东南大学材料学院考研2023年硕士金属学试题

东 南 大 学2023年攻读硕士学位争论生入学考试试题试题编号：527试题科目：金属学一、选择题〔单项选择，每题236分〕1．与(113)、(112)同属一个晶带的有：(a) (12) (b)(221) (c)(110) (d)(211)2．配位数与致密度及间隙半径之间的关系是：(a)配位数越高，致密度越低； (b)配位数越高，致密度越高；(c)配位数越高，间隙半径越大； (d)配位数越高，间隙半径越小。3．14种布拉菲点阵(a)按其对称性，可归结为七大晶系； (b)按其点阵常数，可归纳为七大晶系；(c)按阵点所在位置，可归纳为七大晶系；(d)按其几何外形，可归结为七大晶系。组成固溶体的两组元完全互溶的条件是：(a)两组元的电了浓度一样； (b)两组元的晶体构造一样；(c)两组元的原子半径一样； (d)两组元电负性一样。同指数晶面和晶向，如(111)面和[111]晶向，相互垂直的原则适用于(a)a=b=c的全部晶系； (b)立方晶系；(c)=90的全部晶系； (d)立方和正方晶系。密排六方和面心立方均属密排构造，它们的不同点是：(a)晶胞选取方式不同； (b)原子配位数不同；(c)密排面上，原子排列方式不同； (d)原子密排面的堆垛方式不同。晶体构造和空间点阵的相互关系是：空间点阵中每一个阵点代表晶体中的一个原子；每一种空间点阵代表唯一的一种晶体构造；晶体构造肯定，它所属的空间点阵也唯一地被确定；每一种晶体构造可以用不同的空间点阵表示。非均匀形核的形核功(G*

)()和

(晶核和杂质之间的界面能)之间的关系为：(a)

越小，Q越大，G*

非非越大； (b)非

nw越大，Q越大，G*

越小；nw(c)

越小，Q越小，G*

越大； d)

nw越小，Q越小，G*

非越小。nw 非 nw 非用热分析曲线测定相图的原理是：每种成分的合金在不同温度下自由焓不同；每种成分的合金在冷却过程中熵减小；每种成分的合金在不同温度热焓不同；每种成分的合金在平衡冷却过程中，通过不同相区时，冷却速度不同。对金属-金属型共晶，打算共晶组织形貌的一个重要因素是单位界面能的大小，假设单位面积的界面能越小，形成片状共晶的倾向越大；单位面积的界面能越大，形成片状共晶的倾向越大；单位面积的界面能越小，形成棒状共晶的倾向越大；单位面积的界面能越小，形成针状共晶的倾向越大。纯金属中间隙原子通常比空位数量小得多，是由于(a)金属晶体中原子密积存，不存在间隙。(b)纯金属没有杂质，不存在间隙原子。(c)间隙原子形成能较空位形成能大得多。(d)间隙原子形成能较空位形成能小得多。12.A、BD>D,F

F之间的关系是：A(a) F=F ; (b) F<F； (c) F>F

B; (d)

A B×F=D×F。A B A B

A B

A B B面心立方晶体滑移系为{111}<110>，共12个，每个滑移系的临界分切应力c(a)相等； (b)不相等；(c)随取向因子增大而增大； (d)随取向因子增大而减小。通常金属材料都具有形变硬化现象，但有些状况下却无硬化现象，譬如说，(a)单晶体处于软取向时； (b)单晶体处于硬取向时；(c)试样发生颈缩时； (d)形变在高温下进展时。金属在高温形变发生动态再结晶，激冷后其晶粒大小与形变前比较，通常规律为形变温度越高，应变速率越低，晶粒越细形变温度越低，应变速率越低，晶粒越细形变温度越高，应变速率越高，晶粒越细形变温度越低，应变速率越高，晶粒越细晶粒粗细与应变速率关系不大，形变温度越低，晶粒越细晶粒粗细与应变速率关系不大，形变温度越高，晶粒越细金属在冷形变时要消耗较多的能量，这个能量中全部转化为热。大局部转化为热，小局部以储存能形式保存在金属中。大局部以储存能形式保存在金属中，小局部转为热。全部以储存能形式保存在金属中。对冷形变金属而言(a)形变量越大再结晶温度越高； (b)形变量越大再结晶温度越低；(c)再结晶温度与形变量无关； (d)杂质含量越低，再结晶温度越高有关金属材料的超塑性形变，下面那一个表达是正确的超塑性是大量位错滑移的结果。超塑性形变后，材料将形成纤维状组织。通常应变速率敏感因子越大，越简洁实现超塑性。由于超塑性形变是在高温下进展的，故晶粒会显著长大。温度越高，超塑性变形量可以越大。二、问答题〔共64分〕作图：(1)画出立方晶胞中晶面指数为(112和(120的晶面;(2)画出六方晶胞中晶面指数为(1121的晶面。〔6分〕在描述单相固溶体凝固过程时引入了平衡安排系数k0

k

，问：e这两个参数的定义是什么?k

<1,k=kk<k<1-固界面两侧溶质呈现怎样的0 e 0 0 e分布？并作简要解释。〔6分〕Al-Ni相图中，当温度为6400C、8550C、11350C、13870C、13970C时各发生了什么样的三相平衡反响？写出平衡反响式；成分为Al-50Ni(重量百分数)的合金在从液态到室温的平衡冷却过程中发生了几个三相平衡反响？写出平衡反响式和室温组织，并画出室温组织示意图。〔8分〕4．(1)画出铁-碳平衡相图(Fe-FeC相图)，并标出各临界点的成分和三相平衡反响的3温度；0.4%1.0%Fe-C800700℃的平衡组织的示意图；分别计算计算含碳量为0.4%的合金中珠光体和含碳量为1.0%合金中的二次渗碳体的百分数。(8分)如下图的是某三元相图的综合投影图。写出该三元系中可能发生的三相和四相平衡反响的反响式；O、OO代表的合金的室温下的平衡组织；1 2 3用热分析曲线表示合金O从液态到室温平衡冷却过程中发生的平衡反响，写出相应1的反响式。(8分)Cu的点阵常数a=0.361nm，设晶体中开动的滑移系为(111)[110]，且作用在此滑移500MPab=a110的刃型位错上和柏氏向量2ab= 110的螺型位错上，分别求出这两个位错的单位长度上所受力的大小和方向？〔6分〕a2合金折出的少量其次相可能消灭在母相的晶粒内部、晶界上；从降低系统能量的角度分析，通常更倾向析出在晶界上，其缘由何在？假设合金中其次相颗粒分布在基体晶界的三180°，120°，60°，0°时的其次相的外形。〔5分〕何为交滑移？面心立方晶体中，位错交滑移的难易程度与层错能间有何关系？简述缘由？(5分)钢在高温下转变时奥氏体，在随后的淬火冷却过程中得到过饱和的固溶体，C原子在C原子会渐渐聚拢形成渗碳体，这是什么集中现象？说明什么问题？能否用集中方程描述？〔6分〕合金产生析出强化的必要条件是什么？以铝合金为例说明？〔6分〕题4图 题5图答案：一、选择题11.(c)，12.(a)，13.(a)，14.(d)，15.(d)，16.(b)，17.(b)，18.(c)二、问答题26．F=22

a=5000.70.36110-9=12610-9.MN/m=0.126.N/m刃型位错受力方向[110]，螺型位错受力方向[112]其次相析出在晶界上，有利于削减晶界能，从而降低整个系统的自由能。交滑移是指位错从一个滑移面通过滑移转移到另一个穿插的滑移面的过程。面心立方晶体中，层错能小者交滑移难，由于分位错距离大，不易形成束集。反响集中或相变集中。说明原子集中的驱动力不是浓度梯度，而是化学位梯度。过饱和的固溶体中的碳原子与铁原子结合形成相，可使系统的自由能降低。能用集中方程描述，D是负值，且受到化学反响速度和原子集中速度两个因素影响。很多合金元素在铝中的溶解度随着温度下降而减小〔脱溶〕。通过淬火可获得过饱和固溶体。随后，假设脱溶出来的相的某些中间状态具有特别