发布时间 : 星期五 文章西北工业大学材料科学基础0510年真题及答案更新完毕开始阅读
4. 冷轧纯铜板，如果要求保持较高强度，应进行何种热处理？若需要继续冷轧变薄时，又应进行何种热处理？
答：保持较高强度则应进行低温退火，使其只发生回复，去除残余应力；要继续冷变形则应进行高温退火，使其发生再结晶，以软化组织。
5. 扩散激活能的物理意义为何？试比较置换扩散和间隙扩散的激活能的大小。 答：扩散激活能的物理意义是原子跃迁过程中必须克服周围原子对其的阻碍，即必须克服势垒。相比而言，间隙扩散的激活能较小。 二、作图计算题（每题 15 分，共 60 分）
1. 已知碳在 γ － Fe 中扩散时， D 0 ＝ 2.0 × 10 － 5 m 2 /s ， Q ＝ 1.4 × 10 5 J/mol 。当温度由 927 ℃上升到 1027 ℃ 时，扩散系数变化了多少倍？（ R ＝ 8.314 J/(mol.K) ） 答：
2. 已知某低碳钢 σ 0 =64KPa ， K=393.7 ，若晶粒直径为 50μm ，该低碳钢的屈服强度是多少？ 答：由霍尔－配奇公式得：
3. 试计算 BCC 晶体最密排面的堆积密度。 答： BCC 密排面为｛ 110 ｝面，其面积为：
｛ 110 ｝面上被原子占据的面积为（两个原子）：
堆积密度：
4. 和 均位于 Fcc 铝的 (111) 晶面上，因此理论上 和
的滑移均是可能的。
（ 1 ）画出 (111) 晶面及单位滑移矢量 和 。
（ 2 ）比较具有此二滑移矢量的位错的能量。
答：（ 1 ）
（ 2 ）
两位错位于同一滑移面，因此 G 相同，故： 三、综合分析题（每题 20 分，共 40 分）
1. 试从晶界的结构特征和能量特征分析晶界的特点。 答：晶界结构特征：原子排列比较混乱，含有大量缺陷。 晶界能量特征：原子的能量较晶粒内部高，活动能量强。 晶界特征：
? 晶界——畸变——晶界能——向低能量状态转化——晶粒长大、晶界变直——晶界面积减小
? 阻碍位错运动—— σ b ↑ ——细晶强化 ? 位错、空位等缺陷多——晶界扩散速度高
? 晶界能量高、结构复杂——容易满足固态相变的条件——固态相变首先发生地 ? 化学稳定性差——晶界容易受腐蚀 ? 微量元素、杂质富集
2. 试分析冷塑性变形对合金组织结构、力学性能、物理化学性能、体系能量的影响。
答：
? 组织结构：（ 1 ）形成纤维组织：晶粒沿变形方向被拉长；（ 2 ）形成位错胞；（ 3 ）晶粒转动形成变形织构。
? 力学性能：位错密度增大，位错相互缠绕，运动阻力增大，造成加工硬化。 ? 物理化学性能：其变化复杂，主要对导电，导热，化学活性，化学电位等有影响。
? 体系能量：包括两部分：（ 1 ）因冷变形产生大量缺陷引起点阵畸变，使畸变能增大；（ 2 ）因晶粒间变形不均匀和工件各部分变形不均匀引起的微观内应力和宏观内应力。这两部分统称为存储能，其中前者为主要的。
冷变形后引起的组织性能变化为合金随后的回复、再结晶作了组织和能量上的准备。
2007年西北工业大学硕士研究生入学试题
一、 简答题（每题10分，共50分）
1、 请说明什么是全位错和不全位错，并请写出FCC、BCC和HCP晶体中的最短单位位错的柏氏矢量。
2、 已知原子半径与晶体结构有关，请问当配位数降低时，原子半径如何变化？为什么？
3、 均匀形核与非均匀形核具有相同的临界晶核半径，非均匀形核的临界形核功也等于三分之一表面能，为什么非均匀形核比均匀形核容易？
4、 原子的热运动如何影响扩散？
5、 如何区分金属的热变形和冷变形？
二、 作图计算题（每题15分，共60分）
1. 已知某晶体在500℃时，每1010个原子中可以形成有1个空位，请问该
晶体的空位形成能是多少？（已知该晶体的常数A＝0.0539，波耳滋曼常数K＝1.381×10-23 J / K）
2. 请计算简单立方晶体中，(111)和 (111)的夹角。
3. 请判定在FCC晶体中下列位错反应能否进行：
aaa[101]?[121]?[111]263 4. 试画出立方晶体中的(123)晶面和 [346]晶向。 三、 综合分析题（共40分）
1. 如附图所示，请分析：（24分）
1) 两水平线的反应类型，并写出反应式；
2) 分析Ab、bg′、g′d′、d′、 d′h′、 h′e、eB七个区域室温下的组织组成物（ j点成分小于g点成分）； 3) 分析I、II合金的平衡冷却过程，并注明主要的相变反应； 4) 写出合金I平衡冷却到室温后相组成物相对含量的表达式及合金II平
衡冷却到室温后组织组成物相对含量的表达式。
t/℃
I
II
δ k n j α
g i d h β
A b c1 g? c2 d? h? e B 2. 请对比分析回复、再结晶、正常长大、异常长大的驱动力及力学性能变化，并解释其机理。（16分）
2007年西北工业大学硕士研究生入学试题 参考答案