2010年武汉科技大学考研试题材料科学基础

考试科目及代码： 金属学 809 适用专业： 材料加工工程

可使用的常用工具：计算器、绘图工具（有就写明，没有就删除此条） 答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。 考试时间3小时，总分值 150 分。 一、名词解释（任选5题，每题4分，共20分） 1、晶格 2、成分过冷 3、组织 4、固溶体 5、滑移 6、织构 7、二次再结晶 二、单选题（2×10＝20分） 1、空间点阵只能有 种。 A 7 B 14 C 15 D 16 2、纯金属在某一温度T（Tr*，表面自由能变化可以忽略不计 B r>r*，体积自由能的增加大于表面自由能的增加 C r>r*，体积自由能的增加小于表面自由能的增加 D r>r*，体积自由能的减少（绝对值）大于表面自由能的增值 3、间隙相和间隙固溶体的区别在于 。 A 间隙相的结构比间隙固溶体简单 B 间隙相中原子结合符合化合价规律，间隙固溶体不符合化合价规律 C 间隙固溶体中间隙原子在溶剂晶格的间隙中，间隙相中原子在正常原子位置上 D 间隙相中有点阵畸变；间隙固溶体中没有点阵畸变 4、根据相律，二元合金结晶时，最多可有 个相平衡共存。 A 1 B 2 C 3 D 4 5、根据二元相图相区接触法则， 。 A 两个单相之间必定有一个单相区隔开 B 两个两相区必须以单相区或三相共存水平线隔开 C 三相水平线必须和四个两相区相邻 6、在二元共晶相图中，共晶成分的合金具有最好的 性能。 A 铸造 B 锻造 C 焊接 D 热处理 7、铁丝在室温下反复弯折，会越变越硬，直到断裂；而铅丝在室温下反复弯折，则始终处于软态，其原因是 。 A Pb不发生加工硬化，不发生再结晶；Fe发生加工硬化，不发生再结晶 B Fe不发生加工硬化，不发生再结晶；Pb发生加工硬化，不发生再结晶 C Pb发生加工硬化，发生再结晶；Fe发生加工硬化，不发生再结晶 D Fe发生加工硬化；Pb发生加工硬化，不发生再结晶 8、已知锡的熔点为232℃，在室温下经轧制变形60%后的高纯锡的显微组织为 。 A 沿轧制方向伸长的细条状晶粒 B 纤维状晶粒 C 等轴晶粒

9、冷变形金属中产生大量的空位、位错等晶体缺陷，这些缺陷的存在， 。 A 阻碍原子的移动，减慢扩散过程 B 对扩散过程无影响 C 加速了原子的扩散过程 D 有时会加速扩散，有时会减弱扩散 10、置换合金中置换原子的扩散系数远小于空位的扩散系数，因为 。 A 空位跃迁的概率高于原子跃迁的概率 B 空位的化学势梯度大于原子的化学势梯度 C 空位扩散的激活能大于原子扩散的激活能 D 空位扩散的激活能小于原子扩散的激活能 三、作图表示立方晶体的（101）、（132）晶面及[101]、[122]晶向。（8分） 四、假定均匀形核时形成边长为a的立方体形晶核，单位体积吉布斯自由能为∆Gv，单位面积界面能为σ。（26分） （1）求临界晶核边长。（6分） （2）求临界晶核形核功。（6分） （3）在同样的过冷度下均匀形核时，球形晶核与立方晶核哪个更容易形成，为什么？（8分） （4）求临界形核功与界面能的关系。（6分） 五、试比较说明间隙相和间隙化合物的组成、结构及性能特点。（10分） 六、相图题（28分） （1）画出Fe-Fe3C相图，填出各区域的组织组成物。（10分） （2）分析含碳0.4%（质量）的铁碳合金的平衡结晶过程，画出其冷却曲线和室温时的显微组织示意图。（10分） （3）用杠杆定律计算该合金在室温时的组织组成物和相组成物的量。（8分） 七、用位错理论分析纯金属与两相合金在冷变形加工时，在产生加工硬化机理上有何区别？（16分） 八、一块楔形纯铁进行轧制，轧前后尺寸、形状如图所示（22分） （1）说明冷轧后沿长度方向硬度、组织和亚结构的变化。（9分） （2）冷轧后750℃1小时再结晶退火，沿长度组织、硬度如何变化？（9分） （3）750℃下热轧空冷，组织如何变化？（4分）