发布时间 : 星期二 文章西北工业大学材料科学基础历年真题与答案解析.更新完毕开始阅读
空位大量减少。内应力得到消除。加工硬化基本保留。
图c：再结晶。形成新的无畸变新晶粒。存储能全部释放，变形产生的点阵畸变消除。加工硬化消除，力学性能基本恢复到冷变形前的水平。
图d：晶粒长大。晶粒粗化。体系能量因界面能的下降而下降。强度下降，塑形也下降。
2. 根据Ag-Cd二元相图：
1) 当温度为736℃、590℃、440℃和230℃时分别会发生什么样的三相平衡
反应？写出反应式。
2) 分析Ag-56í合金的平衡凝固过程，绘出冷却曲线，标明各阶段的相
变反应。
3) 分析Ag-95í合金的平衡凝固与较快速冷却时，室温下组织组成会有
什么变化，并讨论其原因。
答：
736℃：包晶反应，L+Ag→β 590℃：包晶反应，L+δ→ε 440℃：共析反应，β→Ag+γ 230℃：共析反应，γ→β′＋δ′
2）
3）Ag-95í合金的平衡凝固到室温：Cd包＋εII
β′→δ′ δ′→β′
L L→β L+β→δ
β→δ δ→β
δ+β→γ
β→γ
γ γ→δ′
γ→β′＋δ′
较快速冷却到室温：ε初＋Cd包＋εII，且εII相数量相对较少，尺寸相对细小。 原因：快速冷却时，由于固态中扩散较慢，使本应该在包晶反应中消失的ε初有剩余，既产生包晶转变不完全。另外，由于冷速快，使得εII相变得细小，析出数量减少。
2010年硕士研究生入学考试试题 参考答案
一、 简答题（每题10分，共50分）
1. 请解释γ-Fe与α-Fe溶解碳原子能力差异的原因。
答：α-Fe为体心立方晶体，其八面体间隙为扁八面体，相比而言四面体间隙较大；γ-Fe为面心立方，其八面体间隙大。体心立方的四面体间隙比面心立方的八面体间隙小很多，因此溶解小原子的能力小很多。
2. 请简述位向差与晶界能的关系，并解释原因？
答：位向差越大晶界能越高；随位向差增大，晶界能先快速增大，后逐渐趋于稳定。原因：位向差越大，缺陷越多（小角晶界位错密度越大），畸变越严重，因此能量越高。
3. 请简述在固态条件下，晶体缺陷、固溶体类型对溶质原子扩散的影响。
答：晶体缺陷处的原子具有较高能量，且原子排列比较杂乱，有利于扩散。间隙原子扩散激活能比置换原子扩散激活能低，因此间隙原子扩散速度高。
4. 请分析解释在正温度梯度下凝固，为什么纯金属以平面状方式生长，而固溶体
合金却往往以树枝晶方式长大？
答：正温度梯度下，纯金属的液固界面是等温的，小突起处的过冷度小，生长受到抑制，因此液固界面保持平直，以平面状生长。固溶体合金由于溶质原子再分配，产生成分过冷，液固界面处的小突起将获得更大过冷度，因此以树枝状生长。 5. 铁碳合金中可能出现的渗碳体有哪几种？它们的成分有何不同？平衡结晶后是
什么样的形态？
答：一次渗碳体（规则的、粗大条状）、共晶渗碳体（莱氏体的连续基体）、二次渗碳体（沿奥氏体晶界分布，量多时为连续网状，量少时是不连续网状）、共析渗碳体（层片状）、三次渗碳体（铁素体晶界处）。它们成分没有区别。
二、 作图计算题（每题15分，共60分）
1. 写出附图的简单立方晶体中ED、C’F的晶向指数和ACH、FGD’的晶面指数，
并求ACH晶面的晶面间距，以及FGD’与ABCD两晶面之间的夹角。（注：G、H点为二等分点，F点为三等分点） 答：ED：
ACH：
，C’F：，FGd：
ACH的晶面间距：
FGD’与ABCD之间的夹角：
2. 请判断图示中和两位错各段的类型，以及两位错所含拐折（bc、de和hi、jk）
的性质？若图示滑移面为fcc晶体的（111）面，在切应力的作用下，两位错将如何运动？（绘图表示）
答：ab：螺位错；bc：刃位错；cd：螺位错；de：刃位错；ef：螺位错
gh：螺位错；hi：刃位错；ij：螺位错；jk：刃位错；kl：螺位错 bc、de为扭折，hi、jk为割阶
运动后恢复为直线，上的h、i、j、k为固定点，形成位错源
3. 某合金的再结晶激活能为250KJ/mol，该合金在400℃完成再结晶需要1小时，请
问在390℃下完成再结晶需要多长时间。（气体常数R=8.314L/mol·K）
答：
所以t2＝1.96小时
4. 请分别绘出fcc和bcc晶体中的最短单位位错，并比较二者哪一个引起的畸变较
大。
答：BCC晶体中为：（1分），FCC晶体中为：
故：FCC中的b2引起的畸变较小。