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2013年南航《材料科学基础》真题及答案一、简答题1）右图为一立方晶胞，A、B、G、H为顶点，C、E、F为棱边中点，求OGC、EFGH的晶面指数和AB的晶向指数。
OGC：（211）EFGH：(012)AB : [111]2）如下图所示的位错环，说明各段位错的性质，并且说明刃位错的半原子面的位置。
由柏氏矢量与位错线的关系可以知道,BC是右旋螺位错,DA为左旋螺位错；（1分）由右手法则,CD为正刃型位错,多余半原子面在纸面上方；（2分）AB 为负刃型位错,多余半原子面在纸面下方。
（2分）3)陶瓷材料中主要结合键是什么？从结合键的角度解释陶瓷材料所具有的特殊性能。
陶瓷材料中主要结合键是离子键和共价键。
（1）由于离子键及共价键很强，故陶瓷的抗压强度很强，硬度极高；（2）因为原子以离子键和共价键结合时，外层电子处于稳定的结构状态，不能自由运动；4）试分析形成枝晶偏析的原因，如何消除？固熔体不平衡结晶时，从液体中先后结晶出来的固相成分不同，造成的晶粒内枝干含高熔点组元较多，而晶枝间含低组元较多，导致晶粒内部化学成分不均匀的现象。
（3分）可用扩散退火（或均匀化退火）消除，即将铸件加热至低于固相线100～200℃，长时间保温，使偏析元素充分扩散。
（2分）5）Ｃ在α—Fe中的扩散系数大于Ｃ在γ—Fe中的扩散系数，为什么渗Ｃ不在α—Fe中进行，而在γ—Fe中进行？①α-Fe是体心立方结构，八面体间隙尺寸为0.15（较小），进行渗碳时，碳在α-Fe中的熔解度很小，渗碳时会出现典型的反应扩散现象。
（2分）②渗碳在α-Fe中进行时，温度低，扩散系数小，扩散速度慢；③γ-Fe是面心立方结构，八面体间隙尺寸为0.414（较大），碳的熔解度高，扩散速度快。
所以渗碳不在α-Fe中进行，而在γ-Fe中进行。
6）固溶体和金属间化合物在成分、结构、性能等方面有何差异？固溶体是固态下一种组元（溶质）溶解在另一种组元（溶剂）中而形成的新相；固溶体具有溶剂组元的点阵类型；固溶体的硬度、强度往往高于组成它的成分，而塑性则较低。
南京航空航天大学2018年硕士研究生入学考试初试试题（A卷）科目代码:818满分:150 分科目名称:材料科学基础注意:①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！一、简单题（每小题10分，共30分）1、镍为面心立方结构，其原子半径为0.1246nm，确定在镍的（100），（110）及（111）平面上12mm中各有多少个原子。
2、为什么说绿宝石结构（其结构式为 Be3Al2[Si6O18]）可以成为离子导电的载体。
3、说明常见高聚物分子链的键接方式及其对聚合物性能的影响？二、已知液态纯镍在1.1013×105Pa(1个大气压)，过冷度为319℃时发生均匀形核。
设临界晶核半径为1nm，纯镍的熔点为1726K，熔化热ΔHm=18075J/mol，摩尔体积Vx=6.6cm3/mol，计算（1）纯镍的液-固界面能和临界形核功；(2)若要在1726K发生均匀形核，需将大气压增加到多少？已知凝固时体积变化ΔV=-0.26cm3/mol(1J=9.87×105 cm3Pa)。
（15分）三、关于Fe-C相图，回答问题。
（20分）（1）、默写Fe-C相图。
（2）、画出含C 0.4wt%合金室温平衡组织示意图，并标出组织组成物。
（3）指出含C 0.77wt%合金从高温液态平衡冷却到室温要经过哪些转变？（4）根据杠杆定律分别计算含C 0.4wt%合金在室温下的组织组成物与相组成物的相对百分含量。
四、已知A 、B 、C 三组元固态完全不互溶，成分为80％A 、10％B 、10％C 的O 合金在冷却过程中将进行二元共晶反应和三元共晶反应，在二元共晶反应开始时，该合金液相成分(a 点)为60％A 、20％B 、20％C ，而三元共晶反应开始时的液相成分(E 点)为50％A 、10％B 、40％C 。
(10分)(1) 试计算A 初％、(A+B)%和(A+B+C)%的相对量。
2018江苏南京航空航天大学金属材料学考研真题一、名词解释（20 分，每对 5 分）1. 合金渗碳体与合金碳化物2. 原位析出与离位析出3. 晶间腐蚀与应力腐蚀4. 铸铁石墨化与白口化二、填空题（20 分，每空 1 分）1. 碳钢的性能与含碳量密切相关，碳钢中含碳量越高，则_________、_________越高，但_________、_________越低。
2. 从周期表中的位置来看，碳化物形成元素均位于 Fe 的_________ ，如_________、_________；而非碳化物形成元素等均处于周期表 Fe 的_________，如_________ 、_________ 。
3. S 在固态 Fe 中的溶解度很小，它在钢中以_________ 的形式存在，和 Fe 易形成熔点较低（仅有 985℃）的共晶体。
当钢在 1100~1200℃进行热加工时，分布于晶界的低熔点的共晶体熔化而导致开裂，这就是通常所说的_________现象。
4. 铁和碳形成的稳定系二元相图是_________，亚稳系二元相图是_________。
5. 耐热合金钢或高温合金中常出现的两类重要的金属间化合物强化相是_________和_________。
6. 合金结构钢中，随着合金元素含量的增加，淬火后残余奥氏体的数量也会明显增加，减少残余奥氏体数量的处理方法有_________、_________ 、_________ 。
7. 可锻铸铁中，石墨呈_________ 状。
三、选择题（20 分，每个 1 分）1. 引起钢中产生白点的元素是（）。
（a）S （b）P（c）N （d）H2. 下列碳钢属于碳素工具钢的是（）。
（a）Q235 （b）08F （c）T12 （d）ZG200-4003. 铁基固溶体中 Cr 的含量达 12.5%原子比（即 1/8）时，电极电位有一个突跃升高；当 Cr 的含量提高到 25%原子比（即 2/8）时，铁基固溶体的电极电位又有一个突跃的升高。
南京航空航天大学2013年硕士研究生入学考试初试试题（A 卷 ）科目代码: 818科目名称:材料科学基础满分: 150分注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！一、概念辨析题（说明下列各组概念的异同。
每小题4分，共20分）1、晶体结构与空间点阵2、相与组织3、共晶转变与共析转变4、间隙固溶体与间隙化合物5、金属键与共价键二、简答题（每题5分，总计50分）1、固体材料中有几种原子结合键，那些为一次键，那些为二次键？ 2．在晶体的宏观对称性中，包含哪8种最基本的对称元素？ 3．简述影响大分子链柔性的因素4. 为什么说绿宝石结构（其结构式为 Be 3Al 2[Si 6O 18]）可以成为离子导电的载体 5．典型金属的晶体结构有哪些？其间隙分别包含哪些类型？ 6. 举例说明点缺陷转化为线缺陷；线缺陷生成点缺陷。
7. 简述实际面心立方晶体中的位错种类、柏氏矢量及其运动特性。
8. 上坡扩散的驱动力是什么？列举两个上坡扩散的例子。
9. 陶瓷材料与金属材料的主要力学性能差异是什么？简述其原因。
10. D=D 0 exp(-Q/RT)中的Q 的含义是什么？简述Q 的测试方法。
三、作图简答题（每题5分，总计30分）1、标出下图中两个晶面的指数，同时在图上画出)111(晶面和]021[、]111[晶向。
2、根据下面固态互不溶解的三元共晶相图，作图回答。
（1）画出总投影图（2）画出沿rs成分线的垂直截面图，并标出相区。
3．示意画出弗兰克-瑞德位错增殖过程。
4．示意画出高、低应变速率下动态再结晶的应力应变曲线。
5．纯铁在950℃渗碳，表面碳浓度达到0.9％，缓慢冷却后，重新加热到800℃，继续渗碳，示意画出：（1）在800℃长时间渗碳后（碳气氛为1.5％C）的组织分布；（2）在800℃长时间渗碳后缓慢冷却至室温的组织分布。
南京航空航天大学2012年硕士研究生入学考试初试试题（A 卷）科目代码：科目名称：工程热力学满分：150分注意:①认真阅读答题纸上的注意事项认真阅读答题纸上的注意事项；；②所有答案必须写在所有答案必须写在答题纸答题纸答题纸上上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；草稿纸上均无效；③③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！一、简答题（每题5分，共计60分）1.有人认为由于压力是状态参数，因此只要测量过程中压力表读数没有变化，就表明气体的状态没有发生改变。
请判断该说法是否合理，并说明理由。
2、试分析利用工质温度的升高或者降低能否用来判断热力系统是吸热还是放热？3、绝热的管道中有空气流动，已知管道中的A 、B 两点位置的空气静压和静温分别是，A 点：0.13MPa ，50o C ；B 点：0.1MPa ，13o C 。
请分析能否通过上述参数判断气体流动的方向？假设空气可以视为理想气体，R g =0.287kJ/(kg·K)，k=1.4，且比热容为定值。
4、任何一个热力学系统经过不可逆绝热过程后，该系统的熵不可能减小。
请判断该说法是否正确，并说明理由。
5、如图1所示，在相邻的两条等熵线上有A 、B 、C 三点。
其中P A =P B ，v B =v C ，请分析等熵线在A 、B 、C 三点的斜率是否相等。
图1图28176、图2中所示的5m3绝热刚性容器，被隔板分为两部分，具体参数见图2。
突然迅速抽去隔板并重新达到平衡态后，气体压力和温度是多少。
是否可以在P-v图上表示出该过程。
7、对于气缸容积一定的活塞式压气机，在考虑余隙容积的影响后，生产1kg压缩气体的理论耗功量、实际耗功量以及压气机的生产量将如何变化？并简要说明原因。
8、有人说在给定的高低温热源之间，相比其它动力循环，卡诺循环能输出的功最大。
请判断该说法是否正确。
9、理想混合气体的c p和c v的差值等于混合气体的折合气体常数，请判断该说法是否正确。
目录
南京航天航空大学2005年418材料科学基础硕士研究生入学考试试题南京航天航空大学2006年418材料科学基础硕士研究生入学考试试题南京航天航空大学2006年418材料科学基础考试试题标准答案
南京航天航空大学2007年418材料科学基础硕士研究生入学考试试题南京航天航空大学2007年418材料科学基础考试试题标准答案
南京航天航空大学2008年818材料科学基础硕士研究生入学考试试题南京航天航空大学2008年818材料科学基础考试试题标准答案
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注：2007年前材料科学基础考试科目代码为418，2007年后改为818.。
南京航空航天大学
2018年硕士研究生入学考试初试试题（A卷）科目代码:818
满分:150 分
科目名称:材料科学基础
注意:①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！
一、简单题（每小题10分，共30分）
1、镍为面心立方结构，其原子半径为0.1246nm，确定在镍的（100），（110）及（111）平面上12
mm中各有多少个原子。
2、为什么说绿宝石结构（其结构式为 Be
3Al
2
[Si
6
O
18
]）可以成为离子导电的载体。
3、说明常见高聚物分子链的键接方式及其对聚合物性能的影响？
二、已知液态纯镍在1.1013×105Pa(1个大气压)，过冷度为319℃时发生均匀形核。
设临界晶核半径为1nm，纯镍的熔点为1726K，熔化热ΔHm=18075J/mol，摩尔体积Vx=6.6cm3/mol，计算（1）纯镍的液-固界面能和临界形核功；(2)若要在1726K发生均匀形核，需将大气压增加到多少？已知凝固时体积变化ΔV=-0.26cm3/mol(1J=9.87×105 cm3Pa)。
（15分）
三、关于Fe-C相图，回答问题。
（20分）
（1）、默写Fe-C相图。
（2）、画出含C 0.4wt%合金室温平衡组织示意图，并标出组织组成物。
（3）指出含C 0.77wt%合金从高温液态平衡冷却到室温要经过哪些转变？
（4）根据杠杆定律分别计算含C 0.4wt%合金在室温下的组织组成物与相组成物的相对百分含量。
四、已知A 、B 、C 三组元固态完全不互溶，成分为80％A 、10％B 、10％C 的O 合金在冷却过程中将进行二元共晶反应和三元共晶反应，在二元共晶反应开始时，该合金液相成分(a 点)为60％A 、20％B 、20％C ，而三元共晶反应开始时的液相成分(E 点)为50％A 、10％B 、40％C 。
(10分)
(1) 试计算A 初％、(A+B)%和(A+B+C)%的相对量。
(2) 写出图中I 和P 合金的室温平衡组织。
五、(25分)有一bcc 晶体的[111]011）（滑移系的临界分切力为60MPa ，试问在[001]和[010]方向必须施加多少的应力才会产生滑移?随着滑移的进行，拉伸试样中该滑移面会发生什么现象？它对随后进一步的变形有何影响？对于一般工程用金属材料，试分析冷塑性变形对其组织结构、力学性能、物理化学性能和体系能量的影响。
六、(15分)为改善钛合金的切削加工性能，研制了一种新的加工工艺：渗氢处理+机械加工+脱氢处理。
已知某钛合金构件在800℃真空脱氢1小时其距表面0.05ｍｍ处的性能符合规定要求。
为进一步降低该构件的热处理变形，拟将该合金构件在700℃处理，问处理多少时间在距表面0.1ｍｍ处将达到上述相同规定要求？计算氢原子在700℃和800℃的扩散系数，并分析氢在钛合金中的扩散能力（设氢在该钛合金的扩散激活能为16.62KJ/mol,D 0=8×10-4cm 2/s ）。
