北京理工大学839材料科学基础考研真题2004年
2004真题
二O0四年
1、概念解释
1.1 相起伏和能量起伏
1.2铁素体和铁素体魏氏组织
1.3 无序固溶体和有序固溶体
1.4 包晶、共晶和共析反应
1.5 共晶转变和伪共晶转变
1.6 塑性变形金属的临界变形度和二次再结晶
2、简答下列问题
2.1 说明晶体生长形态与温度梯度的关系。
2.2固态金属要发生扩散必须满足哪些条件。
2.3在ABC成分三角形中，画出Wa=20%，Wb=15%，其余为A组元的位置。
2.4试用多晶体的塑性变形过程说明金属晶粒越细金属的室温强度越高，塑
性越好的原因。
如果讨论金属材料的高温强度问题，还应该考虑哪些问题？
上述结论会有哪些变化？
2.5与液态金属结晶相比，金属固态相变有哪些只要特征？
3、已知面心立方晶格的晶格常数为a，试求出（110），（111），（100）晶面的晶
面间距，指出晶面间距最大的晶面，并讨论这个晶面在金属塑性变形中的作用。
4、论述金属结晶过程晶坯尺寸和体系能量变化的关系，并讨论临界晶核和临界
形核功的物理意义。
（15）
5、根据Fe-Fe3C 平衡相图分析WC=3%时铁碳合金从液态冷却至室温的平衡转变
过程；说明各阶段的组织；并分析计算室温下相组成物和组织组成物的相对含量。
（20）
6、现有一批45钢普通车床传动齿轮，其加工工艺路线为锻造——热处理——机
械加工——高频淬火——回火。
试问，锻后的热处理是什么热处理；并请说明理由和注意事项。
（20）。
2015年北京理工大学材料科学基础考研试题整理版
2015年北京理工大学材料科学基础考研试题整理版前面小题比较简单，都基础的。
问答题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。
4、一个楔形板坯经冷轧后得到相同厚度的板材，再结晶退火后发现板材两端的抗拉强度不同，请解释这个现象。
5、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。
（点阵常数a=0.2nm)。
6、已知碳在γ-Fe中扩散时，D0=2.0×10-5m2/s，Q=1.4×105J/mol。
当温度在927℃时，求其扩散系数为多少？（已知摩尔气体常数R=8.314J/mol•K）7、请根据所附二元共晶相图分析解答下列问题：（1）分析合金I、II的平衡结晶过程，并绘出冷却曲线；（2）说明室温下I、II的相和组织是什么？并计算出相和组织的相对含量；（3）如果希望得到共晶组织和5%的β初的合金，求该合金的成分；（4）分析在快速冷却条件下，I、II两合金获得的组织有何不同。
8、就Fe-Fe3C相图，回答下列问题：1. 默画出Fe-Fe3C相图，用相组成物填写相图；2. 分析含碳量为1.0wt%的过共析钢的平衡结晶过程，并绘出室温组织示意图。
3. 计算相图中二次渗碳体和三次渗碳体可能的最大含量。
4．已知某铁碳合金室温时的相组成物为铁素体和渗碳体，铁素体占82%，试求该合金的含碳量和组织组成物的相对量。
北工大材料科学基础09及11年考研真题（09附答案）
北工大材料科学基础09及11年考研真题（09附答案）试卷九2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目：材料科学基础适用专业：材料科学与工程一、名词解释1．共价键2．晶族3．电子化合物4．相平衡5．线缺陷6．稳态扩散7．形变织构8．动态再结晶9．一级相变10．调幅分解二、填空1．可以按旋转轴和旋转反伸轴的轴次和数目将晶体分成立方晶系、三方晶系、四方晶系、 (1) 、 (2) 、 (3) 和 (4) 共七个晶系。
2．原子或离子的(5) 是指在晶体结构中，该原子或离子的周围与它直接相邻结合的原子个数或所有异号离子的个数。
3．固溶体中，当溶质原子和溶剂原子分别占据固定位置，且每个晶胞中溶质原子和溶剂原子数之比一定时，这种有序结构被称为 (6) 。
4．一个滑移面和其面上的一个 (7) 组成一个滑移系。
5．结晶过程中晶体界面向液相推移的方式被称为(8) ，与液固界面的微观结构有关。
6．相平衡时，系统内的相数可以通过系统自由度、(9) 和对系统平衡状态能够产生影响的外界因素数目的关系式来进行计算。
7．铸锭三晶区是指紧靠膜内壁的细晶区、(10) 、铸锭中心的等轴粗晶区。
8．小角度晶界由位错构成，其中对称倾转晶界由(11) 位错构成，扭转晶界由 (12) 位错构成。
9．强化金属材料的方法有(13) 强化、(14) 强化、(15) 强化、(16) 强化。
10．再结晶完成后，晶粒长大可分为(17) 晶粒长大和(18) 晶粒长大。
11．线性高分子可反复使用，称为 (19) 塑料；交联高分子不能反复使用，称为 (20) 塑料。
三、判断正误1．在密堆结构中会形成两种空隙，一是由8个球形成的八面体空隙，另一种是由4个球形成的四面体空隙。
2．尖晶石型晶体(AB2O4)具有正型和反型结构，其本质是正型中A离子的八面体择位能大于B离子，而反型中是B离子的八面体择位能大于A离子。
3．形成连续固溶体的最主要条件是溶质和溶剂的晶体结构要一致，例如，银和铝都具有面心立方结构。
2011年北京理工大学839材料科学基础考研真题
北京理工大学839材料科学基础2011年硕士研究生入学考试试题（部分有答案）一 名词解释空间点阵：指几何点在三维空间作周期性的规则排列所形成的三维阵列，是人为的对晶体结构的抽象。
配位数:晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数。
电子化合物:电子化合物是指由主要电子浓度决定其晶体结构的一类化合物，又称休姆-罗塞里相凡具有相同的电子浓度，则相的晶体结构类型相同。
多滑移:当外力在几个滑移系上的分切应力相等并同时达到了临界分切应力时，产生同时滑移的现象。
包晶转变：在二元相图中，包晶转变就是已结晶的固相与剩余液相反应形成另一固相的恒温转变。
反应扩散:伴随有化学反应而形成新相的扩散称为反应扩散。
稳态扩散:在稳态扩散过程中，扩散组元的浓度只随距离变化，而不随时间变化。
二 作图表示立方晶体的晶面及晶向。
在六方晶体中，绘出以下常见晶向等。
三 试回答以下问题1．对于间隙性扩散和置换型扩散，哪种类型的扩散更难进行？为什么？2．什么是稳态扩散和非稳态扩散？菲克第一定律适用于那种扩散？3．什么是化学扩散和自扩散？答：1. 间隙性扩散：这是原子扩散的一种机制，对于间隙原子来说，由于其尺寸较小，()()()421,210,123[][][]346,112,021[][][][][]0121,0211,0110,0112,0001处于晶格间隙中，在扩散时，间隙原子从一个位置跳到相邻的另一个间隙位置，形成原子的移动置换型扩散互换位置间隙性扩散激活能较置换型扩散激活能小，即间隙扩散角容易2. 所谓稳态扩散，是指在扩散系统中，任一体积元在任一时刻，流入的物质量与流出的物质量相等，即任一点的浓度不随时间变化非稳态扩散：扩散组原的浓度不仅随距离x变化，也随时间变化的扩散飞科第一定律适用于稳态扩散3 化学扩散扩散石油浓度梯度引起的自扩散扩散物质不依赖它本身的浓度梯度，而仅仅是由于热振动而产生的原子迁移过程。
四材料强化的主要方法及原理五有两块相同成分的固溶体合金，其区别仅为一块晶粒较粗大，另一块晶粒较细小。
北京理工大学04年研究生入学考试量子力学试题及答案(3)
= σ x cos2 λ −σ x sin 2 λ − 2σ y cosλ sin λ
= σ x cos 2λ −σ y sin 2λ
12
四、（40分）设体系处于归一化波函数ψ = c1Y11 + c2Y20 ,求 、（40分 40 1. Lz 的可测值及相应的概率。 2. L2 的可测值及相应的概率。 3.计算 (∆Lz )2 4.在 ψ = Y11 态下，求 Lx 的平均值。 5.在 ψ = Y11 态下，求 (∆Lx )2 的平均值。 解：1.
a a 2
ห้องสมุดไป่ตู้
而 − a < x < a 势阱中粒子波函数
′ 将 ψ1(x) 按 ψn (x)展开， ψ1 (x) =
a 2 a
′ ψn (x) =
1 nπ sin (x + a) a 2a
∑c ψ′ (x)
n n n
a
2 2 πx π πx π ′ c1 = ∫ψ1 *ψ1dx = sin( + )sin( + )dx a −∫ 2a 2 a 2 −a a
2 z
(∆Lz ) = c1 (1− c1 )ℏ = c1 c2 ℏ2
2 2 2 2 2 2
4.在 ψ = Y11 态下，求 Lx 的平均值。
ˆ = 1 (L + L ) ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ 利用升降算符 L± = Lx ± iLy ，得 Lx + − 2
ˆ L± l, m = (l ∓ m)(l ± m+1)ℏ l, m±1
求基态能量一级修正。 5.当粒子处于基态时，设阱宽突然变为 2a，粒子波函数来 不及改变，求粒子仍处在基态的概率。
2
解： 1. 粒子能量本征值和本征函数为：
北京理工大学829材料科学基础真题
某年北京理工大学招收硕士学位研究生入学考试材料科学基础试题一名词解释（共30分每小题2分）1空间点阵2 位置3 离异共品4 置换固溶体5 晶内偏析6 相律7 不全位错8 固溶强化9 热加工10 交滑移11 铁素体12 上坡扩散13 加工硬化14 成分过冷15 异质形核二问答题（共90 分）1 低碳钢的渗碳一般选择在奥氏体区而不是在铁素体区进行，为什么？（本题6分）2 画图表示成分过冷的形成，并说明成分过冷对液固体界面生长形态的影响。
（本题12分）3 细化晶粒的措施有哪些？为什么晶粒越细，材料的强度越高，塑韧性也越好？（本题8分）8 如右图所示，滑移面ABCD上有一正方形位错环A’B’C’D‘，位错环的各段分别与滑移面各边平行，且其柏氏矢量b//AB。
指出位错环上各段位错线的类型，并画出位错运动出晶体后的滑移量和滑移方向。
（本题8分）5 多晶体的塑性变形与单晶体有何不同？（本题4分）6 共晶系中二元合金在不平衡结晶条件下将产生什么组织，分析其形成的条件、形成过程和组织特征。
（本题10分）7 一块纯锡板与一块钨板被子弹穿击，试分别画出弹孔周围的晶粒形态分布示意图，并作简要说明。
（本题10分）8计算含碳量为4%的铁碳合金按亚稳态冷却到室温后，组织中珠光体、二次渗碳体和莱氏体中二次渗碳体、共晶渗碳体和共析渗碳体的相对含量。
（本题12分）9 比较滑移变形和孪生变形的异同点。
（本题4分）10 画图说明金属熔液过冷度和形核率之间的关系，并解释其原因。
（本题6分）11 画图表示冷变形金属在加热时的组织和性能变化。
（本题6分）12 在一个简单立方晶胞内画出（111）、（110）晶面和[110]、[112]晶向。
（本题4分）三论述题（共30分每小题15分）1 材料中的位错密度与强度有何关系？材料强化常用的方法有哪些？其机制分别是什么？2 试述固态相变的特点。
2010年北京理工大学招收硕士学位研究生入学考试材料科学基础试卷答案要点一名词解释1 几何点在三维空间有规律地重复规则排列。
(完整版)材料科学基础A习题-1答案北理工考研基础复习资料
材料科学基础A 习题1、在立方晶系晶胞中画出以下晶面和晶向：(102)、(11)、(1)、[110]、[11]、[10]和[21]。
2、标注图中所示立方晶胞中的各晶面及晶向指数。
3、写出六方晶系的{110}、{102}晶面族和<20>、<011>晶向族中的各等价晶面及等价晶向的具体指数。
4、在六方晶胞图中画出以下晶面和晶向：(0001)、（010）、（110）、（102）、（012）、[0001]、[010]、[110]、和[011]。
xyz1/2(102)(11)xyz 1/31/2xyz(1)[110][11][10]1/2[21]2/31/3xyz1/2xyzxyz1/21/2 1/3(211)(111)(121)(323)（010）（110）[0001][011]5、标注图中所示的六方晶胞中的各晶面及晶向指数。
6、分别计算体心立方晶体中（001）、（111）晶面的原子面密度。
7、已知金刚石晶胞中（下图）最近邻的原子间距为0.1544nm ，试求金刚石的点阵常数a ，配位数CN 和致密度K 。
8、判断 、（132）、（311）是否属于同一晶带？）（101（1210）（1102）[010][110][22][112]第二章固体结构1、面心立方、体心立方、密排六方晶格中，哪些是空间点阵，哪些不是空间点阵？答：面心立方、体心立方晶格是空间点阵，密排六方晶格不是空间点阵。
2、为什么单晶体具有各向异性，而多晶体一般却不显示各向异性？答：在单晶体中，不可能沿所有的晶体学方向，原子的排列都相同，从而使沿原子排列不同的晶体学方向，晶体的性质不同。
一般情况下，在多晶体中，各晶粒空间取向随机分布，沿多晶体不同方向测出的其性质是沿各种晶体学取向的性质的平均值，故多晶体一般却不显示各向异性。
3、说明以下简单立方晶格中有几种宏观对称元素？答：简单立方晶格中的宏观对称元素有：三次和四次旋转对称轴，反演对称中心，对称面。
（北京工业大学）材料科学基础真题2004年
（北京⼯业⼤学）材料科学基础真题2004年(北京⼯业⼤学)材料科学基础真题2004年(总分：150.00，做题时间：90分钟)⼀、名词解释(总题数：10，分数：20.00)1.惯习⾯（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(固态相变时，新相往往沿母相特定原⼦⾯形成，这个与新相主平⾯平⾏的母相晶⾯称惯习⾯。
) 解析：2.索⽒体（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(中温段珠光体转变产物，由⽚状铁素体渗碳体组成，层⽚间距较⼩，⽚层较薄。
)解析：3.伪共析转变（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(伪共析转变：⾮平衡转变过程中，处在共析成分点附近的亚共析、过共析合⾦，转变终了组织全部呈共析组织形态。
)解析：4.交滑移（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(沿着相同的滑移⽅向，滑移过程由⼀个滑移⾯过渡到另⼀个滑移⾯上进⾏。
)解析：5.螺位错（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(位错线与柏⽒⽮量平⾏的位错。
材料科学基础A习题-1北理工考研基础复习资料
材料科学基础A 习题1、在立方晶系晶胞中画出以下晶面和晶向：(102)、(11)、(1)、[110]、[11]、[10]和[21]。
2、标注图中所示立方晶胞中的各晶面及晶向指数。
3、写出六方晶系的{110}、{102}晶面族和<20>、<011>晶向族中的各等价晶面及等价晶向的具体指数。
4、在六方晶胞图中画出以下晶面和晶向：(0001)、（010）、（110）、（102）、（012）、[0001]、[010]、[110]、[011]和[011]。
5、标注图中所示的六方晶胞中的各晶面及晶向指数。
6、分别计算体心立方晶体中（001）、（111）晶面的原子面密度。
位数CN 和致密度K 。
8、判断 、（132）、（311）是否属于同一晶带？第二章 固体结构1、面心立方、体心立方、密排六方晶格中，哪些是空间点阵，哪些不是空间点阵？2、为什么单晶体具有各向异性，而多晶体一般却不显示各向异性？3、说明以下简单立方晶格中有几种宏观对称元素？4、在置换固溶体和间隙固溶体中，随着溶剂、溶质原子半径差增大，溶质的饱和固溶度如何变化，为什么？5、有序合金的原子排列有何特点？有序合金的形成和结合键能有什么关系？为什么许多有序合金在高温下变成无序？6、有A 、B 两种元素形成了合金，该合金较其组元具有熔点高、硬度高的特点，问该合金是固溶体还是中间相，为什么？若该合金较其组元硬度高，但熔点低于其一组元，问该合金是固溶体还是中间相，为什么？7、有一种晶体物质，其化学成分可在一定范围内变化，问是否可以由此判断该物质为中间相）（1018、为什么拓扑密堆相可以具有很高的配位数？9、鲍林第三规则从什么角度反映了离子晶体的结构稳定性？10、为什么金属往往具有较高的密度，而陶瓷却具有较低的密度？11、按照硅氧四面体的不同组合，硅酸盐的晶体结构可分为哪几种类型？12、为什么在镁橄榄石晶体（Mg2[SiO4]）中，硅氧四面体是通过镁氧八面体而连接？其物理意义为何？13、在ZrO2离子晶体中，若以一个Ca2+置换一个Zr4+，则在Ca2+附近将形成一个什么离子空位，为什么？14、为什么高分子材料不能在较高的温度下使用？第三章晶体缺陷1、为什么说点缺陷是热力学平衡缺陷，而位错则不是？2、同一金属中，间隙原子的平衡浓度和空位的平衡浓度哪一个高？金属与陶瓷相比，哪一个中的点缺陷浓度高？为什么？3、为什么在固溶体中，当溶剂、溶质原子半径相差太大时，不能形成置换固溶体？，而当溶剂、溶质原子半径相差不大时，不能形成间隙固溶体？4、为什么陶瓷中位错的密度低于金属中，且陶瓷中位错的滑移系少于金属中？5、如图，在晶体中的同一滑移面上有两个柏氏矢量和半径分别为b1、r1和b2、r2的位错环，已知r1＜r2, b1=b2。
北京理工大学839材料科学基础考研讲义
2.2 金属的晶体结构 fcc,bcc,hcp 三种结构的半径，配位数，致密度（会计算）…… 《材科基》P36,表2.5。要求能默写 堆垛方式和间隙 三种晶型的密排面和密排方向、堆垛顺序 间隙八面体和间隙四面体（表2.8） 多晶型性 Fe(2005,2006)
2.3 合金相结构 什么是固溶体？ 什么是置换固溶体？影响溶解度的因素有哪些？ 什么是间隙固溶体？条件有哪些？ 什么是有序固溶体？完全有序？部分有序？条件？ 固溶体有哪些性质？
真题再现
2.5 共价晶体结构
第三章 晶体缺陷（★★★★）
什么是晶体缺陷？有几种存在方式？ 3.1 点缺陷 点缺陷的形成有哪几种？离子晶体？ 点缺陷的平衡浓度的形成原因？
真题再现
平衡浓度的公式
C n Aexp( EV )
N
kT
点缺陷的运动
3.2 位错 刃型位错和螺型位错的特点，混合位错。 伯氏矢量的确定？位错型的确定？特性？ 位错的运动？滑移、攀移，交割。要求会判断运动方向等
第二章 固体结构（★★★）
2.1 晶体学基础（基本概念） 什么是晶体？结构特征有哪些？ 什么是阵点？什么是点阵？ 什么是晶胞？选取原则是什么？几个晶系？几种点阵？ 晶体结构和空间点阵有什么区别？
真题再现
密排六方点阵是一种空间点阵（T or F ?）
晶向指数、晶面指数、六方晶系指数（基本功） 每年必考，给指数画图像或给图像标指数 晶带及晶带定律
考试内容
（一）物质的组成及原子结合键 1．原子结合键 2．高分子链结构
（二）固体的结构 1．晶体学基础 2．金属的晶体结构 3．合金的相结构 4．常见离子晶体结构 5．共价晶体结构
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《跨考考研专业课通关宝典·历年真题》
北京理工大学材料科学基础考研真题2004年
北京理工大学
2004年硕士学位研究生入学考试试题
——跨考教育
考试科目：材料科学基础
一、（共28分）名词解释
1、空间点阵
2、晶体中原子配位数
3、电子化合物
4、扩展位错
5、多滑移
6、二元合金包晶转变
7、自扩散
二、（共9分）分别在立方晶胞和六方晶胞中画出以下晶面和晶向：
()110()121()1120()1010121⎡⎤⎣⎦113⎡⎤⎣⎦
三、(共10分)为什么金属键结合形成的固体材料密度比离子键或共价键结合形成的固体材料密度高、而熔点低？对于离子晶体和金属键晶体而言，原子在哪一种晶体中更难扩散，为什么？
四、（共14分）何谓柯垂尔气团，它对位错运动有何影响？为什么？对于刃型位错，位错附近比溶剂原子尺寸小的溶质原子是倾向分布在晶体中有半原子面一侧，还是无半原子面一侧，为什么？
五、(共30分)试回答下列问题：
1、(10分)试问晶体中的空位和位错是否可成为热力学上平衡(稳定)的点阵缺陷，为什么?
2、(10分)写出面心立方晶体中的肖克菜不全位错和弗兰克不全位错的柏氏矢量。
在应力的作用下，哪一种不全位错更易运动，为什么？
3、(10分)试指出下列说法的正确与否，若为错误，请说明为什么。
(1)柏氏矢量的方向代表了位错的滑移方向，而位错的滑移方向就是晶体的滑移方向。
(2)晶体中过饱和空位的存在不利于位错的攀移运动。
(3)层错能高的晶体中容易出现层错，故扩展位错不易交滑移。
六、(共24分)试回答下列问题：
1、(6分)何谓冷变形金属在加热回复时的多边化结构？多边化结构的形成需要位错作什么形式的运动？
2、(10分)何谓变形织构？为什么金属经大塑性变形后会产生织构？织构的产生会给材料性能带来何种影响？
3、(8分)为什么细化晶粒可提高晶体材料强度，同时还可改善晶体材料塑性？
七、(共14分)试回答下列问题：
1、(8分)固溶体中溶质原子扩散的主要微观机制有哪些？其分别对应哪类溶质原子的扩散？在间隙溶质原子和置换型溶质原子中，哪一种原子更易扩散，为什么？
2、(6分)固体中发生扩散的真正驱动力是什么？什么是“上坡扩散”？在什么情况下发生上坡扩散？
八、(11分)什么是凝固时的成分过冷现象？成分过冷对合金凝固组织形态有何影响？增大凝固时固-液界面前沿液相中正的温度梯度对成分过冷区有何影响？
九、(10分)在下列相图空着的相区中写出相区的相组成，指出相图中所有固相的性质(固溶体或是化合物)，并写出相图中两条水平线ab和cd代表的相变反应性质(如匀晶、共晶、共析反应等)和反应式。
来源：跨考教育。