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2、根据图1所示的V-Cr-C三元相图液相面的投影图，写出各温度所发生四相平衡反应的反应式及反应类型。(8分)图1省
3、计算面心立方结构（100）、（110）、（111）晶面的面间距和面密度（单位面积上的原子数）并分析面间距与面密度间的定性关系。（10分）
4、将经过70%拉伸冷变形的长铜棒（Cu的熔点为1083℃）一端浸入0℃冰水，另一端加热到850℃（如图2），过程持续一个小时：图2省1)估计其再结晶温度；（4分）
2)分析沿试样长度方向的组织和硬度变化规律；（6分） 3)画出试样中组织连续变化示意图和硬度变化曲线。（6分） 5、分析柯肯达尔效应的形成机理和意义。若以纯铜和铝青铜组成扩散偶，标志物会向哪个方向移动？（12分）
6、什么是割阶硬化？若是螺位错中形成一割阶，分析割阶的高度不同，该螺位错的运动行为有什么不同？（10分） 三、综合题（共2小题，50分） 1、根据Fe-Fe3C相图：
1）分析碳在α-Fe和γ-Fe中形成固溶体的类型及固溶度的大小，并说明原因；（5分）
2）画出Wc=0.45%的Fe-C合金室温下的组织示意图，并计算其组织的相对量；（5分）
3）简述Wc=1.2%的Fe-C合金结晶过程及室温下的组织；（5分） 4）分析含碳量对碳钢力学性能的影响。（5分）
2、试叙述三种金属材料强化方法，并阐述其机理，给出各种方法下的应用实例。（30分）
中南大学2009年硕士研究生入学考试试题 一、名词解释（本题30分，每小题3分）
配位数 有序度 扩展位错 自扩散 双交滑移 应变时效 能量起伏 调幅分解 区域熔炼 扩散型相变 二、分析计算题（本题共120分）
1、含12.3wt%Mn、1.34wt%的奥氏体钢，其点阵常数为0.3624nm，密度为7.83g/cm3，已知C、Fe、Mn的原子量分别为12，55.84，54.92，试计算此奥氏体钢晶胞内的实际原子数，并分析C、Mn在此奥氏体钢的固溶方式。（15分）
aaa2、在铝单晶体中（FCC结构），位错反应[10]?[11]?[2]能否进266行？写出反应后扩展位错宽度的表达式和式中各符号的含义；若反应前的a[10]是刃位错，则反应后的扩展位错能进行何种运动？能在哪个晶面2a上进行运动？若反应前的[10]是螺位错，则反应后的扩展位错能进行2何种运动？（20分）
3、分别画出FCC结构的（101）、[10][10]和（111）、[01]，分析它们能否构成可以开动的滑移系？（15分）
4、液态金属凝固过程中形成中心等轴晶区的条件是什么？合金成分对形成中心等轴晶区有什么影响？（15分）
5、根据图1所示的Pb-Sn相图：1）分析合金Ⅰ平衡凝固析出二次相的形貌特征，绘出平衡凝固过程图；（6分）
2）分析合金Ⅱ的相转变特征，计算在转变温度下的相组成；（6分） 3）分析合金Ⅲ与合金Ⅳ在结晶过程、室温组织上的异同；图1省 6、一块有效厚度20mm的共析钢试样在湿氢（强脱碳性气氛）中进行如下处理：1）加热到780℃并长时间保温，然后空冷至室温； 2）加热到930℃并长时间保温，然后空冷至室温；
试分别分析经两种处理后试样从表面到心部的组织特征。（20分） 7、1）图2为Fe-W-C系低碳部分的液相面投影图，试写出所有四相反应。（8分）
2）图3为Al-Mg-Mn系富Al角投影图，分析合金Ⅰ和Ⅱ的凝固过程。（7分）
3）中南大学2008年硕士研究生入学考试试题 一、名词解释（本题30分，每小题3分）
变质处理 临界晶核 枝晶偏析 平衡分配系数 莱氏体 临界分切应力 Orowan机制 Cottroll气团 非共格相界 中间相 二、分析计算题（本题共120分）
1、简述典型纯金属凝固是固/液界面的微观结构及长大机制。试比较固溶体与纯金属结晶的异同。（20分） 2、根据Fe-Fe3C相图：（15分）
1）写出纯Fe的两种结构、单胞的致密度及其滑移面；（5分） 2）分析Wc对Fe-C合金室温组织和力学性能的影响；（5分） 3）分析45钢具有较好锻造性能的原因。（5分） 3、根据Pb-Bi相图（图1）回答下列问题：（15分）
（1）设X合金平衡凝固完毕时的组织为（Bi）初晶+[β+(Bi)]共晶，并初晶与共晶的百分含量相等，则该合金的成分是多少？（5分） （2）分析Pb-40%Bi合金非平衡凝固后室温下组织与平衡凝固组织有何不同？为什么？(5分)
（3）试分析WBi＜12%的Bi-Pb合金能否采用形变强化提高强度？为什么？（5分）图1、2省 4、三元相图：（15分）
（1）图2（见上）是有限溶解三元共晶相图的投影图，画出mn垂直截面图，写出X合金的室温组织。（6分）
（2）图3是Fe-Cr-C系12%Cr垂直截面图，写出Wc=0.2%合金在平衡冷却时的结晶过程。（6分）
（3）根据图3省，分析2Cr13钢热处理的加热温度大约是多少？(3
5、说明金属冷变形程度的大小对再结晶形核机制和再结晶晶粒尺寸的影响。（10分）
6、试分析晶界在材料塑性变形中的作用。（10分）
7、为什么空位是热力学稳定缺陷，而位错是非热力学稳定缺陷。（10 8、当Fe从FCC结构转变为BCC结构时，a）按晶体的钢球模型，若球的直径不变，计算其体积膨胀多少？
b）经X射线衍射测定在912℃时，α-Fe的a=0.2892nm，γ-Fe的a=0.3633nm，计算从γ-Fe转变α-Fe时，其体积膨胀多少？与a）相比，说明导致差别的原因。（10分）
9、试分析下列哪些材料科学过程与原子扩散有关：（15分）
10、A晶体凝固时形核、长大 B合金的成分过冷 C成分均匀化 D固态相变时的形核 E高温蠕变 F涂层
中南大学2013年硕士研究生入学考试试题参考答案 一、名词解释（30分）
加工硬化：随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬度指标都有所提高，但塑性、韧性有所下降的现象。 沉淀强化：过饱和固溶体随温度下降或长时间保温过程中（时效）发生脱溶分解，细小的沉淀物分散于基体之中，阻碍位错运动而产生强化的现象。 交滑移：当某一螺位错在原滑移面上运动受阻时，有可能从原滑移面转移到与之相交的另一滑移面上去继续滑移，这一过程称为交滑移。 上坡扩散：组元从低浓度区向高浓度区迁移的扩散过程。扩散的驱动力是化学位梯度。
调幅分解：（过饱和）固溶体通过上坡扩散在一定的温度下分解成结构相同、成分不同的两个相的转变过程。
金属化合物：金属与金属、金属与某些非金属之间形成的化合物，结构与组成金属化合物的纯金属不同，一般具有熔点高、硬度高、脆性大的特点。
临界分切应力：滑移系开动所需的最小分切应力。它是有一个定值，与材料本身性质有关，与外力取向无关。
珠光体：铁碳合金共析转变产物，是共析铁素体和共析渗碳体的层片状混合物。 Orowan机制：合金相中与基体非共格的较硬第二相粒子与位错线作用时不变形，位错绕过粒子，在粒子周围留下一个位错环使材料得到强化的机制。 等强温度：晶界与晶粒两者强度相等时所对应的温度。 二、解答题（60分）
1、（1）几何条件：反应前?前a[100]b，反应后?22后a]?a[100]2[200，几何条件满足?能量条件：反应前?b2后b前??b后2前a?0?0a?2?a，22反应后?b?不能满足能量条件0?1222?2a?0?(?1)222a，2222b?b?前?后，故位错反应不能进行。