河海大学869材料科学基础二(金属方向)05-07.10年真题

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中公考研为大家整理了2010年河海大学813材料力学考研专业课真题及答案，供大家下载使用，并且提供东南大学考研专业课辅导，更多真题敬请关注中公考研网！《材料力学》2010年硕士研究生入学考试试题科目代码：____813______ 科目名称：___材料力学_____ 满分：__________ 注意：1，认真阅读答题纸上的注意事项；2，所以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！1、作图示组合梁的剪力图和弯矩图，（图中F=q0a）（15分）2、T形外伸梁如图放置，受图示荷载，已知F=10kN，q=10kN/m，M e=10kN m ，容许拉应力[σt]=40MPa，容许压应力[σc]=90MPa，容许切应力[τ]=70MPa，校核梁的强度（h=170mm，t=30mm，b=200mm）（25分）。

3、超静定梁柱结构如图，已知材料均为钢材，弹性模量E=200GPa，AB梁为矩形截面，（h×b=120×60mm2），受均布荷载，q=12 kN/m；CD柱为圆截面，长为2米，不考虑稳定问题。

当A、B、C三处约束力相等时，求CD柱的直径d（25分）。

4、直径为D的实心圆截面杆，两端受外扭矩T和弯矩M作用，在杆表面A、B两点处沿图示方向测得εA=500×10-6，εB=450×10-6，已知W z=6000mm3，E=200GPa，泊松比ν=0.25，[σ]=100MPa，试求T和M，并按第四强度理论校核强度（25分）。

5、图示两杆均为d=40mm的圆截面杆，AC长为2米，BC长为1.5米，σp =160MPa，σs =240MPa，E=200GPa，求该结构失稳时的临界力F（25分）。

6、圆截面立柱，直径d=0.1m，高L=5m，E=200GPa，σp =200MPa，[σ]=80MPa，重物P=1.4 kN，从离柱顶H=0.2m处落下，求其动荷系数K d1；若开始时，重物具有初速度υ=2m/s，校核柱的安全（20分）。

硕士研究生入学考试试题考试科目代码及名称：959 材料科学基础考试时限：3小时 总分：150分一、名词解释 （10×3=30分）加工硬化 沉淀强化 交滑移 上坡扩散 调幅分解 金属化合物 临界分切应力 珠光体 Orowan 机制 等强温度二、解答题（6×10=60分）1、判断下列位错反应能否进行：（1）]110[2]101[2]100[a a a +→；(2)]111[2]111[6]112[3a a a →+ 2、请指明下列五种结构分别属于什么布拉菲点阵。

注：a=b=c,α=β=γ=90°。

图省3、冷变形金属在回复和再结晶过程中，组织和性能分别有什么变化？4、试分别给出FCC,BCC 及HOP 的主要滑移系。

5、试分析液态金属凝固过程中形成中心等轴晶区的条件是什么？6、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。

三、问答题(3×20=60分)1、绘出Fe-Fe 3C 相图，标出其中的关键成分和关键温度，并且回答：（1）分析碳含量对Fe-C 合金室温组织和力学性能的影响。

（2）分析45钢的拉伸变形过程可分为哪几个阶段及其相应的特征和机理。

2、试解释为什么材料的理论强度远高于其实际强度。

随着现代科学技术的进步和国民经济的发展，材料的强韧化越来越重要，试举例说明材料强化或韧化的4种方法，并阐述相应的强化和韧化原理。

3、试分析下列材料科学过程是否与原子扩散有关，为什么？A 热弹性马氏体箱变B 脱溶分解C 成分均匀化D 高温蠕变E G.P 形成硕士研究生入学考试试题参考答案考试科目代码及名称：959 材料科学基础考试时限：3小时 总分：150分一、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。

材料科学基础习题参考答案 第一章材料结构的基本知识8.计算下列晶体的离于键与共价键的相对比例。

(1) NaF (2) CaO (3) ZnS解：(1)查表得：X Na =0.93,X F =3.98--(0.93-3.98)2根据鲍林公式可得NaF 中离子键比例为：[1-e 4 ]x 100% = 90.2%共价键比例为：1-90.2%=9.8%--(1.00-3.44 )2(2) 同理，CaO 中离子键比例为：[1-e 4 ]x 100% = 77.4%共价键比例为：1-77.4%=22.6%(3) ZnS 中离子键比例为：Z“S 中离子键含量=[1 -£-1/4'2-58-165)2]x 100% = 19.44% 共价键比例为：1-19.44%=80.56%10说明结构转变的热力学条件与动力学条件的意义.说明稳态结构与亚稳态结构之间的关 系。

答：结构转变的热力学条件决定转变是否可行，是结构转变的推动力，是转变的必要条件； 动力学条件决定转变速度的大小，反映转变过程中阻力的大小。

稳态结构与亚稳态结构之间的关系：两种状态都是物质存在的状态，材料得到的结构是 稳态或亚稳态，取决于转变过程的推动力和阻力(即热力学条件和动力学条件)，阻力小时得 到稳态结构，阻力很大时则得到亚稳态结构。

稳态结构能量最低，热力学上最稳定；亚稳态 结构能量高，热力学上不稳定，但向稳定结构转变速度慢，能保持相对稳定甚至长期存在。

但在一定条件下，亚稳态结构向稳态结构转变。

1.第二章九材料中的騒須勾)与［2廊1)与［112］, (110)与［111］, (132)与［123］, (322)与［236］指数。

题: 系的 (21 在立方晶系的一个晶胞虫画出(111丄和丄112、日面.才晶系的画出同M1)、■'朋两晶面交钱亠 1]晶向。

112) d2. 有一正交点阵的a=b, c=a/2o 某晶面在三个晶轴上的截距分别为6个、2个和4个原子 间距，求该晶面的密勒指数。

(南京工业大学)材料科学基础真题2005年(总分：150.00，做题时间：90分钟)一、是非题(总题数：15，分数：15.00)1.在正交晶系中，(001)面必定与(110)面垂直。

（分数：1.00）A.正确√B.错误解析：2.金刚石、石墨和纳米碳管是碳的同素异性体。

（分数：1.00）A.正确√B.错误解析：3.在立方晶系中可能存在的空间格子类型有F、I、C三种。

（分数：1.00）A.正确B.错误√解析：4.立方晶系的对称特点是具有4根3次轴。

（分数：1.00）A.正确√B.错误解析：5.在宏观晶体中所存在的对称要素都必定通过晶体的中心。

（分数：1.00）A.正确√B.错误解析：6.固溶体是一种溶解了杂质组分的非晶态固体。

（分数：1.00）A.正确B.错误√7.只要在OK以上晶体中总是存在着点缺陷。

（分数：1.00）A.正确√B.错误解析：8.CVD法制备的非晶态硅也具有玻璃的四个通性。

（分数：1.00）A.正确B.错误√解析：9.菲克第一定律适用于求解不稳定扩散问题。

（分数：1.00）A.正确B.错误√解析：10.有序．无序转变是指晶体与非晶体之间的转变。

（分数：1.00）A.正确B.错误√解析：11.晶胚的临界半径r k随着ΔT的增大而减小，相变愈易进行。

（分数：1.00）A.正确√B.错误解析：12.在固液界面的润湿中，增加固体表面的粗糙度，就一定有利于润湿。

（分数：1.00）A.正确B.错误√解析：13.在晶体的生长过程中，必须要有过冷度存在。

（分数：1.00）A.正确B.错误√14.对于相同的体系，非均匀成核位垒≤均匀成核位垒。

（分数：1.00）A.正确√B.错误解析：15.液相烧结是指有液相存在的一种烧结过程。

（分数：1.00）A.正确B.错误√解析：二、选择题(总题数：10，分数：15.00)16.晶体结构中一切对称要素的集合称为______。

A．对称型 B．点群 C．微观对称的要素的集合 D．空间群（分数：1.50）A.B.C.D. √解析：17.螺位错的位错线与滑移方向之间____。

武汉科技大学2005年硕士研究生入学考试试题课程名称：金属学原理 （405） 总页数：2页 第1页 说明：1.适用专业：材料学、等离子体物理 2.可使用的常用工具： 计算器、绘图工具 3.答题内容写在答题纸上，写在试卷上一律无效。

一）回答下列简单问题：( 20分)1) 根据再结晶图，进行再结晶处理过程中，如何得到细小的再结晶晶粒？2) 间隙固溶体与间隙相的异同点是什么？3) 位错的滑移面与晶体的滑移面有何异同？4) 再结晶晶粒正常长大与异常长大有何异同？5) 位错的塞集与位错墙各是什么形态？二） 在两个不同的晶胞上分别标出面心立方晶体和体心立方晶体的各一个滑移系的晶面和晶向指数.（20分）三）试写出含碳量为0.4 %的铁碳合金自液相缓慢冷却到室温时会发生那些相变过程？计算室温下该合金显微组织中珠光体所占的重量百分比是多少？并绘出室温下显微组织示意图。

（30分）四）从位错塞集理论定性解释材料晶粒越小，材料的屈服强度越高的原因，并写出Hall-Petch 公式，注明公式中个字母所代表的意义.（15分 ）五）下图为A-B-C 三元合金系的液相面投影图，A-B 系有一个稳定化合物D,设A,B,C,D 都具有极小的溶解度，分析和写出所有的三相平衡反应以及四相平衡反应式。

（15分）六）单晶体铜受拉伸形变，拉伸轴是[100]，应力为104Pa.设该晶体只在（111）面上滑移，试问（111）面上那个滑移系将首先滑动?(20分)C 题五图七）单晶铜[010]方向受一拉应力P 的作用，试求柏矢[]1102ab =的螺型位错线上所受到的作用力的大小和方向.(20分)八）说明钢渗碳时为什么在奥氏体状态下进行而不在铁素体状态下进行。

（10分）武汉科技大学2005年硕士研究生入学考试试题答案（题略）一）要想得到细小的再结晶晶粒，需要预冷变形量愈大愈好，再结晶温度越低越好。

1）间隙固溶体与间隙相的相同之处为它们都是由原子半径大的金属原子A 与原字半径小的非金属原子B 组成，小原子处于大原子的点阵节点的间隙中；不同之处在于:第一，前者的晶格结构与纯金属的晶格结构相同，后者不同。

材料科学基础试卷（二）与参考答案一、名词解释(每小题1分，共10分)1．晶胞2．间隙固溶体3．临界晶核4．枝晶偏析5．离异共晶6．反应扩散7．临界分切应力8．回复9．调幅分解10．二次硬化二、判断正误(每小题1分，共10分)正确的在括号内画“√”，错误的画“×”1.金属中典型的空间点阵有体心立方、面心立方和密排六方三种。

( )2.作用在位错线上的力F的方向永远垂直于位错线并指向滑移面上的未滑移区。

( )3.只有置换固溶体的两个组元之间才能无限互溶，间隙固溶体则不能。

( )4.金属结晶时，原子从液相无序排列到固相有序排列，使体系熵值减小，因此是一个自发过程。

( )5.固溶体凝固形核的必要条件同样是ΔG B＜0、结构起伏和能量起伏。

( )6.三元相图垂直截面的两相区内不适用杠杆定律。

( )7.物质的扩散方向总是与浓度梯度的方向相反。

( )8.塑性变形时，滑移面总是晶体的密排面，滑移方向也总是密排方向。

( )9.和液固转变一样，固态相变也有驱动力并要克服阻力，因此两种转变的难易程度相似。

( )10.除Co以外，几乎所有溶入奥氏体中的合金元素都能使C曲线左移，从而增加钢的淬透性。

( )三、作图题(每小题5分，共15分)1. 在简单立方晶胞中标出具有下列密勒指数的晶面和晶向：a)立方晶系(421)，(231)，[112]；b)六方晶系(1112)，[3112]。

2. 设面心立方晶体中的(111)为滑移面，位错滑移后的滑移矢量为2a [110]。

(1)在晶胞中画出柏氏矢量b 的方向并计算出其大小。

(2)在晶胞中画出引起该滑移的刃型位错和螺型位错的位错线方向，并写出此二位错线的晶向指数。

3. 如下图所示，将一锲形铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制。

试画出轧制后铜片经再结晶后晶粒大小沿片长方向变化的示意图。

四、相图分析(共20分)(1) 就Fe-Fe 3C 相图，回答下列问题：1. 默画出Fe-Fe 3C 相图，用相组成物填写相图；2. 分析含碳量为1.0wt%的过共析钢的平衡结晶过程，并绘出室温组织示意图。

1．清华大学材料科学基础历年考研真题及详解2009年清华大学材料科学基础（与物理化学或固体物理）考研真题及详解2008年清华大学材料科学基础（与物理化学或固体物理）考研真题及详解2007年清华大学材料科学基础（与物理化学或固体物理）考研真题及详解清华大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目：材料科学基础（与物理化学或固体物理）适用专业：材料科学与工程一、（5分）证明：对于立方晶系，有二、（10分）画出下述物质的一个晶胞：金刚石 NaCl 闪锌矿纤锌矿石墨三、（10分）请导出摩尔分数为x A、x B的二元系中的综合扩散系数D与分扩散系数D A、D B之间的关系。

四、（10分）根据图1-1所示的铁碳平衡相图，回答以下问题：1．写出在1495℃、1154℃、1148℃、738℃和727℃发生的三相平衡反应的反应式。

2．画出含碳量的过共析钢在室温下的平衡组织，并计算其中二次渗碳体的百分数。

3．含碳量的亚共晶白口铸铁在从液相平衡冷却到室温时会发生什么三相平衡反应和两相平衡反应（可用热分析曲线表示）？室温下该成分的铸铁中有没有二次渗碳体？如有的话，计算其百分数。

五、（10分）1．解释冷变形金属加热时回复、再结晶的过程及特点。

2．已知Cu-30％Zn合金的再结晶激活能为250kJ/mol，此合金在400℃的恒温下完成再结晶需要1h，试求此合金在390℃的恒温下完成再结晶需要多少小时。

六、（15分）沿铝（A1）单晶的方向拉伸，使其发生塑性变形，请确定：1．画出立方晶系的标准投影，并由此确定初始滑移系统。

2．转动规律和转轴。

图1-1　第四题图3．双滑移系统。

4．双滑移开始时晶体的取向和切变量。

5．双滑移过程中晶体的转动规律和转轴。

6．晶体的最终取向。

七、（15分）有一面心立方单晶体，在（111）面滑移的柏氏矢量为的右螺型位错，与在面上滑移的柏氏矢量为的另一右螺型位错相遇于此两滑移面交线，并形成一个新的全位错。

河南科技大学2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案及评分标准科目代码： 809 科目名称： 材料科学基础一. 简答题： (50分，每题10分)1. 什么是全位错与不全位错；面心立方晶体中的肖克莱不全位错和弗兰克不全位错，在位错的运动方式上有何差异，为什么？答：柏氏矢量为点阵矢量整数倍的位错是全位错(2分)；不全位错是指柏氏矢量不等于点阵矢量整数倍的位错(2分)。

面心立方中的肖克莱不全位错可以滑移，也可以攀移，因为其滑动面是面心立方的滑移面(3分)；而弗兰克不全位错只可以攀移，不能滑移，因其滑动面不是面心立方的密排面(3分)。

2. 什么是成分过冷，成分过冷的大小对液固界面的形貌有何影响？答：成分过冷是指固溶体合金在不平衡凝固时，由于液固界面前沿合金成分变化与实际温度分布所决定的特殊的过冷现象(4分)。

随着成分过冷的增大，液固界面的形貌将由平直状向胞状和树枝状转变(6分)。

3. 固态金属扩散的本质驱动力是什么；扩散机制主要有哪两种，其在扩散激活能上有何差别；并分析上坡扩散和下坡扩散的区别？答：固态金属扩散的本质驱动力是化学位梯度(2分)；其扩散机制主要有间隙扩散和空位扩散，其扩散激活能的差别是空位扩散多了一项空位形成能(4分)；上坡扩散是指溶质原子由浓度低处向浓度高处的扩散现象，而下坡扩散则是指溶质原子自浓度高处向浓度低处的扩散现象(4分)。

4. 三元系中的四相平衡转变主要有哪几种类型，并写出各四相平衡转变的反应式。

答：三元系中的四相平衡转变主要有共晶型、包共晶型和包晶型三种类型(3分)。

共晶型：γβα++−→←TL (2分)包共晶型：γβα+−→←+T L (3分)包晶型：γβα−→←++T L (2分)5. 解释金属冷变形后，所产生的形变织构的具体含义；并简述冷变形金属在随后的加热过程中，其组织和力学性能的变化。

答：形变织构是指在塑性变形过程中，随着变形程度的增加，由于各晶粒的滑移方向向主形变方向转动，而形成的原来位向不同的晶粒在空间上呈现一定程度的一致的组织状态(5分)。