2013四川大学研究生入学考试材料科学基础真题与答案
材料科学基础习题与参考答案（doc14页）完美版
材料科学基础习题与参考答案（doc14页）完美版第⼀章材料的结构⼀、解释以下基本概念空间点阵、晶格、晶胞、配位数、致密度、共价键、离⼦键、⾦属键、组元、合⾦、相、固溶体、中间相、间隙固溶体、置换固溶体、固溶强化、第⼆相强化。
⼆、填空题1、材料的键合⽅式有四类，分别是（），（），（），（）。
2、⾦属原⼦的特点是最外层电⼦数（），且与原⼦核引⼒（），因此这些电⼦极容易脱离原⼦核的束缚⽽变成（）。
3、我们把原⼦在物质内部呈（）排列的固体物质称为晶体，晶体物质具有以下三个特点，分别是（），（），（）。
4、三种常见的⾦属晶格分别为（），（）和（）。
5、体⼼⽴⽅晶格中，晶胞原⼦数为（），原⼦半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶⾯为（），晶胞中⼋⾯体间隙个数为（），四⾯体间隙个数为（），具有体⼼⽴⽅晶格的常见⾦属有（）。
6、⾯⼼⽴⽅晶格中，晶胞原⼦数为（），原⼦半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶⾯为（），晶胞中⼋⾯体间隙个数为（），四⾯体间隙个数为（），具有⾯⼼⽴⽅晶格的常见⾦属有（）。
7、密排六⽅晶格中，晶胞原⼦数为（），原⼦半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶⾯为（），具有密排六⽅晶格的常见⾦属有（）。
8、合⾦的相结构分为两⼤类，分别是（）和（）。
9、固溶体按照溶质原⼦在晶格中所占的位置分为（）和（），按照固溶度分为（）和（），按照溶质原⼦与溶剂原⼦相对分布分为（）和（）。
10、影响固溶体结构形式和溶解度的因素主要有（）、（）、（）、（）。
11、⾦属化合物（中间相）分为以下四类，分别是（），（），（），（）。
12、⾦属化合物（中间相）的性能特点是：熔点（）、硬度（）、脆性（），因此在合⾦中不作为（）相，⽽是少量存在起到第⼆相（）作⽤。
13、CuZn、Cu5Zn8、Cu3Sn的电⼦浓度分别为（），（），（）。
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。
材料科学基础考研真题(附答案)
硕士研究生入学考试试题考试科目代码及名称：959 材料科学基础考试时限：3小时 总分：150分一、名词解释 （10×3=30分）加工硬化 沉淀强化 交滑移 上坡扩散 调幅分解 金属化合物 临界分切应力 珠光体 Orowan 机制 等强温度二、解答题（6×10=60分）1、判断下列位错反应能否进行：（1）]110[2]101[2]100[a a a +→；(2)]111[2]111[6]112[3a a a →+ 2、请指明下列五种结构分别属于什么布拉菲点阵。
注：a=b=c,α=β=γ=90°。
图省3、冷变形金属在回复和再结晶过程中，组织和性能分别有什么变化？4、试分别给出FCC,BCC 及HOP 的主要滑移系。
5、试分析液态金属凝固过程中形成中心等轴晶区的条件是什么？6、为什么空位是热力学稳定缺陷，而位错是非热力学稳定缺陷。
三、问答题(3×20=60分)1、绘出Fe-Fe 3C 相图，标出其中的关键成分和关键温度，并且回答：（1）分析碳含量对Fe-C 合金室温组织和力学性能的影响。
（2）分析45钢的拉伸变形过程可分为哪几个阶段及其相应的特征和机理。
2、试解释为什么材料的理论强度远高于其实际强度。
随着现代科学技术的进步和国民经济的发展，材料的强韧化越来越重要，试举例说明材料强化或韧化的4种方法，并阐述相应的强化和韧化原理。
3、试分析下列材料科学过程是否与原子扩散有关，为什么？A 热弹性马氏体箱变B 脱溶分解C 成分均匀化D 高温蠕变E G.P 形成硕士研究生入学考试试题参考答案考试科目代码及名称：959 材料科学基础考试时限：3小时 总分：150分一、名词解释（30分）加工硬化：随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬度指标都有所提高，但塑性、韧性有所下降的现象。
沉淀强化：过饱和固溶体随温度下降或长时间保温过程中（时效）发生脱溶分解，细小的沉淀物分散于基体之中，阻碍位错运动而产生强化的现象。
材料科学基础习题参考答案.docx
材料科学基础习题参考答案 第一章材料结构的基本知识8.计算下列晶体的离于键与共价键的相对比例。
(1) NaF (2) CaO (3) ZnS解：(1)查表得：X Na =0.93,X F =3.98--(0.93-3.98)2根据鲍林公式可得NaF 中离子键比例为：[1-e 4 ]x 100% = 90.2%共价键比例为：1-90.2%=9.8%--(1.00-3.44 )2(2) 同理，CaO 中离子键比例为：[1-e 4 ]x 100% = 77.4%共价键比例为：1-77.4%=22.6%(3) ZnS 中离子键比例为：Z“S 中离子键含量=[1 -£-1/4'2-58-165)2]x 100% = 19.44% 共价键比例为：1-19.44%=80.56%10说明结构转变的热力学条件与动力学条件的意义.说明稳态结构与亚稳态结构之间的关 系。
答：结构转变的热力学条件决定转变是否可行，是结构转变的推动力，是转变的必要条件； 动力学条件决定转变速度的大小，反映转变过程中阻力的大小。
稳态结构与亚稳态结构之间的关系：两种状态都是物质存在的状态，材料得到的结构是 稳态或亚稳态，取决于转变过程的推动力和阻力(即热力学条件和动力学条件)，阻力小时得 到稳态结构，阻力很大时则得到亚稳态结构。
稳态结构能量最低，热力学上最稳定；亚稳态 结构能量高，热力学上不稳定，但向稳定结构转变速度慢，能保持相对稳定甚至长期存在。
但在一定条件下，亚稳态结构向稳态结构转变。
1.第二章九材料中的騒須勾)与［2廊1)与［112］, (110)与［111］, (132)与［123］, (322)与［236］指数。
题: 系的 (21 在立方晶系的一个晶胞虫画出(111丄和丄112、日面.才晶系的画出同M1)、■'朋两晶面交钱亠 1]晶向。
112) d2. 有一正交点阵的a=b, c=a/2o 某晶面在三个晶轴上的截距分别为6个、2个和4个原子 间距，求该晶面的密勒指数。
材料科学基础试卷(二)与参考答案
材料科学基础试卷（二）与参考答案一、名词解释(每小题1分，共10分)1．晶胞2．间隙固溶体3．临界晶核4．枝晶偏析5．离异共晶6．反应扩散7．临界分切应力8．回复9．调幅分解10． 二次硬化二、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。
( )2. 作用在位错线上的力F 的方向永远垂直于位错线并指向滑移面 上的未滑移区。
( )3. 只有置换固溶体的两个组元之间才能无限互溶，间隙固溶体则不能。
( )4. 金属结晶时，原子从液相无序排列到固相有序排列，使体系熵值减小，因此是一个自发过程。
( )5. 固溶体凝固形核的必要条件同样是ΔG B ＜0、结构起伏和能量起伏。
( )6. 三元相图垂直截面的两相区内不适用杠杆定律。
( )7. 物质的扩散方向总是与浓度梯度的方向相反。
( )8. 塑性变形时，滑移面总是晶体的密排面，滑移方向也总是密排方向。
( )9. 和液固转变一样，固态相变也有驱动力并要克服阻力，因此两种转变的难易程度相似。
( )10.除Co 以外，几乎所有溶入奥氏体中的合金元素都能使C 曲线 左移，从而增加钢的淬透性。
( )三、作图题(每小题5分，共15分)1. 在简单立方晶胞中标出具有下列密勒指数的晶面和晶向：a)立方晶系 (421)，(231)，[112]；b)六方晶系(1112)，[3112]。
2. 设面心立方晶体中的(111)为滑移面，位错滑移后的滑移矢量为2a [110]。
(1)在晶胞中画出柏氏矢量b的方向并计算出其大小。
(2)在晶胞中画出引起该滑移的刃型位错和螺型位错的位错线方向，并写出此二位错线的晶向指数。
3.如下图所示，将一锲形铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制。
试画出轧制后铜片经再结晶后晶粒大小沿片长方向变化的示意图。
四、相图分析(共20分)(1) 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。
《材料科学基础》研究生试题A参考答案及评分标准
二、填空题（每空1分，共22分）
1．包晶转变是由一个液相和一个固相在（恒温）下，生成另一个（固）相的转变。
2．体心立方金属的的密排面是（110），密排方向是（111），致密度为（0.68），配位数为（8）。
3．面心立方金属的密排面是（111），密排方向是（110），密排面的堆垛顺序是（ABC），致密度为（0.74），配位数为（12）。
（注：回答其中三种方式即可）
八、实际生产中怎样控制铸件的晶粒大小？试举例说明（15分）
答：生产实际中常采用的控制晶粒尺寸的措施有：（1）提高过冷度，如采用导热性好的金属模，降低浇注温度等。（2）变质处理，即浇注前向液态金属中加入变质剂。（3）振动、搅拌，即在浇注和结晶过程中实施振动和搅拌，以提供形核功，增加晶核数量。
共价晶体以共价键的方式结合。共价晶体很强的方向性，所以如果发生相对移动，将使共价键遭到破坏，故共价晶体硬度较高，脆性较大。
4.什么是临界变形度？在工业生产中有什么意义？（8分）
答：变形量很小时，储存能少，不足以发生再结晶，故退火后晶粒尺寸不变（较小）；当变形量在2%-8%范围时，形核率低，再结晶退火后晶粒特别粗大，称为“临界变形度”；超过临界变形度后，随变形量增加，储存能增加，再结晶驱动力增加，因形核率的增加速率大于长大率，故再结晶退火后晶粒细化。
陕西理工学院
2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题（A卷）
参考答案及评分标准
考试科目名称：材料科学基础考试科目代码：840
一、名词解释（每题2分，共20分）
1.配位数：是指晶体中，与任一原子最近邻并且等距离的原子数。
2.位错反应：位错之间的互相转化。
3.共晶转变：一个液相在恒温下转变成两个固相的转变。
四川大学2013年金属材料考研复试题
2013川大金属材料复试——工程材料基础（14道题目）考察知识点的都是碳钢和铸铁1.写出扩大γ相区的元素，扩大α相区的元素。
2.写出耐大气腐蚀的元素3.三个钢号的解释，并写出其应用4.何为调质钢，其合金化的特点，写出一个典型的钢号5.何为非调质钢，其合金化的特点，比调质钢有什么优势，主要的应用领域。
6.解释Q2357.工程结构钢的合金化特点和性能要求8.钢中杂质元素性能的影响9.，灰铸铁，球磨铸铁，蠕墨铸铁三者在组成上和性能上的差别10.高速钢淬火后为什么要多次高温回火。
面试的时候老师都很和谐，不会故意刁难学生的。
下面是赠送的工作总结！！不需要的朋友可以编辑删除谢谢根据xx市教育教学研究培训中心的工作要求，结合本学科的实际情况，本人尽职工作，使得中学语文教研工作顺利展开并取得较好的成果。
现在小结如下：一、主要工作（一）积极参与备考，努力开展中考、高考备考工作中考、高考的备考工作是本学期语文教研工作的重中之重，新年伊始本人便开始制作关于备考的文件，并2次带领初三、高三教师到xx参加省级中考高考备考活动，我市xx中学吴xx老师还在高考备考会上做有关作文写作的经验介绍；回到市里，本人还亲自请来省研培院的刘xx教研员和xx中学的王xx老师做有关中考高考的备考指导，让一线的老师有了明确的备考方向。
每一次活动本人都制作简报通报，中考备考现场有113位教师参加，高考有101人参加。
（二）关注教研博客，及时组织教师参加在线研讨网络教研已成为教研的常态，本人一直关注xx省教育研究培训院和xx省中学语文博客，每天都有两次登录博客的痕迹，及时了解最新教研动态，开展相关工作和在线研讨，5月8日组织全市中学语文教师，参加xx省中学语文教研网组织的主题为《记叙文写作指导的有效策略》的在线研讨，参与人数135人，评论条数844条。
有简报通报和研讨得失的小结。
（三）关注课题研究进展，及时向省研培院汇报进展情况我市思源和第二思源实验学校语文组承接《课内拓展阅读课型构建与实施》省级课题研究，本人主动承担课题研究的信息员，负责传递省里的信息并督促两所学校及时开展各项研究工作，制作简报，收集材料。
814材料科学基础B答案13
位错密度河南科技大学2013年硕士研究生入学考试试题答案及评分标准考试科目代码： 814 考试科目名称： 材料科学基础B1. 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/cm 3，原子量为55.847 g/mol ，阿佛加德罗常数为236.02310mol ⨯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） 答：1) α-Fe 为体心立方晶体结构。
晶面间距 hkl d()88100 2.86610 1.4331022a dcm --⨯===⨯()88110 2.02710d cm --===⨯()81110.82710d cm -===⨯2) （1103)理论密度0ρ，()()()()303823255.8477.88142.866106.02310g mol g cm cm mol ρ-==⨯⨯原子晶胞原子由于空位的引入导致实际密度ρ低于理论密度0ρ，()()()()3382355.8477.872.866106.02310g mol g cm cm mol ρ-==⨯⨯X 原子晶胞原子()()()38232.86610 6.02310 1.997155.847-⨯⨯==7.87X 原子晶胞， 单位晶胞中的空位数目为: 2.00-1.9971=0.0029，每立方厘米晶胞中的空位数目为： ()20380.00291.23102.86610-==⨯⨯3空位cm2. 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）答：理想晶体内部没有位错缺陷，强度极高。
复合材料。
变形抗力比较小，材料的强度就远远低于理想晶体。
固定割结与位错发团，增大了位错运动的阻力，滑移比较困难，材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。
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1、｛111｝《110》
｛110｝《111》
｛0001｝
2、平行垂直
3、直线重心
4 正常长大异常长大
5 惯习面
6 激冷区柱状晶区中心等轴晶区
7 细晶强化、固溶强化、第二相强化、加工硬化
8 脆性断裂韧性断裂
二简答题
1.滑移和孪生的异同，比较它们在塑性变形过程中的作用
2.根据凝固理论，简述细化晶粒的基本途径
3.简述金属的回复机制及其驱动力
简述调幅分解和脱溶分解的异同点
6、扩散的微观机制有哪些，简述影响扩散的主要因素
7、钢铁渗碳一般要选择在什么相区中进行说明其原因
8、合金元素提高钢的淬透性原因是什么，常用以提高淬透性的合金元素有哪些
合金元素溶入奥氏体中，增加奥氏体的稳定性，使C曲线向右移动，降低了淬火临界冷却速度。
常用元素有Cr、Mn、Ni、Si、B等。
三综合分析
2.论述纯金属与固溶体合金在凝固过程中表现出的异同点并解释原因
3. 铁碳相图三条水平线上所发生的转变及其反应方程式
析出先共晶奥氏体，共晶转变，先奥➕Ld，共析转变，生成P+二次渗碳体+Ld’3%亚共晶白口铁结晶组织相对含量：
低温莱氏体质量分数：3-2.11/4.3-2.11 X100% =40.64%
二次渗碳体质量分数：4.3-3/(4.3-2.11) X (2.11-0.77)/6.69-0.77 X100%=13.44%
珠光体质量分数： 100%-40.64%-13.44%=45.92%。