(完整版)810材料科学基础答案(A卷)

1、西安科技大学2014 年硕士研究生入学考试试题答案 （A 卷 ）科目编号： 810 科目名称：材料科学基础一、选择题（每小题 3 分，共 30分）1（B）；2（C）；3（B）；4（A）；5（A）；6（B）；7（A）；8（C）；9（B）；10（D） 二、填空题 （每空 1 分，共 35 分）1. 柏氏矢量。2. 滑移，未滑移。压，拉。3. ABCAB C， ABABAB 。4. 间隙原子，置换原子。5. 过冷，过冷度。6. 均匀，非均匀。非均匀。7. 光滑界面，粗糙界面。8. 固溶体，金属间化合物。9. f=c-p+1 ，3，0。10. 各向异性，制耳。11. 回复、再结晶、晶粒长大 .12.

2、再结晶温度，冷，热。13. 共晶，奥氏体，渗碳体。14. 加工硬化，再结晶退火。15. 反应二、判断下列说法是否正确，正确的打 （V），错误的打（X）并改错 （每小题 2 分，共 20 分）1. （V）。2. （X）o刃型位错不可以进行交滑移。3. （X）。当丫 -Fe发生同素异构转变为a -Fe时，其体积变大。4. （X）。发生包共晶转变。5. （X） o屈服强度。6. （X） o金属铸锭不可通过再结晶退火来细化晶粒。7. （V） o8. （X） o应为原来的4倍。9. （X） o上坡扩散。10. （X） 塑性愈好 四、简答题（共 40 分）1. 什么金属材料经热加工后机械性能较铸造状态为佳

3、？（ 6 分） 答：（1）金属材料在热加工过程中经历了动态变形和动态再结晶过程，柱状晶 区和粗大等轴晶区消失了，代之以较细小的等轴晶粒； （2）原铸锭中许多分散 缩孔、微裂纹等由于机械焊合作用而消失，显微偏析也由于压缩和扩散得到一 定程度的减弱，故使材料的致密性和力学性能（特别是塑性、韧性）提高2. 在铸锭生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？（ 6分） 答：根本目的是提高形核率，降低晶核的生长速度 适当增加过冷度；变质处 理；振动3. 什么是过共析钢？结晶过程如何？过共析钢平衡组织中渗碳体最大含量为 多少？（ 12 分）答：含碳量大于 0.77%、小于 2.11 的铁碳合金称为过共析钢 （ 2

4、分） 结晶过程：当过共析钢液温度降至液相线温度时，开始析出奥氏体，随着温度 的不断下降，析出的奥氏体不断增多，当温度降至固相线温度时，液相全部转 变为奥氏体，当温度降至固相线温度以下时， 进入奥氏体单相区， 不发生相变 当温度降至ES线（Acm时，奥氏体由于碳的过饱和而沿晶界析出二次渗碳体， 当温度降至共析温度（727C ）时，剩余的奥氏体发生共析相变，转变为珠光 体。（ 6 分）在含碳量为 2.11%的过共析钢的平衡组织中，渗碳体最大含量最大。根据杠杆定律，FeG %=（ 2.11-0.77 ） /（6.69-0.77） X 100%=22.6%（ 4 分）4. 简述金属塑性变形后组织和性能

5、的变化。 （8分）组织变化：位错密度升高，形成变形亚结构，晶粒拉长或压扁；纤维组织；变 形织构（丝织构，板织构） （ 4 分）性能变化：各向异性；加工硬化，导电性、导热性、导磁性、密度等变化；变 形不均匀引起的残余应力（第一类残余应力、第二类残余应力、点阵畸变）（4 分）5. 碳在a -Fe和丫 -Fe中的扩散系数那个大？为什么？渗碳一般选在a -Fe还是丫 -Fe的温度区进行？为什么？（ 8分）答：碳在a -Fe的扩散系数比在丫 -Fe中的大，因为a -Fe的晶体结构为BCC 结构，相对疏松，碳的扩散较快。（4分）渗碳一般选丫 -Fe的温度区进行。因为：（1）碳在丫 -Fe中的溶解度较大，可

6、以 获得较大的碳扩散层；（2） 丫 -Fe区渗碳的温度较高，有利于提高碳的扩散速1.（ 7分）在立方晶系的一个晶胞中画出（111）和110晶向，并计算（111）法线和110晶向之间的夹角答: （1）（111）111110（2）设晶面法线和晶向之间的夹角为cosh|h2 k1k2l1l2_ 1 1 0（h2 k； l；）（h； k； I；）、3 2=0.816所以=arccos0.8162.（10分）在A-B二元系统中，组元 A的熔点为1000C，组元B的熔点为600r，在800r存在一个包晶反应，在 500r存在一个共晶反应，即a 0.05B + L115B -> ®.30BL0.70B > 0.4OB + Y 0.90B依据以上数据，绘出概略的的 A-B二元相图。度。（4分） 五、作图、计算题（共25分）解答：A-B二元相图如下图所示3. （8分）B黄铜的点阵结构为简单立方，其中Cu原子占据晶胞的8个顶点， Zn原子位于体心。如果Cu原子和Zn原子半径分别为0.13nm和0.14nm,试估 算其密度（已知Cu和Zn的相对原子质量分别为63.54及65.38）.答：设点阵常数为 a，贝Ua2+2a2=2（Rcu+Rzn）2=（0.54