2018四川大学研究生入学考试材料科学基础真题与答案

晶胞：将晶体抽象为规则排列于空间的几何点，这些点代表原子中心，这些点的空间排列称为空间点阵，从点阵中取出一个仍能保持点阵特征的最基本单元叫晶胞。将阵点用一系列平行直线连接起来，构成一空间格架叫晶格。

肖脱基空位：当某些原子获得足够高能量，克服周围原子束缚离开平衡位置，离位原子跑到晶体表面或晶界可形成肖脱基空位。跑到晶体间隙中形成弗伦克尔空位。

刃型位错：在金属晶体中，晶体的一部分相对于另一部分出现一个多余的半原子面。这个多余的半原子面如切入晶体的刀片，刀片的刃口线即为位错线。这种线缺陷称为刃型位错。半原子面在上面的称正刃型位错，半原子面在下面的称负刃型位错。

螺型位错：金属晶体上施加一切应力，使滑移面上下两部分晶体发生一个原子间距的相对切变，在已滑移区和未滑移区交界处，与柏氏矢量平行。

结构起伏：液态金属从宏观上看是原子作无规则排列的非晶体，但其中包含着许多类似晶体结构的、时长时消的原子有序集团，大小不一的近程有序排列此起彼伏，这种现象称为“结构起伏”。

成分过冷：凝固时由于溶质分布变化引起理论凝固温度的改变，此时过冷由溶液中溶质分布变化和实际温度分布两个因素决定，称为成分过冷。

短路扩散：晶体中原子在表面、晶界、位错处扩散速度比原子在晶内扩散速度快，因此把原子在表面、晶界、位错处的扩散称为短路扩散。

加工硬化：随冷变形程度的增加，金属材料强度和硬度指标都有所提高，但塑性、韧性有所下降

回复：塑性变形金属在加热温度较低时,金属中的一些点缺陷和位错的迁移,使晶格畸变逐渐降低,内应力逐渐减小，显微组织无明显变化的过程

韧性断裂：断裂前有明显塑变的断裂。

淬透性：获得马氏体的能力大小用一定条件下淬火获得的淬透层深度表示

填空题

1.新旧两相自由能之差界面能应变能

2.提高过冷度变质处理振动搅拌

3 热裂冷裂

4. Wc+（Wsi+Wp）/3

5. 最低抗拉强度值最小延伸率

6. 滑移孪生

7. 自然人工

简答题

1.共晶转变：液相在恒温下同时结晶出两个固相的转变

共析转变：一定成份的固相在恒温下生成另外两个一定成份固相的转变

二者相图特征相似，反应相一个是液相一个是固相

2. 马氏体相变特点：

无扩散性

切变共格与表面浮凸

新旧相具有一定的位向关系

相变具有可逆性和形状记忆效应

相变具有不完全性

3.加热温度越高，保温时间越长，晶粒越大

加热速度越快，晶粒越细小

含碳量越低，晶粒越细小，不同合金元素影响不同

原始组织影响。一般来说，片状珠光体比粒状珠光体相界面多，奥氏体化时生核率高，转变速度快，晶粒粗大。还存在组织遗传。

4.淬火钢回火时，随回火温度升高，冲击韧性并不简单增加，有些钢在某些温度区间回火时，韧性比较低温度回火还反而显著降低。在较低温度区间（250~400）出现的回火脆性称为第一类回火脆性/低温回火脆性，在较高温度区间（450~650）出现的回火脆性称为第二类回火脆性/高温回火脆性。

第一类回火脆性几乎所有钢都会出现，产生原因是碳化物不均匀析出，无有效方法抑制和消除，只能避开第一类回火脆性温度范围。

第二类回火脆性主要在合金结构钢出现，快冷可抑制。产生原因是杂质元素在晶界偏聚，添加Mo和W抑制杂质元素在晶界偏聚可减弱回火脆性倾向。

5. 铝无同素异构转变，主要通过

固溶强化

温度下降，溶质固溶度降低，但析出缓慢，形成过饱和固溶相，强度显著提高。时效强化

沉淀相弥散分布，与基体共格并且高硬度不可变形。

细晶强化

过剩相强化

当铝中加入的合金元素含量超过极限溶解度，便有一部分不能溶入固溶体中而以第二相形式出现，阻碍位错运动强化合金。

论述题

W18Cr4V是高速钢，具有高硬度、高耐磨性和一定韧性，还有优异的热硬性。弥散硬化可析出合金碳化物等强化相，Mo和W、V可提高回火稳定性，使高速钢在回火过程中产生弥散硬化效应，使高速钢有优良的热硬性。V能显著增加弥散硬化。Cr提高淬透性。抗氧化和抗腐蚀性。

高速钢淬火为了获得回火稳定性高的高合金马氏体，回火产生细小弥散碳化物，具有高硬度和热硬性。由于合金碳化物比较稳定，加热到更高温度才能溶入奥氏体，淬火后才能得到高合金马氏体。

最终组织：M+Ar+碳化物

2. HT200 C:

3.0～3.5 S:≤0.12 P：<0.15 Mn：0.7～1.0 Si：1.4～2.0 珠光体基体+中等片状石墨

强度和塑性低，但铸造性能和减震性能好。抗拉强度大于200Mpa，用于气缸齿轮等。

分析计算题

二次渗碳体最大可能含量E点：2.11-0.77/6.69-0.77=2.26%

三次渗碳体最大可能含量P点：0.0218/6.69=3.3%

二次石墨最大可能含量E’点：2.08-0.68/100-0.68=1.41%