武汉科技大学《810金属材料科学基础》考研专业课真题试卷【含参考答案】

它们属于同一个晶带，晶带轴是[012]，如图所示。
2、
rb
ຫໍສະໝຸດ Baidu
1 2
(a
2ra )
1 2
(a
2 2
a)
0.414ra
3、纯铁在 1394~熔点范围内为 bcc 结构，912-1394 度之间时为 fcc 结构，而温
效；考完后试题随答题纸交回。
一、名词解释(共 6 小题，每小题 3 分，共 18 分)
临界形核半径，成分过冷，取向因子，再结晶温度，扩散激活能，脱溶转变
二、(共 3 小题，共 22 分)
1、画出立方晶体中的100 、121和321 晶面。它们是否属于同一个晶带，如
果是，计算晶带轴，并在图中画出。（12 分） 2、以点阵常数 a 和原子半径 ra 表示 fcc 结构中的八面体间隙半径 rb。（5 分） 3、以纯铁为例解释材料的多晶型性。（5 分）
a b
第六题图
七、(共 2 小题，共 15 分)
1、总结冷加工过程中，金属组织形貌和性能的变化。金属材料在室温下的 加工都是冷加工吗？（9 分） 2、说明固溶强化过程中的位错强化机制。（6 分）
八、(共 2 小题，共 18 分)
1、影响扩散的因素有哪些？扩散的快速通道有哪些？（8 分） 2、一块厚钢板，碳含量为 0.1%，在 930℃渗碳，表面碳浓度保持为 1%，设 扩散系数为常数，D=2.0×10-5exp（-140000/RT）(m2/s)。1）导出扩散系数为 常数时，在同一温度下渗入距离和时间关系的一般表达式。2）若规定 0.3%C 作为渗碳层厚度的量度，则在 930℃渗碳 100 小时的渗层厚度为 930℃渗碳 10 小时的多少倍？（10 分）
产生位错反应。写出反应式，并分析此反应能否进行？为什么？分析合成位
错的类型。（8 分）
四、(共 2 小题，共 16 分)
1、过冷液态金属中形成晶核的两种方式是什么？解释它们的异同点。（8 分） 2、写出四种铸锭中常见的宏观缺陷，并解释它们形成的原因。（8 分）
五、(共 2 小题，共 30 分)
1、A 组元和 B 组元的熔点分别为 1000℃和 850℃，室温时 B 在 A 中的固溶 体 α 的溶解度是 XB=0.05，A 在 B 中的固溶体 β 的固溶度是 XA=0.15。在 550℃ 时有一个零变量平衡，在此温度 α 的成分是 XB=0.15。一个成分为 XB=0.30 的体系在稍高于 550℃时有 50%α 相和 50%的液相，在稍低于 550℃时有 α
武汉科技大学考研专业课真题试卷
810 金属材料科学基础
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六、(共 1 小题，共 16 分)
图中所示为 A-B-C 三元系液相面的等温线投影图，已知 A、B 和 C 在固态对 其他组元都没有溶解度（图中温度 T 的下标数字越大，温度越低）：i）X 成 分体系在平衡条件下冷却，在投影图上画出液相成分的变化轨迹；画出冷却 过程的温度-时间曲线，并标出转折点温度。ii）X 成分体系在 T6 和 T7 温度 有什么相平衡？（16 分）
准考证号码： 密封线内不要写题
2016 年攻读硕士学位研究生入学考试试题
科目名称：金属材料科学基础（√A 卷□B 卷）科目代码：810 考试时间：3 小时 满分 150 分
可使用的常用工具：□无 √计算器 √直尺 □圆规（请在使用工具前打√）
注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无
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2016 年攻读硕士学位研究生入学考试试题参考答案
科目名称：金属材料科学基础（√A 卷□B 卷）科目代码：810 考试时间：3 小时 满分 150 分
可使用的常用工具：□无 √计算器 √直尺 □圆规（请在使用工具前打√）
一、名词解释（3×6＝18 分） 临界形核半径：在均匀形核过程中，系统总自由能最大时所对应的晶核半径， 称为临界晶核半径。 成分过冷：合金凝固过程中，液固界面前沿液体中的实际温度低于由溶质分布 所决定的凝固温度时产生的过冷。 取向因子：当晶体受到外力时，如果外力轴与滑移面法线夹角为 ψ，与滑移方向 夹角为 λ，则 cosλcosψ 称为取向因子。 再结晶温度：通常把再结晶温度定义为经过严重冷变形的金属（ε>70%），加热 1 小时，再结晶体积占到总体积的 95%的温度。 扩散激活能：对于空位扩散，表示 NA 个空位形成能加上每 mol 原子向空位跳动 时需要跃过的势垒，对于间隙扩散，表示每 mol 间隙原子跳跃时需要跃过的势 垒。 脱溶转变：从过饱和固溶体中析出一个成分不同的新相或形成溶质原子富集的 亚稳过渡相的过程称为脱溶转变。 二、（22 分） 1、
报考专业：
姓名 ：
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和 β 两相，α 和 β 相量的比值为 3/1。构造一个合理的 A-B 二元相图。（12 分） 2、根据 Fe-Fe3C 相图，计算 Wc 为 3.4%的铁碳合金在室温时平衡状态下相 的相对量。计算刚凝固完毕时初生奥氏体相和共晶莱氏体的相对量。计算在 共析温度下由初生奥氏相析出的渗碳体占总体（整个体系）量的百分数。计 算由共晶莱氏体转变生成的珠光体占总体（整个系统）量的百分数。（18 分）
三、(共 2 小题，共 15 分)
1、在 fcc 单晶体中插入 (110) 半原子面，此面终止在（111）面上。此操作后
得到的位错的位错线是什么？柏氏矢量是什么？是什么类型的位错？（7 分）
b a [101]
b a [121]
2、若 fcc 晶体中有 2 的单位位错及 6 的不全位错，此位错相遇