814材料科学基础B试题
《材料科学基础(上)》期末考试试卷B卷和答案B,2020年12月
第1页###############材料科学与工程专业 《材料科学基础（上）》期末考试试卷（B ）（后附参考答案及评分标准）考试时间：120分钟 考试日期：2020年12月 题 号一 二 三 四 五 六 总 分得 分评卷人 复查人一、单项选择题（请将正确答案填入表中相应题号处，本题13小题，共26分，每小题2分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案题号 11 12 13 答案1. 下列结合键中不属于化学键的是（ ）。
A. 金属键B. 离子键C. 共价键D. 氢键 2. 下列不属于点缺陷的主要类型是（ ）。
A. 肖特基缺陷B. 弗仑克尔缺陷C. 螺位错D. 色心 3. 金刚石的晶体结构类型属于（ ）。
A. 简单立方B. 体心立方C. 面心立方D. 密排六方 4. γ-Fe 的晶体结构类型属于（ ）。
A. 简单三斜B. 体心立方C. 面心立方D. 底心正交得分 年级 专业 姓名 学号装订线5. 下列说法正确的是（）。
A. 再结晶期间，位错密度下降导致硬度上升B. 再结晶期间，位错密度下降导致硬度下降C. 再结晶期间，位错密度上升导致硬度上升D. 再结晶期间，位错密度上升导致硬度下降6. 下列说法错误的是（）。
A. 晶界上原子与晶体内部的原子是不同的B. 晶界上原子的堆积较晶体内部疏松C. 晶界是原子、空位快速扩散的主要通道D. 晶界易受腐蚀7. 下列说法正确的是（）。
A. 螺型位错线与滑移方向垂直B. 金属中点缺陷的存在使其电阻减小C. 只有刃位错才能攀移，螺位错只作滑移D. 间隙原子的形成能小于空位形成能8. 表面微裂纹是由于晶体缺陷或外力作用而产生，微裂纹同样会强烈地影响表面性质，对于脆性材料的强度，这种影响尤为重要，微裂纹长度，断裂强度。
（）A. 越长；越低B. 越长；越高C. 越短；越低D. 越长；不变9. 体心立方结构每个晶胞占有（）个原子。
A. 6B. 2C. 4D. 110. 菲克第一定律描述了一种稳态扩散，即质量浓度不随（）变化。
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）。
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。
武汉纺织大学_材料科学基础2012,2014--2017年_考研真题
武汉纺织大学2017年招收硕士学位研究生试卷科目代码631科目名称材料科学基础考试时间2016年12月25日上午报考专业1、试题内容不得超过画线范围，试题必须打印，图表清晰，标注准确。
2、试题之间不留空格。
3、答案请写在答题纸上，在此试卷上答题无效。
题号一二三四五六七八九十十一十二得分得分本试卷总分150分，考试时间3小时。
注意：任选其中10题解答，并只能选10题。
1、试说明为何不能用描述微观物质运动的方程来描述微观粒子的运动状态？描述微观粒子状态变化的基本方程是什么？2、何为能带？请用能带理论解释金属、绝缘体、半导体的电学性能。
3、解释位错在晶体材料中的基本概念，总结位错在材料中的作用。
4、什么叫固溶体？什么叫中间相？他们的结构和性能有哪些差异？试分析之。
5、为什么高分子链具有柔性？试比较下列两组内高分子链柔性大小并简要说明理由：（1）聚氯乙烯、聚丙烯晴、聚丙烯；（2）聚甲醛、聚苯醚6、计算面心立方晶体的（1）致密度；（2）四面体间隙的r B/r A。
7、讨论金属和陶瓷材料的晶体结构和显微组织的主要表征方法，分别指出这些方法的优缺点。
8、何为表面张力和表面能？在固态和液态这两者有何差别？9、与金属材料及无机非金属材料相比，高分子材料的分子结构及力学状态有哪些特点？请分析之。
10、尼龙-6是HOCO(CH2)5NH2的缩合聚合物。
(1)给出此分子的结构。
(2)说明缩合聚合是如何发生的。
(3)当每摩尔的H2O形成时，所放出的能量为多少？(C-O，H-N，C-N，H-O，其键能（kJ/mol）分别为360，430，305，500)共2页；第1页共页第页11、说明热固性塑料和热塑性塑料的区别。
12、说说你对材料的成分、组织、工艺与性能之间的关系的理解。
共2页；第2页共页；第页共页；第页共页；第页共页；第页武汉纺织大学2015年招收硕士学位研究生试卷科目代码841 科目名称材料科学基础考试时间 2014年 12 月28日下午报考专业1、试题内容不得超过画线范围，试题必须打印，图表清晰，标注准确。
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. 下列关于材料的定义，正确的是：A. 材料是指由天然资源或人工合成的物质，用于满足人类需求的实体。
B. 材料是指具有一定形态和组织结构的物质，能够展现出特定的性能和功能。
C. 材料是指具有一定物理、化学特征的物质，通过特定的加工过程得到的产品。
D. 材料是指用于制造产品的原始原料，主要包括金属、塑料和木材等。
答案：A2. 下列关于材料分类的说法，正确的是：A. 根据组成方式可将材料分为金属材料、非金属材料和半导体材料。
B. 根据材料的用途可将材料分为结构材料、功能材料和生物医用材料。
C. 根据材料的产生方式可将材料分为天然材料、人工合成材料和再生材料。
D. 根据材料的电导性可将材料分为导电材料、绝缘材料和半导体材料。
答案：B3. 下列关于材料性能的描述，正确的是：A. 机械性能是指材料的硬度、强度、韧性等方面的性质。
B. 热性能是指材料在热环境下的稳定性和导热性等方面的性质。
C. 光学性能是指材料对光的吸收、传输和反射等方面的性质。
D. 电磁性能是指材料对电磁波的传导和屏蔽等方面的性质。
答案：A二、填空题1. 下列是常见材料的表征方法中，________是通过观察材料的形貌、组织结构和晶体形态等方面对材料进行表征的方法。
答案：显微镜观察2. __________是材料用于测量、感知、存储、处理等方面的性能和功能。
答案：功能材料3. __________是制备金属材料的常用加工方法之一，通过热处理和机械加工使材料形成所需形状和性能。
答案：冶金加工三、简答题1. 请简述材料的晶体结构及其对材料性能的影响。
答：材料的晶体结构是指材料中原子、离子或分子的排列方式和周期性特征。
不同的晶体结构决定了材料的特定性能。
例如，金属材料的晶体结构主要为面心立方、体心立方和密堆积等形式，这种结构使金属具有优良的导电性和可塑性。
另外，晶体结构还影响材料的硬度、热膨胀性、熔点等性能。
因此，了解材料的晶体结构对于研究和设计高性能材料具有重要意义。
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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23
6.02310
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。
为什么铸态高速钢中会出现粗大鱼骨状的碳化物？其反复锻造的主要作用是什么？高速钢为什么要进行1200℃以上高温淬火和560℃三次高温回火？(25分)
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