2019年湖北武汉科技大学金属材料科学基础考研真题及答案

2019 年湖北武汉科技大学金属材料科学基础考研真题及答案一、名词解释(共 6 小题，每小题 3 分，共 18 分)配位数堆垛层错位错密度晶内偏析成分过冷离异共晶二、填空题(共 10 空，每空 1 分，共 10 分)1. 面心立方的滑移面为 ，滑移方向为 ，致密度为 。2. 晶体中运动位错遇到第二相质点时，会以 机制或 机制通过。3.两运动位错在晶体中交割会在对方位错线上产生 或 。4. 合金中原子的扩散驱动力______，晶体发生再结晶驱动力_______，晶粒长大驱动力____ ____。三、辨析题，小题中有错误则改正 (共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分)1、面心立方晶体的（111）晶面的正常堆垛次序为 ABABABAB……2、液相结晶与固态相变的非均匀形核两相自由能差均为：3、合金相图中相区接触法则是相邻相区相数差 1。4、金属受力塑性变形，在晶体滑移过程中位错不断移出表面，其密度减少。5、合金中溶质原子的扩散总是由浓度高的区域向浓度低的处迁移。四、计算题( 共 2 题，共 32 分) 1、（16 分）利用 Pb-Sn 相图计算相的相对量含 70%Sn 的合金的平衡凝固到室温，描述其冷却相变过程，计算合金中相的相对含量。合金相图如图 1 所示，其室温下，α 相的固溶度为 2%，β 相的固溶度为 99%。2、（16 分）计算位错交互作用功在面心立方晶体中，某滑移面上有两根平行的同号螺型位错，将它们从 200nm 推近到 3nm 时，若 G=7×1010Pa,点阵常数 a= 0.3nm，求外力所作功？五、简答题(共 3 小题，每小题 5 分，共 15 分)1、什么叫空间点阵、晶格和晶胞？2、简说 Fe-Fe3C 二元相图不是平衡相图的理由？3、形变金属晶体的再结晶温度？六、分析题(45 分)1、（10 分）判断三元相同类型如下图元素 A、B 和 C 组成三元相图，这是什么类型相图？写出四相反应，并判断熔点最高和最低的纯元素。 2、（15 分）合金的强韧化分析金属材料的强化方法有那些？分析出那种强化怎样不影响合金的韧性？3、（20 分）Fe-Fe3C 二元相图画出 Fe-Fe3C 二元相图，描叙含碳量为 0.77%的钢从液态到室温平衡冷却过程，画出冷却曲线，固态相变有那些？写出反应式和反应时各相成分，计算共析反应完后的组织物和相的相对量，并分析这些组织性能特点。答案一、名词解释(共 6 个，每个 3 分，共 18 分)配位数：晶体结构中，与任一原子最近邻且等距离的原子数。堆垛层错: 晶体中不全位错扫过的晶面，该晶面两侧原子面生产错排，使得该原子层面出现错误的堆垛，这称为堆垛层错位错密度：单位体积晶体中位错线的总长度。晶内偏析：因合金中溶质在凝固时候发生再分配，从而导致晶粒内部成分不均匀的现象称为晶内偏析。成分过冷：合金结晶时由于溶液中溶质分布的变化，使得低熔点组元在结晶固相前沿富集，并改变了此区域的熔点，使结晶前沿液相过冷度随着离开其距离而变化，这种因液相成分变化所引起过冷称为成分过冷。离异共晶：当合金成分偏离共晶成分很远时，先共晶结晶完后，所发生的共晶不平衡凝固，形成两相分离的组织，称为离异共晶。二、填空题(共 10 空，每空 1 分，共 10 分)1. {111}、<110>、0.74；ACB2. 切过、奥罗万绕过机制；3. 台阶、割阶4. 化学位梯度、冷变形产生的储存能、晶粒长大前后的界面能差三、辨析题，小题中有错误则改正 (共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分)1、错，面心立方结构晶体的（111）晶面的正常堆垛次序为 ABCABCABC……。2、错，液体结晶为，固态相3、对4、错，在晶体滑移过程中，由于位错不断移出滑移面，同时位错源开动产生更多位错，位错密度随形变量的增加而增加。5、错，溶质原子的扩散一般是由浓度高的部位向浓度低的部位进行，但在溶质化学位驱动下也向高浓度处向低浓度扩散。四、计算题( 共 2 题，共 32 分)1、（16 分）利用 Pb-Sn 相图计算相的相对量（1）合金冷却相变过程：合金液冷却到液相线开始先共晶 β 相结晶，液相成分逐渐接近61.9%Sn，当合金液到共晶温度 183℃，合金液（含 Sn 为 61.9%）开始共晶转变 L→α+β，形成二元共晶组织（α+β），并直致完全凝固。在随后...