浇注方法等。

细晶强化的机理：
38：TEM的衬度有哪几个？
衬度是指不同区域间明暗程度的差别。

质厚衬度：不同微区间存在的原子序数或者厚度的差异而产生的。

衍射衬度：由于晶体取向不同或者晶体结构不同，满足布拉格衍射的条件不同从而产生。

相位衬度：投射束和衍射束重新组合。

39：高速钢，含碳量…………
是一种可制备高速切削刃具的钢种
0.70～1.65%C，由大量W，Mo，Cr，V，Co等元素组成的高碳高合金钢。

主要是析出弥散的强碳化物二次硬化，提高红硬性（W，Mo，Cr，Co有助于）；提高淬透性、回火稳定性；降低回火脆性（Mo，V）；形成碳化物提高耐磨性（W，Mo，V）；提高耐腐蚀性能，减少粘刀现象，改善切削性能（Cr）等等。

40：形核率和形核功的公式？
我不会打，自己看材科P231页
41：Cr.V.Mo,W的作用分别是什么？
Cr：铁素体形成元素，缩小奥氏体相区。

铬的碳化物比较稳定，不易长大，能够细化晶粒，提高红硬性。

形成三氧化二铬，可以提高抗氧化性和热强性。

V：强碳化物形成元素，VC稳定性好，能够提高钢的热强性，提高高速钢的红硬性，耐磨性；VC细小弥散分布，能够细化晶粒。

Mo：有效的提高淬透性；抑制钢中有害元素的偏聚，从而消除或者减轻钢的回火脆性。

强碳化物形成元素……
W：与Mo相似，它的碳化物和氮化物更耐磨。

42：合金元素的作用？
这道题可能问你，屏幕上的元素中哪些元素可以用于“”钢，有什么作用。

所以，要熟悉不同的钢种合金元素的作用。

43：屈服强度的工程意义？
屈服强度是金属材料重要的力学性能指标，它是工程上从静强度角度选择韧性材料的基本依据。

它是机件开始塑性变形的强度设计准则。

同时对工艺性能也有影响。

44;上贝氏体和下贝氏体的形貌特征和亚结构
上贝氏体和下贝氏体的亚结构都是位错。

上贝氏体的形貌特征为：呈现羽毛状，板条状的铁素体间断续分布着碳化物。

下贝氏体的形貌特征为：黑针状铁素体基体上成一定角度弥散分布着碳化物。

45：调质处理和水韧处理
调制处理是指淬火+高温回火。

得到S回，细小碳化物弥散分布在铁素体基体上，具有很好的强韧性。

水韧处理是指为了改善某些奥氏体钢的组织，将钢件加热到高温使过剩相溶解，然后水冷的热处理工艺。

如ZGMn13等。

又叫做固溶处理。

46：短程有序，晶胚，晶核
短程有序是指整体上处于无序状态，但在几个原子范围内按照晶体的排列方式有序排列。

晶胚是指由于结构起伏而形成的新相原子的团簇。

当晶胚的尺寸达到临界晶核尺寸时，变形成晶核。

晶核能稳定存在并可以长大成为新相。

47：消光距离
指透射光强度和衍射光强度在晶体深度方向上发生周期性震荡的距离。

48：渗碳，渗氮。

碳氮共渗的区别
渗碳后需要进行淬火回火，提高表面强度和硬度，并保持心部的强韧性。

渗碳后热处理在表面形成回火马氏体保持硬度。

相比渗氮，硬化层深，但硬度较小。

渗氮后不需要进行淬火会后，但是渗氮之前一般需要进行调制处理。

渗氮钢的硬化层较小，变形小，表面强度高。

碳氮共渗：也叫做氰化。

分为低温氰化和高温氰化。

49：置换固溶体互溶度
1）晶体结构相同，无限溶解的前提。

2）电子浓度。

达到极限电子浓度，则达到了极限溶解度，再溶解会导致晶体结构变化。

3）电负性差。

电负性差越小，溶解度越大。

当电负性差很大时，倾向于形成稳定化合物。

4）尺寸差异。

尺寸差异越大，溶解度越小。

50：磁畴壁。

磁畴壁是指相邻磁畴磁矩方向转变的过渡区域。

磁畴壁的厚度由磁交换能和磁各向异性能决定。

磁畴壁越厚，磁交换能越小，磁各向异性能越大。

51：派敦处理
将高碳钢得到细珠光体组织（索氏体）后，进行深度冷拔处理，获得高强度钢丝。

52：位错对材料的强度和塑性的影响
1）当位错密度很低，接近零位错密度时，钢的强度很高，例如金须，作为复合材料的强化相。

2）位错密度较低时，位错运动障碍小，容易发生塑性变形，强度低，塑性高。

3）位错密度继续升高，位错不断增殖，相互缠结，阻碍位错运动，发生加工硬化，材料强度升高，塑性降低。

53：球化退火
使钢中碳化物球化，获得粒状珠光体的一种热处理工艺。

主要用于过共析钢和合金工具钢。

在Ac1线以上20～30度，保温2～4小时。

目的：降低硬度，均匀组织，改善切削加工性
能。

球化退火的原因：
（1）过共析钢若为层片状珠光体和网状二次渗碳体：
硬度高，难以进行切削加工；
脆性大，容易产生淬火变形及开裂。

球化退火可得到粒状珠光体。

（2）奥氏体中要保留大量未溶解碳化物质点，并造成奥氏体碳浓度分布的不均匀性。

54：轴承钢的杂质形态和取向为什么要求那么严？
轴承钢工作条件极为苛刻，在高负荷，高转速，高灵敏度下工作。

滚动体与套圈轨道接触面积小，存在很大的局部交变应力集中，容易产生接触疲劳破坏。

而若轴承内部存在分布不均匀的夹杂物和碳化物，则很容易成为疲劳裂纹的发源地，危害很大。

55：几种钢不锈钢的钢号，强度硬度的区别，合金元素的作用？
铁素体不锈钢：Cr13型0Cr13,0Cr13Al,0Cr13Ti;
,Cr17型，0Cr17Ti,1Cr17Mo
Cr25-30型,1Cr28,1Cr25Ti, 00Cr30Mo2
耐腐性好，但不能热处理强化，且脆性大。

奥氏体不锈钢：Cr18Ni9型，Cr-Mn-N型，Cr-Ni-Mn-N型等
运用最广泛，耐腐性好，塑性，焊接性好；但是加工硬化率大，切削加工困难，导热性差。

易出现晶间腐蚀和应力腐蚀。

马氏体不锈钢：Cr13型，
高碳高铬型：9Cr18
低碳17Cr-2Ni型：1Cr17Ni2
强度高，可以热处理强化，但耐腐性能较差。

56：均匀形核，当晶胚大于临界形核半径时，自由能大于零，能不能形核？？
通过液体中的能量起伏，抵消大于零的自由能，则可以形核。

但是若不存在能量起伏，则即使晶胚半径大于临界形核半径，自由能差大于零，也是不稳定的，会重新熔化，无法形核。

57：tell the difference between SEM and TEM
58：金属的四种强化机制？
1）细晶强化，提高塑性和强度。

晶粒细化，晶界面积提高，阻碍位错运动，强度提高；晶粒数目增大，参与变形的位向增多，变形更为均匀，塑性提高。

同时，晶粒细小，位错塞积长度减小，应力集中变小，塑性增大；晶界阻碍裂纹扩展。

晶界面积增大，减小溶质元素在晶界偏聚的浓度。

提高了强度，塑性和韧性。

2）固溶强化，通过溶质原子使溶剂晶格发生畸变，产生的应力场与位错交互作用，阻碍位错运动，提高强度。

3）第二相强化：第二相粒子弥散分布，阻碍位错运动。

分为可切割粒子和不可切割粒子。

可切割粒子通过形成新的表面，提高表面能阻碍位错运动；不可切割粒子通过使位错绕过形成位错环，使位错增殖，或者是与基体共格，产生畸变应力场，阻碍位错运动；产生反向畴界，阻碍位错。

4）加工硬化：通过变形，使位错大量增殖，相互缠结，阻碍位错运动，提高强度。

同时还提高空位密度，阻碍位错；细化亚晶粒，阻碍位错；使变形软取向转为硬取向，几何强化。

59：XRD的作用？
测量晶体结构。

通过衍射峰所对应的角度。

晶体结构晶体尺寸，物相的定量和定性分析，织构分析（晶体取向），应力测量等。

60：晶界有什么特性？亚晶界的构成是什么？
晶界的特性1）晶界缺陷多，原子容易扩散。

2）为了减小界面能，晶界趋向于平直和晶粒长大。

3）晶界的能量高，化学活性大，容易被化学腐蚀。

4）晶界强烈位错运动，表现为强化；高温下晶界具有粘滞性，晶界容易滑动。

5）晶界容易发生偏析和吸附，杂质原子容易偏聚在晶界，强度降低。

6）低熔点化合物容易偏聚晶界，事晶界熔点降低，易熔化。

（过热）
亚晶界是指在晶粒内部原子排列不规则，出现较小位相差区域之间的界面。

亚晶界的位相差一般较小，由位错构成。

61：请说明位错密度的变化是怎样影响材料的强度和塑性的？
密度为0：晶体完美，强度高
稍大一点：利于位错滑移，塑性高，强度低
更大：位错运动时缠结，强度高，塑性低。

62. 固固界面的分类？错配度的定义以及如何与界面类型相对应？
固固界面分为完全共格界面，半共格界面和非共格界面。

共格界面界面能最小，弹性畸变能最大。

非共格界面界面能最大，弹性畸变能最小。

错配度是指两相界面原子的错配程度，大
小为。

当小于0.05时，为共格界面。

之间为半共格界面，大于0.25时为非共格界面。

63.。