814材料科学基础B试题12
814材料科学基础B试题
河南科技大学2013年硕士研究生入学考试试题考试科目代码：814 考试科目名称：材料科学基础B（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）1.已知室温下α-Fe的晶格常数为2.866×10-8 cm，实际密度为7.87 g/cm3，原子量为55.847 g/mol，阿佛加德罗常数为236.02310原子。
1)分别求出（100）、（110）和（111）的晶面间距；（9分）2)指出晶面间距最大的晶面和其特性；（4分）3)计算α-Fe的理论密度和每立方厘米晶胞中的空位数目。
（12分）（共25分）2.画出金属材料的强度与位错密度的关系曲线的示意图。
根据塑性变形的位错理论解释之。
举例说明它在实际中的应用。
（15分）3.比较再结晶、二次再结晶、二次结晶和重结晶这四者之间的不同点。
写出三种类型的重结晶。
（15分）4.画出Fe－Fe3C相图，用相组成物填写相图各区。
（7分）1)用结晶冷却曲线分析3%C合金的平衡结晶过程，写出各阶段发生的转变的类型和反应式，写出各阶段的组织组成物。
（14分）2)计算3%C的合金室温下组织组成物和相组成物的相对量。
（7分）3)图1中哪个是3%C的合金的室温平衡组织? （3分）4)平衡结晶下，2.15%C的合金在1148℃反应后的组织特征有何特点？为什么？（4分）（共35分）A) B) C) D)图1 铁碳合金室温平衡组织（4％硝酸酒精腐蚀）5.已知直径为10mm的T10钢试样，AC1：730℃，AC cm：800℃。
1)画出该钢的TTT曲线和CCT曲线的示意图。
说明两者的不同点。
（8分）2)填写表1，将各工艺的冷却曲线画在相应的过冷A转变曲线上（表作在答题纸上后填写）。
（14分）3)此钢能否采用油冷却淬火？能否采用更高的加热温度淬火？为什么？（8分）4)说明该钢淬火马氏体的显微形态、亚结构和性能特点。
（5分）（共35分）表1 T10钢的热处理工艺和组织6.何谓淬透性？何谓红硬性？高速钢W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2的淬透性、红硬性和耐磨性与主要与什么合金元素有关？比较这两种钢的性能。
2015年北京科技大学814材料科学基础考研真题(部分试题,不完整)【圣才出品】
2015年北京科技大学814材料科学基础考研真题（部分试题，不完整）
说明：以下试题只包含部分试题，特此说明！
一、解释下列术语并进行选择（6分/小题，共42分）
1．电子化合物：MgCu2相和CuZn相哪个是电子化合物？
2．脱溶贯序：Al-2%Cu和Al-4%Cu哪个脱溶速度快？
3．玻璃化温度：冷却速度快，玻璃化温度越高还是越低？
4．组分过冷：其他参数固定时，液相扩散系数大的合金容易出现组分过冷还是扩散系数小的？
5．Schmidt因子（也称取向因子）：FCC金属沿＜100＞方向拉伸的Schmidt因子大还是沿着＜124＞取向因子大？
6．形变织构：拔丝织构的表示方式是{hkl}＜uvw＞还是＜uvw＞？
7．聚合物的构型：无规线团模型和全同立构，哪个是描述构型的术语？
二、晶体结构（20分）
（1）如图为两种A-B二元合金相晶胞（类似NaCl和CuAu结构），分别抽象出其点阵类型并写出结构基元；
（2）对图1（a），用原子（离子）半径表达出的点阵常数a；给出晶胞中的原子（离子）个数：指出小原子（或正离子）的配位数是多少？
（3）分别指出两种合金A、B原子完全无序占位时的晶体结构？并说明原因。
图1 两种AB型合金晶胞示意图
三、晶体缺陷（25分）
（1）在点、线、面三种晶体缺陷中，它们在晶体中的出现都是热力学稳定的吗？为什么？
（2）各举出一个例子分别说明如何在晶体中大量引入这些缺陷。
02-06年北京科技大学考研814材料科学基础真题答案
2002答案：一，1，点阵畸变：在局部范围，原子偏离其正常的点阵位置，造成点阵畸变。
2，柏氏矢量：描述位错特征的一个重要矢量，它集中反映了位错区域内畸变总量的大小和方向，也是位错扫过后晶体相对滑动的量。
3，相图：描述各相平衡存在条件或共存关系的图解，也可称为平衡时热力学参量的几何轨迹。
4，过冷度：相变过程中冷却到相变点以下某个温度后发生转变，平衡相变温度与该实际转变温度之差称过冷度。
5，形变织构：多晶形变过程中出现的晶体学取向择优的现象。
6，二次再结晶：再结晶结束后正常长大被抑制而发生的少数晶粒异常长大的现象。
7，滑移系：晶体中一个滑移面及该面上的一个滑移方向的组合称一个滑移系。
8，孪生：晶体受力后，以产生孪晶的方式进行的切变过程。
二，立方晶系中（111）面、（435）面图略。
立方晶系空间点阵特征是点阵参数有如下关系：a=b=c, α=β=γ=90°。
也可用具有哪类对称元素表示，若有四个三次转轴，则对应立方点阵。
三，分为三晶区：激冷区、柱状晶区、中心等轴晶区。
影响铸锭结晶组织的因素：1，液体过冷度，越小越好。
2，凝固温度范围，越大越好，有利于枝晶的破碎。
3，温度梯度，越小越有利于等轴晶。
4，合金熔点低，温度梯度小。
5，搅拌或加孕育剂。
四，frank-read源机制，图略见课本。
滑移面上一个在A，B两点被钉扎的位错AB，在应力作用下弓出（状态2），弓出到3状态时，下方相邻部分反号相吸，并局部合并，完成一次增殖过程放出一位错环（状态4）。
在应力作用下，继续重复前面1-4过程。
五，一维下，J=-D ；J：扩散流量，单位时间通过单位面积扩散的物质量，D：扩散系数，：浓度梯度，：其意义为物质扩散量与该物质的浓度梯度成正比，方向相反。
影响扩散的因素：1，温度，满足D=D0e 的关系，T升高，D增加。
2，界面表面及位错，是扩散的快速通道。
3，第三组元，可对二元扩散有不同影响，如Mo、W降低C在r-Fe 中的扩散系数，Co、Si加速C扩散，Mn影响不大。
2014年北京科技大学814材料科学基础考研真题及详解【圣才出品】
2014年北京科技大学814材料科学基础考研真题及详解一、简述题（5分/小题，共30分）1．再结晶温度答：再结晶温度不像结晶或者其他相变温度那样严格确定，它受很多因素的影响，根据条件的不同在一定范围内变化。
冷变形金属开始进行再结晶的最低温度称为再结晶温度，它可用金相法或硬度法测定，即以显微镜中出现第一颗新晶粒时的温度或以硬度下降50%所对应的温度，定义为再结晶温度。
工业上规定，再结晶温度为经过大的冷塑性变形（通常变形量为70%以上）的金属，1小时保温时间内能完成（通常完成95%或98%）再结晶过程的最低温度。
2．相平衡条件答：相平衡条件是指在确定状态下，一个多相系统中各相的性质和数量均不随时间变化，此时各相的化学势相等。
从宏观上看，没有物质由一相向另一相的净迁移，但从微观上看，不同相之间的分子转移并未停止，只是每个相的生成速度与它的消失速度相等。
此时，吉布斯自由能最小，多元系统存在的相数可用吉布斯相律来判断：f＝C－P＋2。
3．上坡扩散答：上坡扩散的驱动力是化学位梯度，在界面上，组元的扩散方向是由低浓度区域向高浓度区域，其扩散方向与菲克第一定律所指方向正好相反。
上坡扩散的存在说明扩散的驱动力不是浓度梯度，而是化学位梯度。
4．空间点阵答：空间点阵是指把晶体质点的中心用直线连接起来，构成一个空间网格，其中每个点都处于相同的环境中，在三维空间中周期性地规律排列。
在表达晶体结构时，空间点阵中每一个阵点代表一个或几个相同原子的所处位置，其周围环境和对称性都相同。
依据晶胞参数之间关系的不同，可以把所有晶体的空间点阵划归为7类，即7个晶系。
按照点阵在空间排列方式不同，7个晶系共包括14种布拉菲点阵。
5．堆垛层错答：堆垛层错（简称层错）是指晶体结构层间正常的周期性重复堆垛顺序在某两层间出现了错误，从而导致沿该层间平面（称为层错面）两侧附近原子的错误排布。
堆垛层错是层状结构晶格中常见的一种面缺陷，例如面心立方晶体在（111）面的堆垛顺序中发生层错，就会由正常的ABCABC…堆垛顺序改变为ABCBAC…6．临界分切应力答：临界分切应力是指使滑移系统开动的最小分切应力。
814材料科学基础B试题10
河南科技大学2010年硕士研究生入学考试试题考试科目代码：814 考试科目名称：材料科学基础B （如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）一、名词解释（20分，每题2分）各向异性共格界面均匀形核伪共晶枝晶偏析形变织构自扩散再结晶淬透性二次硬化二、综合分析（130分）1.画出体心立方晶胞质点模型，计算出其晶胞中的原子数、原子半径和致密度。
（10分）2.在铸造生产中采用变质处理的目的是什么？试用活性质点的点阵匹配原理说明之。
（15分）3.面心立方晶格的Cu的临界分切应力τk为0.49MPa ，用Cu单晶体拉伸时，拉伸轴为[]111晶向。
1)画出Cu)1(滑移面上的三个滑移方向，写出其晶向指数。
112)说明该滑移面上可能开动的滑移系。
3)引起屈服所需要的拉伸应力是多少？（共15分）4.金属塑性变形与晶体的滑移、位错运动有何关系？何谓弥散强化？根据塑性变形的位错理论分析弥散强化的机理。
（15分）5.根据Fe－Fe3C相图（图1），回答下列问题：1)用相组成物填写相图各区（图画在答题纸上后填写）。
应式。
3)某退火碳钢，室温组织为P＋F，其中P占78求该钢的含碳量，并写出其钢号。
4)用结晶冷却曲线分析该钢的平衡结晶过程（标明各阶段的组织组成物、反应式）。
5)该钢适合制造何类零件，试举一例。
6)图2中哪个是该成分合金的室温平衡组织（共30分）图1A) B) C) D)图2 铁碳合金室温平衡组织（4％硝酸酒精腐蚀）6. 已知直径为10mm 的T10钢试样，A C1：730℃，A Ccm ：800℃。
1) 画出T10钢的TTT 曲线。
2) 填写表1，将各工艺的冷却曲线画在TTT 曲线上（表作在答题纸上后填写）。
3) 此钢为什么一般要采用不完全淬火工艺？4) 该钢淬火马氏体的显微形态、亚结构如何？说明其性能特点，并解释原因。
（共30分）表1 T10钢的热处理工艺和组织7. 采用42CrMo 钢制造一种齿轮，齿面HRC55～58。
814材料科学基础B试题12
河南科技大学2012年硕士研究生入学考试试题考试科目代码： 814 考试科目名称： 材料科学基础B（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）1. 画出Cu 晶胞质点模型，计算出其晶胞中的原子数、原子半径和体积致密度。
图1为Cu 的一个滑移面上的三个滑移方向，写出其晶面指数和晶向指数。
（12分）图12. 若在液体中形成一个半径为r 的球形晶核时，试证明其形核功c G ∆与临界晶核表面积c A 之间的关系为c c A G σ31-=∆ （σ为单位面积表面能）。
说明形核功和临界晶核半径的意义。
（15分）3. 在铸造生产中细化晶粒的途径有哪些？分析细化晶粒的原理。
（15分）4. 塑性变形对金属材料的组织和性能有何影响？塑性变形的金属材料在加热时组织和性能又会产生哪些变化？举例说明其退火应用。
（20分）5. 何谓固溶强化？请用位错理论说明固溶强化的机理。
（10分）6. 根据Fe －Fe 3C 相图（图2）回答下列问题：1) 用相组成物填写相图各区。
（图画在答题纸上后填写） 2) 写出相图中三条水平线发生的转变的温度、类型和反应式。
3) 用结晶冷却曲线分析45钢的平衡结晶过程（标明各阶段的组织组成物、反应式）。
4) 计算45钢室温下组织组成物和相组成物的相对量。
5) 图3中哪个是45钢的室温平衡组织?（共30分）晶向CA) B) C) D)图3 铁碳合金室温平衡组织（4％硝酸酒精腐蚀）7.简述钢中的常见的两种马氏体的组织形态及亚结构和形成条件，说明这两种马氏体性能的差别及其原因。
（15分）8.直径为10mm的45钢，AC1：730℃，AC3：780℃。
画出其过冷奥氏体的TTT曲线。
填写表格（写在答题纸上），将各相应的冷却曲线画在TTT曲线合适的位置上。
（18分）9.采用40CrNiMo钢制造某一主轴（直径为100mm），要求有良好的综合力学性能（HRC30~35），轴颈表面要求耐磨（≥55HRC）。
材料科学基础试题及答案
第一章 原子排列与晶体结构1. fcc 结构的密排方向是 ，密排面是 ，密排面的堆垛顺序是 ，致密度为 ，配位数是 ,晶胞中原子数为 ，把原子视为刚性球时，原子的半径r 与点阵常数a 的关系是 ；bcc 结构的密排方向是 ，密排面是 ,致密度为 ,配位数是 ,晶胞中原子数为 ，原子的半径r 与点阵常数a 的关系是 ；hcp 结构的密排方向是 ，密排面是 ，密排面的堆垛顺序是 ，致密度为 ，配位数是 ,，晶胞中原子数为 ，原子的半径r 与点阵常数a 的关系是 。
2. Al 的点阵常数为0.4049nm ，其结构原子体积是 ，每个晶胞中八面体间隙数为 ，四面体间隙数为 。
3. 纯铁冷却时在912ε 发生同素异晶转变是从 结构转变为 结构，配位数 ，致密度降低 ，晶体体积 ，原子半径发生 。
4. 在面心立方晶胞中画出）（211晶面和]211[晶向，指出﹤110﹥中位于（111）平面上的方向。
在hcp 晶胞的（0001）面上标出）（0121晶面和]0121[晶向。
5. 求]111[和]120[两晶向所决定的晶面。
6 在铅的（100）平面上，1mm 2有多少原子？已知铅为fcc 面心立方结构，其原子半径R=0.175×10-6mm 。
第二章 合金相结构一、 填空1） 随着溶质浓度的增大，单相固溶体合金的强度 ，塑性 ，导电性 ，形成间隙固溶体时，固溶体的点阵常数 。
2） 影响置换固溶体溶解度大小的主要因素是（1） ；（2） ；（3） ；（4） 和环境因素。
3） 置换式固溶体的不均匀性主要表现为 和 。
4） 按照溶质原子进入溶剂点阵的位置区分，固溶体可分为 和 。
5） 无序固溶体转变为有序固溶体时，合金性能变化的一般规律是强度和硬度 ，塑性 ，导电性 。
6）间隙固溶体是 ，间隙化合物是 。
二、 问答1、 分析氢，氮，碳，硼在α-Fe 和γ-Fe 中形成固溶体的类型，进入点阵中的位置和固溶度大小。
2011年北京科技大学814材料科学基础考研真题及详解【圣才出品】
2011年北京科技大学814材料科学基础考研真题及详解一、名词解释（5分/题，共40分）1．空间点阵答：空间点阵是指把晶体质点的中心用直线连接起来，构成一个空间网格，其中每个点都处于相同的环境中，在三维空间中周期性地规律排列。
在表示晶体结构时，空间点阵中每一个阵点代表一个或几个相同原子的所处位置，其周围环境和对称性都相同。
依据晶胞参数之间关系的不同，可以把所有晶体的空间点阵划归为7类，即7个晶系。
按照点阵在空间排列方式不同，7个晶系共包括14种布拉菲点阵。
2．临界分切应力答：临界分切应力是指使滑移系开动的最小分切应力。
临界切分应力也是一个表示晶体屈服实质的物理量，它是一个定值，不随试样的取向变化，只取决于晶体内部的实际状况。
3．滑移系答：位错滑移是指在外力的作用下，位错线在其滑移面（即位错线和伯氏矢量b构成的晶面）上的运动。
位错线与其伯氏矢量构成的晶面称为该位错的滑移面，晶体的滑移面通常是指晶体中的原子密排面。
当晶体发生滑移时，在某些特定的晶面和晶向会相对滑开，特定的晶向即为滑移方向；一个滑移面和该面上的一个滑移方向称为一个滑移系。
4．堆垛层错答：堆垛层错（简称层错）是指晶体结构层间正常的周期性重复堆垛顺序在某两层间出现了错误，从而导致沿该层间平面（称为层错面）两侧附近原子的错误排布。
堆垛层错是层状结构晶格中常见的一种面缺陷，例如面心立方晶体在（111）面的堆垛顺序中发生层错，就会由正常的ABCABC…堆垛顺序改变为ABCBAC…。
5．调幅分解答：调幅分解是指过饱和固溶体在一定温度下通过溶质原子的上坡扩散形成结构相同而成分呈周期性波动的两种固溶体的过程，是自发的脱溶过程，它不需要形核，而是通过溶质原子的上坡扩散形成结构相同而成分呈周期性波动的纳米尺度共格微畴，以连续变化的溶质富集区与贫化区彼此交替地均匀分布于整体中。
按扩散-偏聚机制进行的无需成核、而由成分起伏直接长大形成新相的固态相变。
6．脱溶答：脱溶是指当固溶体因温度变化等原因而呈过饱和状态时，将自发的发生分解过程，其所含的过饱和溶液中，溶质原子发生偏聚，并沉淀析出新相的现象。
材料科学基础试题及答案
材料科学基础试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料科学主要研究的是材料的哪些方面？A. 材料的加工方法B. 材料的微观结构C. 材料的性能D. 所有以上选项答案：D2. 金属材料的强度主要取决于其什么？A. 化学成分B. 微观结构C. 宏观尺寸D. 外部环境答案：B3. 以下哪个不是材料的力学性能？A. 硬度B. 韧性C. 导热性D. 弹性答案：C4. 陶瓷材料通常具有哪些特性？A. 高熔点B. 低热导率C. 低电导率D. 所有以上选项答案：D5. 聚合物材料的哪些特性使其在许多应用中受到青睐？A. 可塑性B. 轻质C. 良好的化学稳定性D. 所有以上选项答案：D二、填空题（每空1分，共10分）6. 材料的微观结构包括_______、_______和_______。
答案：晶粒、晶界、相界7. 材料的热处理过程通常包括_______、_______和_______。
答案：加热、保温、冷却8. 金属的塑性变形主要通过_______机制进行。
答案：位错滑移9. 材料的断裂韧性是指材料在_______条件下抵抗断裂的能力。
答案：受到冲击或应力集中10. 复合材料是由两种或两种以上不同_______的材料组合而成。
答案：性质三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述金属的疲劳现象及其影响因素。
答案：金属疲劳是指金属在反复加载和卸载过程中，即使应力水平低于材料的屈服强度，也可能发生断裂的现象。
影响金属疲劳的因素包括应力幅度、加载频率、材料的微观结构、环境条件等。
12. 解释什么是相图，并说明其在材料科学中的重要性。
答案：相图是表示不同组分在特定条件下的相平衡状态的图形。
它在材料科学中的重要性体现在帮助科学家和工程师理解材料的相变行为，预测材料的性能，以及指导材料的加工和应用。
13. 描述聚合物材料的玻璃化转变温度（Tg）及其对聚合物性能的影响。
答案：玻璃化转变温度是聚合物从玻璃态转变为橡胶态的温度。
2012北科材料科学基础真题
2012北科材料科学基础真题北京科技大学2012年硕士学位研究生入学考试试题====================================== ========================================= ==============================试题编号： 814 试题名称：材料科学基础（共 3 页）适用专业：材料科学与工程材料工程(专业学位) 说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。
====================================== ========================================= ==============================一、简答题(8分/题，共40分)1. 写出七种晶系的名称及点阵参数之间的关系；2. 简述临界分切应力的概念；3. 给出一级相变和二级相变的分类原则和相变特征；4. 分析金属或合金的结晶形态；5. 给出再结晶温度的定义。
二、纯Cu晶体在常温下的点阵常数为a=0.3615nm:1. 指出其晶体结构类型和配位数（3分）；2. 简略计算Cu原子半径、原子致密度和两类间隙半径（6分）；3. 画出Cu原子在（111）晶面的分布情况，并计算其晶面间距和原子在晶面上的致密度（6分）。
（共15分）三、分别画出下列离子晶体的布拉菲点阵(下图中的点阵参数均为a=b=c，α=β=γ=90o)。
(10分)NaCl CaF2CaTiO3四、示意画出下面的Ti-Zr体系中bcc和hcp相在1155、1139、1000和878K 时的Gibbs自由焓-成分曲线。
(15分)五、根据下面的Al-Zn相图,1. 写出其中的三相反应式（4分）；2. 画出x(Zn)=0.80合金的缓慢冷却曲线，并写出各阶段相对应的组织（8分）；3. 画出上述合金缓慢冷却到室温时的组织示意图，并计算各组织组成物的相对含量(8分)。
材料科学基础试题及答案
材料科学基础试题及答案一、选择题1. 材料科学中的“四要素”是指（）。
A. 组成、结构、性能、加工B. 组成、结构、性能、应用C. 材料、工艺、设备、产品D. 材料、结构、性能、应用答案：B2. 下列哪种材料属于金属材料？A. 碳纤维B. 聚氯乙烯C. 铝合金D. 陶瓷答案：C3. 材料的屈服强度与抗拉强度之间的关系是（）。
A. 屈服强度大于抗拉强度B. 屈服强度等于抗拉强度C. 屈服强度小于抗拉强度D. 无固定关系答案：A4. 非晶态材料的特点之一是（）。
A. 高强度B. 各向同性C. 无长程有序D. 高导热性答案：C5. 下列关于纳米材料的描述，正确的是（）。
A. 纳米材料仅指尺寸在纳米级别的材料B. 纳米材料具有宏观材料的所有性质C. 纳米材料因其尺寸效应表现出特殊性能D. 纳米材料的应用受到限制答案：C二、填空题1. 材料的______和______是决定其宏观性能的基本因素。
答案：组成、结构2. 金属材料的塑性变形主要是通过______和______来实现的。
答案：滑移、孪晶3. 陶瓷材料的主要特点是______、______和______。
答案：高硬度、高强度、耐磨损4. 复合材料是由两种或两种以上不同______、______和______的材料组合而成。
答案：材料类型、性能、形态5. 形状记忆合金在______作用下能够恢复到原始形状。
答案：温度三、简答题1. 简述材料的疲劳现象及其影响因素。
答：材料的疲劳现象是指在反复的应力作用下，材料逐渐产生并扩展裂纹，最终导致断裂的现象。
影响疲劳的因素包括应力的大小和作用方式、材料的微观结构、表面状态、环境条件等。
2. 说明金属材料的冷加工硬化现象及其应用。
答：冷加工硬化是指金属材料在冷加工过程中，由于晶粒变形和位错密度的增加，导致材料的硬度和强度提高，塑性降低的现象。
该现象在制造高强度、高硬度的零件和工具中具有重要应用。
3. 描述陶瓷材料的断裂机理。
材料科学基础B卷参考答案及评分标准
材料科学基础》 B 卷参考答案及评分标准一、名词解释1、动态过冷度：液-固界面向液相移动时所需要的过冷度（ 3 分）。
2、固溶强化：固溶体随溶质含量的增加，其强度、硬度提高，而塑性下降的现象（ 3 分）。
3、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（ 3 分）。
4、反应扩散：当某种元素通过扩散，自金属表面向内部渗透时，若该扩散元素的含量超过基体金属的溶解度，则随着扩散的进行会在金属表层形成中间相（也可能是另一种固溶体），这种通过扩散形成新相的现象称为反应扩散（ 3 分）。
5、堆垛层错：实际晶体结构中，密排面的正常堆垛顺序有可能遭到破坏和错排，成为堆垛层错。
（3 分）二、判断分析题1、此说法错误。
（ 1 分）晶体结构不同也可能同属一种空间点阵。
（2 分）2、此说法错误。
（ 1 分）材料虽然具备了一定的变形量，但当变形量较小时，晶粒尺寸即为原始晶粒的尺寸。
因为较小的变形量造成的储存能不足以驱动再结晶，所以晶粒大小没有变化。
（2 分）3、此说法错误。
（ 1 分）由于成分过冷的影响，合金在正的温度梯度下也可以得到树枝状组织。
（2 分）4、此说法错误。
（ 1 分）对于刃型位错来说，其滑移面必定是同时包含有位错线和滑移矢量的平面（ 1 分），而刃型位错线与滑移矢量相互垂直，所构成的平面只有一个，因此刃型位错线的滑移面是唯一的。
（1 分）三、问答题1、答：将退火低碳钢进行少量塑性变形后卸载，然后立即加载，屈服现象不再出现。
如果卸载后在室温下放置较长时间或加热到一定温度保温，屈服现象再次出现，而且低碳钢的强度及硬度升高，这种现象称为应变时效（ 3 分）。
应变时效的产生是由于低碳钢中位错与碳原子之间的弹性交互作用所致。
卸载后立即加载，脱离位错的碳原子还来不及扩散到位错周围形成气团，因此不会产生屈服现象（ 2 分）。
若卸载后将低碳钢在室温下放置较长的时间，或加热到一定温度保温，碳原子则又扩散到位错附近重新形成气团，屈服现象再次出现，并使强度和硬度提高，这就是应变时效产生的原因（ 3 分）。
【2024版】《材料科学》考试试题(研)
可编辑修改精选全文完整版硕士学位研究生入学考试试题考试科目：材料科学基础一、解释下列名词（30分，每题2分）(1) 交滑移 （2）位错 （3）固溶强化 （4）共析转变（5）加工硬化 （6）配位数 （7）伪共晶 （8）枝晶偏析(9) 上坡扩散 （10）合金 （11）金属键 （12）晶胞（13）过冷度 （14）结构起伏 （15）同素异晶转变二、填空题（50分，每空1分）1三种常见的金属晶格分别为（ ），（ ）和（ ）。
2 当金属结晶时，细化晶粒的方法有（ ），（ ），（ ）。
3 合金的固态相结构包括两大类，一类是（ ），另一类是（ ）。
4 金属材料在常温下的塑性变形方式主要有两种，分别是（ ），（ ）。
5 材料质点之间的键合（化学键）分为四类，分别是（ ），（ ），（ ）和（ ）。
6 根据Fe —Fe 3C 相图，三次渗碳体、二次渗碳体、一次渗碳体的最大相对重量分别为（ ），（ ），（ ）。
7 二元相图的基本类型分为三大类，分别是（ ），（ ），（ ）。
8 工业纯铁、亚共析钢、共析钢和过共析钢的含碳量范围分别为（ ），（ ），（ ），（ ）。
9 写出四种强化材料的手段（ ），（ ），（ ），（ ）。
10位错有两种基本类型，分别是（ ）、（ ）。
11 面心立方金属晶格的密排晶面指数为（ ），密排晶向指数为（ ），配位数为（ ），致密度为（ ），一个晶胞中四面体间隙个数为（ ），八面体间隙个数为（ ），间隙原子溶入（ ）间隙中，滑移系的个数为（ ）。
12 冷变形金属在加热过程中发生（ ）、（ ）和 （ ）长大等过程。
13 在二元合金相图中，根据相律，两个单相区必然交于（）点，两个单相区之间必然存在一个（ ）相区，三相平衡时，系统的自由度等于（ ），说明转变（ ）和三个相的（ ）都是恒定的。
14 当对金属材料进行冷塑性变形时，随着变形量的增加，对材料的力学性能影响规律为：（ ）和（ ）升高，（ ）和（ ）下降。
814材料科学基础B试题11
河南科技大学 2011年硕士研究生入学考试试题考试科目代码： 814 考试科目名称： 材料科学基础B（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）一、名词解释（共20分，每小题2分）1) 配位数 2) 过冷 3) 非均匀形核4) 变质处理 5) 热变形加工 6) 攀移 7) 孪生 8) 淬透性9) 高温回火脆性 10) 红硬性二、综合分析（共130分） 1. Ni 的晶体结构为面心立方结构，画出其晶胞质点模型。
其原子半径为r=0.1243nm ，Ni 的相对原子质量为58.69mol g /。
试求Ni 的晶格常数和密度。
（10分）2. 假设过冷液体中出现一个球形晶胚，证明形核功13c c G A σ∆=（c A -临界晶核表面积）。
（10分）3. 面心立方晶格的Cu 的临界分切应力τk 为0.49MPa ，用Cu 单晶体拉伸时，拉伸轴为[]122晶向。
1) 画出Cu )111(滑移面上的三个滑移方向，写出其晶向指数。
2) 说明该滑移面上哪个滑移系先开动？3) 引起屈服所需要的拉伸应力是多少？ （共15分）4. 金属塑性变形与晶体的滑移、位错运动有何关系？举例说明何谓加工硬化？请用位错理论说明加工硬化的机理。
（15分）5. 根据Fe －Fe 3C 相图（图1）回答下列问题：1) 用组织组成物填写相图各区。
（图画在答题纸上后填写）2) 写出三条水平线发生的转变的温度、类型和反应式。
3) 用结晶冷却曲线分析共析钢的平衡结晶过程（标明各阶段的组织组成物、反应式）。
计算室温下相组成物的相对量。
4) 该钢适合制造何类零件或工具，试举一例。
5) 图2中哪个是该成分合金的室温平衡组织（共30分）图1A) B) C) D)图2 铁碳合金室温平衡组织（4％硝酸酒精腐蚀）6. 已知直径为10mm 的T8钢试样，A C1：730℃，1) 画出T8钢的过冷奥氏体等温转变曲线；并将退火、正火、正常淬火、分级淬火和等温淬火的冷却工艺曲线画在上面，说明加热温度、冷却方式（介质）及得到的组织。
材料科学基础试题库(内附部分自己整理答案)(汇编)
《材料科学基础》试题库一、选择1、在柯肯达尔效应中，标记漂移主要原因是扩散偶中 __C___。
A、两组元的原子尺寸不同B、仅一组元的扩散C、两组元的扩散速率不同2、在二元系合金相图中，计算两相相对量的杠杆法则只能用于 __B___。
A、单相区中B、两相区中C、三相平衡水平线上3、铸铁与碳钢的区别在于有无 _A____。
A、莱氏体B、珠光体C、铁素体4、原子扩散的驱动力是 _B____。
A、组元的浓度梯度B、组元的化学势梯度C、温度梯度5、在置换型固溶体中，原子扩散的方式一般为 __C___。
A、原子互换机制B、间隙机制C、空位机制6、在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子，这样的缺陷称为 _B____。
A、肖脱基缺陷B、弗兰克尔缺陷C、线缺陷7、理想密排六方结构金属的c/a为 __A___。
A、1.6B、2×√(2/3)C、√(2/3)8、在三元系相图中，三相区的等温截面都是一个连接的三角形，其顶点触及 __A___。
A、单相区B、两相区C、三相区9、有效分配系数Ke表示液相的混合程度，其值范围是 _____。
（其中Ko是平衡分配系数）A、1<Ke<K0B、Ko<Ke<1C、Ke<K0<110、面心立方晶体的孪晶面是 _____。
A、{112}B、{110}C、{111}11、形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的 ___B__。
A、1/3B、2/3C、3/412、金属结晶过程中（ C ）：a、临界晶核半径越大，形核越易；b、临界晶核形成功越大，形核越易；c、过冷度越大，形核越易；d、均质形核比非均质形核容易。
13、三元相图中（）：a、垂直截面图上可应用杠杆定律；b、垂直截面图上三相区域为直边三角形；c、四相共晶反应平面在成份投影图上为曲边四边形；d、四相反应为等温反应。
14、三、判断正误(每小题1分，共10分)正确的在括号内画“√”，错误的画“×”1. 金属中典型的空间点阵有体心立方、面心立方和密排六方三种。
北京科技大学814材料科学基础2010-2014年考研专业课历年真题汇编
北京科技大学
2014年硕士学位研究生入学考试试题=============================================================================================================试题编号：814试题名称：材料科学基础（共3页）
适用专业：材料科学与工程，材料工程（专业学位）
说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。
=============================================================================================================
一.简述题（5分/小题，共30分）
1.再结晶温度
2.相平衡条件
3.上坡扩散
4.空间点阵
5.堆垛层错
6.临界分切应力
二、分别回答后述几个问题：1.指出金属液相结晶时的热力学条件，它一定
需要过冷吗？为什么？2.如何确定液相结晶时的临界晶核半径，在相同
的过冷度下，均匀形核与非均匀形核的临界晶核半径和临界晶核形成能哪
个大？为什么？3.反过来，结晶金属熔化时一定需要过热吗？为什么？
4.能否用经典形核理论讨论再结晶的形核，为什么？（20分）
三、回答以下问题：1.晶体缺陷主要有哪几种？2.其中点缺陷主要有哪两种?
有哪些方法或手段可提高其数量？3.当点缺陷扩散到刃位错周围时，会
出现什么现象？位错的运动受到怎样的影响？4.如果点缺陷扩散到一般
大角晶界上，又会出现什么现象？晶界的运动受到怎样的影响？(20分)。
1。
北京科技大学2013年硕士研究生入学考试试题814材料科学基础
北京科技大学2013年硕士学位研究生入学考试试题=============================================================================== ==============================试题编号：814 试题名称：材料科学基础（共4 页）适用专业：材料科学与工程说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。
=============================================================================== ==============================一、简答题(8分/题，共40分)1. 超点阵；2. 玻璃化转变温度；3. 伪共晶；4. 脱溶；5. 二次再结晶。
二、图1是立方ZnS结构示意图，回答以下问题（共20分）：1. Zn2+的负离子配位数是多少？2. Zn2+占据以S2-密排结构的间隙位置，写出Zn2+占有位置的坐标；3. 计算ZnS结构的晶格常数(已知Zn2+和S2-的离子半径分别为0.06 nm和0.18 nm)；4. 计算ZnS结构的致密度。
图1 立方ZnS结构示意图（第二题图）三、图2是在同一滑移面上三组相互平行的相距为d的直位错，它们的柏氏矢量b的模相等，箭头指向是柏氏矢量b和位错线t的方向。
问每组的位错之间是相互吸引还是相互排斥，为什么？（共15分）图2 三组相互平行的直位错及其柏氏矢量（第三题图）四、示意画出图3所示的A-B体系中各相在T1、T2、T3和T4温度时的Gibbs自由焓-成分曲线。
(共10分)图3 A-B二元合金相图（第四题图）五、图4为某三元合金系在T1和T2温度下的等温截面。
若T1>T2,确定此合金系中存在哪种类型的三相平衡反应？说明判断理由，并写出三相反应式。
(共10分)图4 A-B-C三元系等温截面（第五题图）六、由材料A和B组成双层平板，A板厚度为L，B板厚度为2L，如图5所示。
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河南科技大学
2012年硕士研究生入学考试试题
考试科目代码： 814 考试科目名称： 材料科学基础B
（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）
1. 画出Cu 晶胞质点模型，计算出其晶胞中的原子数、原子半径和体积致密度。
图1为Cu 的
一个滑移面上的三个滑移方向，写出其晶面指数和晶向指数。
（12分）
图1
2. 若在液体中形成一个半径为r 的球形晶核时，试证明其形核功c G ∆与临界晶核表面积c A 之
间的关系为c c A G σ3
1-=∆ （σ为单位面积表面能）。
说明形核功和临界晶核半径的意义。
（15分）
3. 在铸造生产中细化晶粒的途径有哪些？分析细化晶粒的原理。
（15分）
4. 塑性变形对金属材料的组织和性能有何影响？塑性变形的金属材料在加热时组织和性能又
会产生哪些变化？举例说明其退火应用。
（20分）
5. 何谓固溶强化？请用位错理论说明固溶强化的机理。
（10分）
6. 根据Fe －Fe 3C 相图（图2）回答下列问题：
1) 用相组成物填写相图各区。
（图画在答题纸上后填写） 2) 写出相图中三条水平线发生的转变的温度、
类型和反应式。
3) 用结晶冷却曲线分析45钢的平衡结晶过程
（标明各阶段的组织组成物、反应式）。
4) 计算45钢室温下组织组成物和相组成物的
相对量。
5) 图3中哪个是45钢的室温平衡组织?
（共30分）
晶向
C
A) B) C) D)
图3 铁碳合金室温平衡组织（4％硝酸酒精腐蚀）
7.简述钢中的常见的两种马氏体的组织形态及亚结构和形成条件，说明这两种马氏体性能的差
别及其原因。
（15分）
8.直径为10mm的45钢，AC1：730℃，AC3：780℃。
画出其过冷奥氏体的TTT曲线。
填写
表格（写在答题纸上），将各相应的冷却曲线画在TTT曲线合适的位置上。
（18分）
9.采用40CrNiMo钢制造某一主轴（直径为100mm），要求有良好的综合力学性能（HRC30~35），
轴颈表面要求耐磨（≥55HRC）。
解答下列问题：
1)编写简明加工工艺路线。
2)说明加工工艺路线中的热处理的作用。
3)分析其使用态的表层组织和心部组织。
4)分析钢中合金元素的作用。
（共15分）。