08材料科学基础A
昆明理工大学材料科学基础2008年考研专业课初试真题
A 包晶区、共晶区和匀晶区 B 细晶区、柱状晶区和中心等柱晶区 C 粗晶区、胞状晶区和树枝状晶区 D 单晶区、共生晶区和复杂晶区 20 按动力学机制，相变分为 A 自动转变和非自动转变 C 匀相转变和非匀相转变 、 。
B 可逆转变和不可逆转变 D 固相相变和液相相变
二 名词解释（每题4分，共20分）
。
12 刃型位错滑移时，其运动方向与柏氏矢量 A 垂直，垂直，垂直 C 垂直，平行，垂直
，与位错线
。
B 平行，平行，垂直 D 平行，垂直，平行 和 。
13 从微观上看，单晶体范性形变的基本方式只有两种，即 A 滑移，孪生 C 滑移，弹性形变 B 弹性形变，朔性形变 D 孪生，迁移 和
14 在Cu-Ni合金匀晶相图中，自由度最大和最小分别为 A 1，0 B 2，1 C 3，1 D 2，0
昆明理工科目代码：809 考试科目名称 ： 材料科学基础
试题适用招生专业 ：材料物理化学 材料学 材料成型与控制 生物工程材料 考生答题须知
1． 所有题目（包括填空、选择、图表等类型题目）答题答案必须做在考点发给的答题纸上，做在本试题册上无效。请考 生务必在答题纸上写清题号。 2． 评卷时不评阅本试题册，答题如有做在本试题册上而影响成绩的，后果由考生自己负责。 3． 答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答（画图可用铅笔），用其它笔答题不给分。 4． 答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。
7按照晶体结构，可将合金相分为 A 置换固溶体和间隙固溶体 C 固溶体和化合物 8
。 B 离子晶体和原子晶体
D 共价键化合物和原子键化合物
正负离子间通过电子的转移(离子键)和/或电子共用(共价键)而形成的8电子组态ns2np 6的化合物为 。
材料科学基础A第二章习题及答案
材料科学基础A第二章习题与答案2.3 等径球最紧密堆积的空隙有哪两种？一个球周围有多少个四面体空隙、多少个八面体空隙？答：等径球最紧密堆积的空隙有四面体空隙和八面体空隙。
一个球周围有8个四面体空隙和6个八面体空隙。
2.4 n个等径球作最紧密堆积时可形成多少个四面体空隙、多少个八面体空隙？不等径球是如何进行堆积的？答：n个等径球作最紧密堆积时可形成四面体空隙数为(n×8)/4=2n个，八面体空隙数为(n×6)/6=n个。
不等径球堆积时，较大的球体作等径球的紧密堆积，较小的球填充在大球紧密堆积形成的空隙中。
其中稍小的球体填充在四面体空隙，稍大的球体填充在八面体空隙。
2.7 解释以下概念：（1）晶系：晶胞参数相同的一类空间点阵。
（2）晶胞：从晶体结构中取出来的反映晶体周期性和对称性的重复单元。
（3）晶胞参数：表示晶胞的形状和大小的6个参数，即3条边棱的长度a、b、c和3条边棱的夹角α、β、γ。
（4）空间点阵：把晶体结构中原子或分子等结构基元抽象为周围环境相同的阵点之后，描述晶体结构的周期性和对称性的图像。
（5）米勒指数（晶面指数）：结晶学中常用（hkl）来表示一组平行晶面的取向，其数值是晶面在三个坐标轴（晶轴）上截距的倒数的互质整数比。
（6）离子晶体的晶格能：1mol离子晶体中的正负离子由相互远离的气态结合成离子晶体时所释放的能量。
（7）原子半径：从原子核中心到核外电子的几率分布趋向于零的位置间的距离。
（8）离子半径：以晶体中相邻的正负离子中心之间的距离作为正负离子的半径之和。
（9）配位数：在晶体结构中，该原子或离子的周围，与它相接相邻结合的原子个数或所有异号离子的个数。
（10）离子极化：离子在外电场作用下，改变其形状和大小的现象（或在离子紧密堆积时，带电荷的离子所产生的电场，必然要对另一个离子的电子云产生吸引或排斥作用，使之发生变形的现象）。
（11）同质多晶：化学组成相同的物质，在不同的热力学条件下形成结构不同的晶体的现象。
西南交通大学硕士材料科学基础真题2008年
试卷五2008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、概念题1．弥散强化(或沉淀强化)2．再结晶退火3．上坡扩散4．晶体5．一级相变二、画图题1．在立方晶胞内画出晶面，以及[110]、[010]、晶向。
2．画出下列合金及其热处理后的室温组织：(1) 共析钢的平衡组织(2) 共晶白口铸铁(3) T12钢完全奥氏体化后的淬火组织(4) 45钢的平衡组织(5) 铝硅共晶组织(6) 45钢调质处理的组织三、公式题1．给出下列各公式，说明公式中各物理量的含义及单位：(1) Hall-Petch公式 (2) 一维形式的菲克第二定律2．推导在液相中均匀形成半径为r的奥氏体球形晶核的临界形核功△G*和临界尺寸r*的表达式。
3．根据图5-1所示，推导在T1温度下成分为X0的合金在α+L两相区时，表示两相α和L的相对量(重量)的杠杆定律(图中成分均为重量百分数)。
四、简答题1．以低碳钢的拉伸曲线为例，运用位错理论说明屈服现象及加工硬化现象。
2．请简单说明层错能高低对螺型位错交滑移的影响，及其对金属加工硬化速率的影响。
3．请以Al-4.5%Cu合金为例，说明130℃时效过程(组织转变)及其性能(硬度)变化。
4．说明马氏体相变的主要特征。
五、综合分析题1．根据Fe-Fe3C相图，完成下列工作：(1) 画出Fe-Fe3C相图(可以忽略高温铁素体相变及包晶转变)。
(2) 画出35钢(w C=0.35%，下同)从高温液态到室温的平衡冷却曲线(不考虑铁素体的溶解度变化)，并标明相的变化过程。
(3) 示意画出高温液态到室温的组织转变过程图。
(4) 说明35钢在室温下的平衡组织，给出每一种组织的成分，计算各组织的相对重量。
2．根据共析碳钢的过冷奥氏体转变C曲线(TTT曲线)(如图5-2所示)，请写出经过图中所示6种不同工艺处理后材料的组织名称以及硬度排列(从高到低)。
标准答案一、1．弥散强化(或沉淀强化)：过饱和固溶体随温度下降或在长时间保温过程中(时效)发生脱溶分解。
08年湖南大学材料科学基础真题(2)
2008年材料科学基础真题一、名词解释（每题5分，共40分）1.空间点阵：组成晶体的粒子（原子、离子或分子）在三维空间中形成有规律的某种对称排列，如果我们用点来代表组成晶体的粒子，这些点的空间排列就称为空间点阵。
2.中间相：金属与金属，或金属与非金属（氮、碳、氢、硅）之间形成的化合物总称为金属间化合物。
由于金属间化合物在相图中处于相图的中间位置，故也称为中间相。
3.全位错：柏氏矢量等于点阵矢量的位错称为全位错。
4.共格界面：所谓共格晶界，是指界面上的原子同时位于两相晶格的结点上，即两相的晶格是彼此衔接的界面上的原子为两者共有。
5.滑移临界分切应力：滑移系开动所需的最小分切应力；它是一个定值，与材料本身性质有关，与外力取向无关。
6.包晶转变：成分为H点的δ固相，与它周围成分为B点的液相L，在一定的温度时，δ固相与L液相相互作用转变成成分是J点的另一新相γ固溶体，这一转变叫包晶转变或包晶反应。
即HJB---包晶转变线，LB+δH→γJ7.再结晶：塑性变形金属后续加热过程通过形核与长大无畸变等轴晶逐渐取代变形晶粒的过程。
8.上坡扩散：在化学位差为驱动力的条件下，原子由低浓度位置向高浓度位置进行的扩散。
二、简答题（每题8分，共56分）1.采用四轴坐标系标定六方晶体的晶向指数时，应该有什么样的约束条件？为什么？答：晶向指数可用｛u v t w｝来表示，这里u + v = - t根据六方晶系的对称特点，对六方晶系采用a1，a2，a3及c四个晶轴，a1，a2，a3之间的夹角均为120度，这样，其晶面指数就以(h k i l）四个指数来表示。
根据几何学可知，三维空间独立的坐标轴最多不超过三个。
前三个指数中只有两个是独立的，它们之间存在以下关系：i ＝－( h + k ) 。
采用4轴坐标时，晶向指数的确定原则仍同前述，晶向指数可用｛u v t w｝来表示，这里u + v = - t2.写出FCC 、BCC 、HCP 晶体的密排面、密排面间距、密排方向、密排方向最小原子间距。
材料科学基础A习题答案第5章[1]解析
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材料科学基础A习题第五章材料的变形与再结晶1、某金属轴类零件在使用过程中发生了过量的弹性变形，为减小该零件的弹性变形，拟采取以下措施：（1）增加该零件的轴径。
（2）通过热处理提高其屈服强度。
（3）用弹性模量更大的金属制作该零件。
问哪一种措施可解决该问题，为什么？答：增加该零件的轴径，或用弹性模量更大的金属制作该零件。
产生过量的弹性变形是因为该金属轴的刚度太低，增加该零件的轴径可减小其承受的应力，故可减小其弹性变形；用弹性模量更大的金属制作该零件可增加其抵抗弹性变形的能力，也可减小其弹性变形。
2、有铜、铝、铁三种金属，现无法通过实验或查阅资料直接获知他们的弹性模量，但关于这几种金属的其他各种数据可以查阅到。
请通过查阅这几种金属的其他数据确定铜、铝、铁三种金属弹性模量大小的顺序（从大到小排列），并说明其理由。
答：金属的弹性模量主要取决于其原子间作用力，而熔点高低反映了原子间作用力的大小，因而可通过查阅这些金属的熔点高低来间接确定其弹性模量的大小。
据熔点高低顺序，此几种金属的弹性模量从大到小依次为铁、铜、铝。
3、下图为两种合金A、B各自的交变加载-卸载应力应变曲线（分别为实线和虚线），试问那一种合金作为减振材料更为合适，为什么？答：B合金作为减振材料更为合适。
因为其应变滞后于应力的变化更为明显，交变加载-卸载应力应变回线包含的面积更大，即其对振动能的衰减更大。
4、对比晶体发生塑性变形时可以发生交滑移和不可以发生交滑移，哪一种情形下更易塑性变形，为什么？答：发生交滑移时更易塑性变形。
因为发生交滑移可使位错绕过障碍继续滑移，故更易塑性变形。
5、当一种单晶体分别以单滑移和多系滑移发生塑性变形时，其应力应变曲线如下图，问A、B中哪一条曲线为多系滑移变形曲线，为什么？应力滑移可导致不同滑移面上的位错相遇，通过位错反应形成不动位错，或产生交割形成阻碍位错运动的割阶，从而阻碍位错滑移，因此其应力-应变曲线的加工硬化率较单滑移高。
清华大学硕士材料科学基础真题2008年
试卷二2008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(与物理化学或固体物理)适用专业：材料科学与工程一、1．某著作中给出六方点阵MoSi2的错误晶胞如图2-1所示。
指出其错误所在，画出一个正确的六方晶胞，并给出a、c点阵常数的数值。
2．某刊物发表的论文中有这样的论述：“正方点阵Nd2Fe14B(410)晶面和(411)晶面的衍射峰突出，因此晶体生长沿＜410＞和＜411＞晶向生长较快”。
指出其错误所在。
3．由600℃降温到300℃时，锗晶体中的空位平衡浓度降低了六个数量级。
试计算锗晶体中的空位形成能(玻尔兹曼常数k=1.38×10-23J/K)。
4．分别解释柯氏气团(Cottrell atmosphere)和铃木气团(Suzuki atmosphere)在强化金属中的作用。
5．什么是时效?试说明A1-4.5%Cu合金中时效强化的原因。
6．欧盟于2006年7月1日开始正式执行的RoHS指令(现已成为法令)要求禁止哪些有害物质?其最高允许含量分别是多少?替代有铅钎料的主要钎料系统有哪些?二、沿铌单晶(BCC)的棒轴方向拉伸，使其发生塑性形变，设铌单晶的滑移面为{110}，请确定：1．初始滑移系统。
2．双滑移系统。
3．双滑移开始时的切变量γ。
4．滑移过程中的转动规律和转轴。
5．试棒的最终取向(假定试棒在达到稳定取向前不发生断裂)。
三、有如图2-2a所示的位错线ABC及柏氏矢量b，其中AB是极轴位错(不动)，MNPQ为位错BC段的滑移面。
请分析在切应力τ的作用下：1．在图2-2a、b、c、d四种情况下，位错BC、BC'、BC"、BC'"的受力及运动情况。
2．达到动态平衡时，位错线ABC会变成什么形状?3．位错线在扫动时对晶体的塑性变形会产生什么影响?四、欲将一批齿轮进行渗碳，每炉装500件。
在900℃渗10h可以达到规定的深度。
假定在900℃渗碳每炉每小时生产成本为1000元，而在1000℃渗碳为1500元。
西安工业大学硕士材料科学基础真题2008年
试卷二十2008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：材料加工工程，材料物理与化学，材料学一、名词解释1．配位数2．伪共晶3．成分过冷4．固溶体5．稳态扩散6．位错7．回复8．滑移9．非均匀形核10．平衡分配系数二、完成下列各题1．试用位错理论解释低碳钢的应变时效现象。
2．说明合金强化的主要机制。
3．说明冷变形金属加热时回复、再结晶及晶粒长大的过程和特点。
三、计算题1．已知纯铜的熔化潜热为1.88×109J/m2，熔点为1089℃，点阵常数为=1.44×10-1J/m2。
求铜的临界晶3.4167，发生均匀形核的过冷度为230K，σSL核半径r*及临界晶核中所含的铜原子数。
2．拉伸铜单晶体时，若力轴的方向为[001]，σ=106Pa，求(111)面上柏氏矢量b=a/2[101]的螺型位错线上所受的力(a=0.36nm)。
Cu3．画出常见的金属晶体结构面心立方、体心立方和密排六方的晶胞示意图，并分别计算它们的晶胞原子数、原子半径(用晶格常数表示)、配位数和致密度。
4．Al-Cu合金相图如图20-1所示，设分配系数k和液相线斜率均为常数，测得铸铁的凝固速度R=3×10-4cm/s，温度梯度G=30℃/cm，求扩散系数D=3×10-5cm2/s时，合金凝固时能保持平面界面的最大含铜量。
四、完成下列各题C相图全图，标注各相区及特征点、线的成分及温度。
1．画出Fe-Fe32．分析wC=3.6%合金的平衡结晶过程，求出室温下的组织组成物和相组成物的相对量。
3．将wC=0.2%的碳钢零件置于含1.2%碳势的渗碳气氛中加热至930℃，经10h保温后随炉冷却至室温，试分析在930℃和室温时零件从表层到心部成分和组织的变化规律，并画出示意图。
五、A、B、C三组元固态完全不互溶，图20-2为其三元相图投影图。
已知合金O的成分为wA =80%，wB=10%，wC=10%，a点的成分为wA=60%，wB=20%，w C =20%，E点的成分为wA=50%，wB=10%，wC=40%。
武汉理工大学无机材料科学基础2008考研真题答案
武汉理工2008年研究生入学考试试题参考答案一、填空题1， 4，,122， 空位，间隙质点3， 溶解，晶体4， dxde D J -= ，微观 5， 平行于表面的方向上，表面自由能6， 交变应力，高周疲劳，低周疲劳7， 晶界过剩的自由能，晶界两侧自由能之差是使界面向曲率中心平移的驱动力8， 接触界面上的化学反应，反应物通过产物层的扩散9， 冷却 熔融温度10， 平行二、1（1）S 2-做六方最紧密堆积，Zn 2-也做六方最紧密堆积，占四面体空隙的1/2（2）配位数都为4，[SZn 4] [ZnS 4 ](3) 六方柱晶体中ZnS 分子数为6，平行六面体中分子数为2.（4）其结构中无对称中心，加热使整个晶体温度变化，结果在该晶体C 轴垂直方向的一端出现正电荷，在相反的一侧出现负电荷的性质。
2 硅酸盐晶体结构非常复杂，但不同结构之间具有下面的共同特点：（1）结构中Si 4+离子位于O 2-离子形成的四面体中心，构成硅酸盐的基本结构单元[SiO 4]四面体。
（2）[SiO 4]四面体的每个顶点，即O 2-离子最多只能为两个[SiO 4]四面体所共用。
（3）两个相邻的[SiO 4]四面体之间只能共顶而不能共棱或共面连接。
（4）[SiO 4]四面体中心的Si 4离子可部分的被Al 3+所取代，取代后结构本身并不发生变化，即所谓同晶取代，但晶体的性质却发生很大的变化。
三、1 P153正离子为标准Ca x Zr 1-x O 2-x..''2o O Zr ZrO V O Ca O Ca ++−−→−以负离子为标准Ca 2y Zr 1-y O 2-y..''2222i O Zr ZrO Ca O Ca O Ca ++−−→−2（1）可能，首先要确定金属氧化物中，主要是金属离子位置上的置换。
原子或离子尺寸的影响，1-r 1/r 2=10%<15% 电价因素，为了保证形成固溶体的电中性，不等价置换不易形成连续固溶体。
西安理工大学硕士材料科学基础真题2008年
西安理工大学硕士材料科学基础真题2008年(总分：189.99，做题时间：90分钟)一、名词解释(总题数：5，分数：20.00)1.成分过冷（分数：4.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(固溶体合金凝固时，由于液相中溶质的分布发生变化，合金熔点也发生变化，即使实际温度分布不变，固液界面前沿的过冷度也会发生变化。
所以固溶体合金的过冷度是由变化着的合金的熔点与实际温度分布两个方面的因素共同决定的。
这种因液相成分变化而形成的过冷称为成分过冷。
)解析：2.中间相（分数：4.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(指合金组元间相互作用，当超过固溶体的固溶极限时可形成晶格结构和特性完全不同于任一组元的具有金属特性的新相。
由于在相图中往往处于中间部位，因此又称为中间相。
)解析：3.离异共晶（分数：4.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(成分点靠近共晶转变线两端的亚共晶和过共晶合金，结晶后组织中初晶量多，共晶体数量少，而且共晶体中与初晶相同的一相与初晶结合在一起，将共晶体中另一相推至晶界，造成的共晶体两相分离的非平衡组织。
)解析：4.反应扩散（分数：4.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(在固态扩散的过程中，如果渗入元素在金属中溶解度有限，随着扩散原子增多，当渗入原子的浓度超过溶解度时则形成不同于原相的固溶体或中间相，从而使金属表层分为出现新相和不出现新相的两层，这种通过扩散而形成新相的过程，称为反应扩散。
2008年东南大学材料科学基础真题答案课件
2008年东南大学材料科学基础真题（百度截图）2008年东南大学材料科学基础真题答案一选择1-5 accdb 6-10 abbda 11-15 bcccb 16-20 bcbbb二1、2如下三先以正对我们的一面作为计算原子半径的依据，也就是1/4高处的原子和底边顶点上的原子构成一个等腰三角形，且这个原子是与底边顶点上的原子相切，根据勾股定律求得原子半径是r=0.15，再通过计算一个晶胞里面有4个原子，可以知道致密度K=4*4/3πr3/abc=52.5% 四1、非均匀形核由于外界杂质颗粒或者铸型内壁（基底）等可以促进了结晶形核的形成，依附于这些已经存在的表，可以使得形核界面能降低，所以非均匀形核功小于均匀形核功；在基底不起作用的情况下，也就是接触角θ=180°的情况下，二者形核功相等。
=ΔG hom(2-3cosθ+cos3θ)/4,由杨氏方2、如图θ就是润湿角，ΔG程σLw=σαL cosθ+σαw当液相与基底之间的界面能越大时，接触角θ越大,这也很好理解，当二者之间界面能很大，就说明液相很难铺展在基底上，接触角也就很大了。
3、成分过冷的临界条件是G=Rmw0(1-k0)/Dk0，也可以写作G/R=ΔT/D，影响成分过冷的因素是：液固界面浓度w0，液相线斜率m，平衡分配系数k0，，扩散系数D，温度梯度R，凝固速度v，当w0、m越大，而k0很小的时候，会导致凝固温度范围ΔT增大，这样就会有很大空间范围导致成分过冷产生；当凝固速度v一定时，实际的温度梯度R越小，也容易产生成分过冷；当凝固速度过大，那么在短时间里面液体混合程度会减小，那么在边界层处会有大量的溶质聚集，这样也容易产生成分过冷。
4、一般只有在平衡凝固条件下，在共晶成分的合金才能得到全部的共晶组织，但是在非平衡凝固条件下，某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到全部的共晶组织，这种由非共晶成分的合金得到的共晶组织叫做伪共晶，在非平衡凝固条件下比较容易形成伪共晶。
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山东理工大学2008年硕士研究生入学考试试题（A卷）注意事项：本试题的答案必须写在规定的答题纸上，写在试题上不给分。
考试科目：材料科学基础A
一、选择（每题2分，20分）
1、1 下列对金属键描述正确的是：（）
A 无方向性和饱和性
B有方向性和饱和性
C有方向性无饱和性
D无方向性有饱和性
2 下列对晶体与非晶体描述正确的是：（）
A晶体有熔点和性能的各向异性；非晶体有熔点和性能的各向同性
B晶体有熔点和性能的各向异性；非晶体没有熔点，性能为各向同性
C晶体没有熔点和性能的各向异性;非晶体有熔点，性能为各向同性
D晶体有熔点和性能的各向异性;非晶体也有熔点和性能的各向异性
3 金属的典型晶体结构有面心立方、体心立方和密排六方三种，它们的晶胞中
原子数分别为：（）
A 4；2；6
B 6；2；4
C 4；4；6
D 2；4；6
4 关于间隙固溶体与间隙化合物说法正确的是：（）
A 二者在结构方面不同
B 二者力学性能相近
C 二者结合键相同
D 二者物理性能相近
5柏氏矢量是表示位错特征的矢量，但它不能用于：（）
A 判断位错性质
B 表示位错的能量
C 判断位错反应
D 表示位错密度
6γ-F e的晶体结构是（）
A 体心立方；
B 密排六方；
C 面心立方；
D 正交结构
7根据相律，在给定压力下二元系合金中，最多（）相共存。
A 2
B 3
C 4
D 5
8 下列不属于Fe-Fe3C相图中的组织是：（）
A 铁素体；
B 奥氏体；
C 珠光体；
D 石墨
9 随含碳量的提高，热轧钢力学性能的变化规律是：（）
A 强度、硬度升高，塑性、韧性降低
B强度、硬度升高，塑性、韧性升高
C 强度先升后降
D 强度先降后升。