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一、填空题1、晶体的三种缺点（点缺点、线缺点、面缺点）2、铸锭三晶区（表层细晶区、柱状晶区、中心等轴晶区）3、按原子地点固溶体分类为（置换固溶体和缝隙固溶体）4 过冷液相中的（结构起伏和能量起伏）是形核的基础5、金属内部由一种晶体转变成另一种晶体结构的转变成（同素异构体转变）6、亚共析钢在常温下的组织和相分别为（珠光体和铁素体、铁素体和渗碳体）7、使用第二相粒子起增强作用的增强方式是（弥散增强）二、选择题1、密积聚结构的致密度为（ B ）2、下述晶体缺点中属于线缺点的是（Ｂ）Ａ空位Ｂ位错Ｃ晶界Ｄ缝隙原子4、固溶体的不均衡凝固可能造成（ A ）A 晶内偏析B 晶相偏析C 会合缩孔D 缩松4、铸铁与碳钢的差别在于有无（ A ）A 莱氏体 B珠光体 C铁素体 D奥氏体5、以下图是（ C）的结果Ａ单滑移Ｂ多滑移Ｃ交滑移Ｄ三、判断题1、面心立方结构是原子的2、点缺点是一种稳固缺点，在必定温度3、铁素体是 C 在α -Fe 的4、在实质系统中，纯金属的5、溶剂与溶质原子价电子数越大增强成效越好四、名词解说1、螺型位错答：一个晶体的某一部分相对于其他部发散生滑移，原子平面沿着一根轴线回旋上涨，每绕轴线一周，原子面上涨一个晶面间距。
因为位错周边的原子是按螺旋形摆列的，因此叫咯型位错。
2、共析转变答：必定成分的固相在必定温度下分解为别的两个必定成分的固相的转变过程。
3均匀形核答：液相中各个地域出现新晶核的几率都是同样的，这类形核方式即为均匀形核。
4加工硬化答：在塑性变形过程中，跟着金属内部组织的变化，金属的力学性能也将产生显然的变化，即跟着变形程度的增添，金属的强度、硬度增添，而塑性、韧性降落。
5、变质办理答：在浇铸前去液态金属中加入形核剂，促进形成大批的非均匀晶核来细化晶粒。
五、简答题1、刃性位错特色答：（1、刃性位错有一额外半原子面（2、位错线是一个拥有必定宽度的修长晶格畸变管道，此中既有正应变，又有切应变。
Test of Fundamentalsof MaterialsScience材料科学基础试题库郑举功编一、填空题0001.烧结过程的主要传质机制有_____、_____、_____ 、_____，当烧结分别进行四种传质时，颈部增长x/r与时间t的关系分别是_____、_____、_____ 、_____。
0002.晶体的对称要素中点对称要素种类有_____、_____、_____ 、_____ ，含有平移操作的对称要素种类有_____ 、_____ 。
0003.晶族、晶系、对称型、结晶学单形、几何单形、布拉菲格子、空间群的数目分别是_____、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 。
0004.晶体有两种理想形态，分别是_____和_____。
0005.晶体是指内部质点排列的固体。
0006.以NaCl晶胞中（001）面心的一个球（Cl-离子）为例，属于这个球的八面体空隙数为，所以属于这个球的四面体空隙数为。
0007.与非晶体比较晶体具有自限性、、、、和稳定性。
0008.一个立方晶系晶胞中，一晶面在晶轴X、Y、Z上的截距分别为2a、1/2a 、2/3a，其晶面的晶面指数是。
0009.固体表面粗糙度直接影响液固湿润性，当真实接触角θ时，粗糙度越大，表面接触角，就越容易湿润；当θ，则粗糙度，越不利于湿润。
0010.硼酸盐玻璃中，随着Na2O（R2O）含量的增加，桥氧数，热膨胀系数逐渐下降。
当Na2O含量达到15%—16%时，桥氧又开始，热膨胀系数重新上升，这种反常现象就是硼反常现象。
0011.晶体结构中的点缺陷类型共分、和三种，CaCl2中Ca2+进入到KCl间隙中而形成点缺陷的反应式为。
0012.固体质点扩散的推动力是________。
0013.本征扩散是指__________，其扩散系数D＝_________,其扩散活化能由________和_________ 组成。
材料科学基础试题及答案第⼀章原⼦排列与晶体结构1. fcc 结构的密排⽅向是，密排⾯是，密排⾯的堆垛顺序是，致密度为，配位数是 ,晶胞中原⼦数为，把原⼦视为刚性球时，原⼦的半径r 与点阵常数a 的关系是；bcc 结构的密排⽅向是，密排⾯是 ,致密度为 ,配位数是 ,晶胞中原⼦数为，原⼦的半径r 与点阵常数a 的关系是；hcp 结构的密排⽅向是，密排⾯是，密排⾯的堆垛顺序是，致密度为，配位数是 ,，晶胞中原⼦数为，原⼦的半径r 与点阵常数a 的关系是。
2. Al 的点阵常数为，其结构原⼦体积是，每个晶胞中⼋⾯体间隙数为，四⾯体间隙数为。
3. 纯铁冷却时在912ε发⽣同素异晶转变是从结构转变为结构，配位数，致密度降低，晶体体积，原⼦半径发⽣。
4. 在⾯⼼⽴⽅晶胞中画出）（211晶⾯和]211[晶向，指出﹤110﹥中位于（111）平⾯上的⽅向。
在hcp 晶胞的（0001）⾯上标出）（0121晶⾯和]0121[晶向。
5. 求]111[和]120[两晶向所决定的晶⾯。
6 在铅的（100）平⾯上，1mm 2有多少原⼦？已知铅为fcc ⾯⼼⽴⽅结构，其原⼦半径R=×10-6mm 。
第⼆章合⾦相结构⼀、填空1）随着溶质浓度的增⼤，单相固溶体合⾦的强度，塑性，导电性，形成间隙固溶体时，固溶体的点阵常数。
2）影响置换固溶体溶解度⼤⼩的主要因素是（1）；（2）；（3）；（4）和环境因素。
3）置换式固溶体的不均匀性主要表现为和。
4）按照溶质原⼦进⼊溶剂点阵的位置区分，固溶体可分为和。
5）⽆序固溶体转变为有序固溶体时，合⾦性能变化的⼀般规律是强度和硬度，塑性，导电性。
6）间隙固溶体是，间隙化合物是。
⼆、问答1、分析氢，氮，碳，硼在?-Fe 和?-Fe 中形成固溶体的类型，进⼊点阵中的位置和固溶度⼤⼩。
已知元素的原⼦半径如下：氢：，氮：，碳：，硼：，?-Fe ：，?-Fe ：。
2、简述形成有序固溶体的必要条件。
第三章纯⾦属的凝固1. 填空1. 在液态纯⾦属中进⾏均质形核时，需要起伏和起伏。
《材料科学基础（1）》试卷及参考答案一、（共40分，每小题5分）1. 指出下面四个图中A 、B 、C 、D 所代表的晶向和晶面2. 写出镍（Ni ，FCC ）晶体中面间距为0.1246nm 的晶面族指数。
镍的点阵常数为0.3524nm 。
3. 根据位错反应必须满足的条件，判断下列位错反应在FCC中能否进行，并确定无外力作2B用时的反应方向：（1）]211[61]112[61]110[21+⇔（2）]111[61]111[21]112[31⇔+（3）]111[31]110[61]112[61⇔+4. 指出下列材料所属的点阵类型。
γ-Fe ；碱金属 ；Mg ；Cu ； NaCl ；贵金属 ；金刚石 ；Cr 。
5. 在FCC 、BCC 和HCP 晶胞中分别画出任一个四面体间隙；并指出其中心的坐标： FCC ；BCC ；HCP ； 每个晶胞中的八面体间隙数量为：FCC 个；BCC 个；HCP 个。
6. 体心单斜是不是一种独立的布拉菲点阵，请说明理由。
7. GaAs 和GaN 分别为闪锌矿和纤锌矿结构，请分别画出二者的一个晶胞。
8. 由600℃降至300℃时，锗晶体中的空位平衡浓度降低了六个数量级。
试计算锗晶体中的空位形成能（波尔兹曼常熟κ＝8.617×10－5eV/K ）二、（15分）有一单晶铝棒，棒轴为]312[，今沿棒轴方向拉伸，请分析： （1）初始滑移系统； （2）双滑移系统（3）开始双滑移时的切变量γ； （4）滑移过程中的转动规律和转轴；（5）试棒的最终取向（假定试棒在达到稳定取向前不断裂）。
三、（10分）如图所示，某晶体滑移面上有一柏氏矢量为b 的圆环形位错环，并受到一均匀切应力τ的作用。
（1）分析各段位错线受力情况，并在图上标示受力方向；（2）在τ作用下，若要使该位错环在晶体中稳定不动，其最小半径为多大？ （提示：位错线张力T ＝αGb 2）四、（15分）有一面心立方晶体，在)111(面滑移的柏氏矢量为]110[2a的右螺型位错，与在)111(面上滑移的柏氏矢量为]011[2a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。
材料科学基础试卷(一)一、概念辨析题，说明下列各组概念的异同。
1 晶体结构与空间点阵2 热加工与冷加工3 上坡扩散与下坡扩散4 间隙固溶体与间隙化合物5 相与组织6 交滑移与多滑移7 金属键与共价键8 全位错与不全位错9 共晶转变与共析转变二、画图题（任选两题。
每题6分，共12分）1 在一个简单立方晶胞内画出［010］、［120］、［210］晶向和（110）、（112）晶面。
2 画出成分过冷形成原理示意图（至少画出三个图）。
3 综合画出冷变形金属在加热时的组织变化示意图和晶粒大小、内应力、强度和塑性变化趋势图。
三、简答题（任选6题，回答要点。
每题5分，共30 分）1 在点阵中选取晶胞的原则有哪些？2 简述柏氏矢量的物理意义与应用。
3 二元相图中有哪些几何规律？4 如何根据三元相图中的垂直截面图和液相单变量线判断四相反应类型？5 材料结晶的必要条件有哪些？6 细化材料铸态晶粒的措施有哪些？7 简述共晶系合金的不平衡冷却组织及其形成条件。
8 晶体中的滑移系与其塑性有何关系？9 马氏体高强度高硬度的主要原因是什么？10 哪一种晶体缺陷是热力学平衡的缺陷，为什么？四、分析题（任选1题。
10分）1 计算含碳量w=0.04的铁碳合金按亚稳态冷却到室温后，组织中的珠光体、二次渗碳体和莱氏体的相对含量。
2 由扩散第二定律推导出第一定律，并说明它们各自的适用条件。
3 试分析液固转变、固态相变、扩散、回复、再结晶、晶粒长大的驱动力及可能对应的工艺条件。
五、某面心立方晶体的可动滑移系为(111) [110].（15分）(1) 指出引起滑移的单位位错的柏氏矢量.(2) 如果滑移由纯刃型位错引起,试指出位错线的方向.(3) 如果滑移由纯螺型位错引起,试指出位错线的方向.(4) 在(2),(3)两种情况下,位错线的滑移方向如何?(5) 如果在该滑移系上作用一大小为0.7MPa的切应力，试确定单位刃型位错和螺型位错线受力的大小和方向。
《材料科学基础》试题库一、名词解释1、铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体、莱氏体2、共晶转变、共析转变、包晶转变、包析转变3、晶面族、晶向族4、有限固溶体、无限固溶体5、晶胞6、二次渗碳体7、回复、再结晶、二次再结晶8、晶体结构、空间点阵9、相、组织10、伪共晶、离异共晶11、临界变形度12、淬透性、淬硬性13、固溶体14、均匀形核、非均匀形核15、成分过冷16、间隙固溶体17、临界晶核18、枝晶偏析19、钢的退火，正火，淬火，回火20、反应扩散21、临界分切应力22、调幅分解23、二次硬化24、上坡扩散25、负温度梯度26、正常价化合物27、加聚反应28、缩聚反应29、30、二、选择1、在柯肯达尔效应中，标记漂移主要原因是扩散偶中 _____。
A、两组元的原子尺寸不同B、仅一组元的扩散C、两组元的扩散速率不同2、在二元系合金相图中，计算两相相对量的杠杆法则只能用于 _____。
A、单相区中B、两相区中C、三相平衡水平线上3、铸铁与碳钢的区别在于有无 _____。
A、莱氏体B、珠光体C、铁素体4、原子扩散的驱动力是 _____。
A、组元的浓度梯度B、组元的化学势梯度C、温度梯度5、在置换型固溶体中，原子扩散的方式一般为 _____。
A、原子互换机制B、间隙机制C、空位机制6、在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子，这样的缺陷称为 _____。
A、肖脱基缺陷B、弗兰克尔缺陷C、线缺陷7、理想密排六方结构金属的c/a为 _____。
A、1.6B、2×√(2/3)C、√(2/3)8、在三元系相图中，三相区的等温截面都是一个连接的三角形，其顶点触及 _____。
A、单相区B、两相区C、三相区9、有效分配系数Ke表示液相的混合程度，其值范围是_____。
（其中Ko是平衡分配系数）A、1<Ke<K0B、Ko<Ke<1C、Ke<K0<110、面心立方晶体的孪晶面是 _____。
2020届材料科学基础经典习题（后附详细答案）1. 在Al-Mg 合金中，x Mg =0.05，计算该合金中Mg 的质量分数(w Mg )(已知Mg 的相对原子质量为24.31，Al 为26.98)。
2.已知Al-Cu 相图中，K ＝0.16，m ＝3.2。
若铸件的凝固速率R ＝3×10-4 cm/s ，温度梯度G ＝30℃/cm ，扩散系数D ＝3×10-5cm 2/s ，求能保持平面状界面生长的合金中W Cu 的极值。
3．证明固溶体合金凝固时，因成分过冷而产生的最大过冷度为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+--=∆GK R K mw R GD K K mw T Cu C Cu C )1(ln 1)1(00max最大过冷度离液—固界面的距离为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=GDK R K mw R D x Cu C )1(ln 0式中m —— 液相线斜率；w C0Cu —— 合金成分；K —— 平衡分配系数；G —— 温度梯度；D —— 扩散系数；R —— 凝固速率。
说明：液体中熔质分布曲线可表示为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--+=x D R K K w C Cu C L exp 1104．Mg-Ni 系的一个共晶反应为：546.02)Mg (570235.0Ni Mg ==+⇔w w L NiNi 纯℃α设w 1Ni ＝C 1为亚共晶合金，w 2Ni =C 2为过共晶合金，这两种合金中的先共晶相的质量分数相等，但C 1合金中的α总量为C 2合金中α总量的2.5倍，试计算C 1和C 2的成分。
5．在图4—30所示相图中，请指出： (1) 水平线上反应的性质； (2) 各区域的组织组成物； (3)分析合金I ，II 的冷却过程；(4) 合金工，II 室温时组织组成物的相对量表达式。
6．根据下列条件画出一个二元系相图，A和B的熔点分别是1000℃和700℃，含w B=0.25的合金正好在500℃完全凝固，它的平衡组织由73.3%的先共晶。
材料科学基础试卷一一. 图1是Na2O的理想晶胞结构示意图，试回答：1．晶胞分子数是多少；2．结构中何种离子做何种密堆积；何种离子填充何种空隙，所占比例是多少；3．结构中各离子的配位数为多少，写出其配位多面体；4．计算说明O2-的电价是否饱和；5．画出Na2O结构在（001）面上的投影图。
二. 图2是高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O)结构示意图，试回答：1．请以结构式写法写出高岭石的化学式；2．高岭石属于哪种硅酸盐结构类型；3．分析层的构成和层的堆积方向；4．分析结构中的作用力；5．根据其结构特点推测高岭石具有什么性质。
三. 简答题：1.晶体中的结构缺陷按几何尺寸可分为哪几类？2.什么是负扩散？3．烧结初期的特征是什么？4.硅酸盐晶体的分类原则是什么？5.烧结推动力是什么？它可凭哪些方式推动物质的迁移？6.相变的含义是什么？从热力学角度来划分，相变可以分为哪几类？材料科学基础试卷一一. 图1是Na2O的理想晶胞结构示意图，试回答：1．晶胞分子数是多少；2．结构中何种离子做何种密堆积；何种离子填充何种空隙，所占比例是多少；3．结构中各离子的配位数为多少，写出其配位多面体；4．计算说明O2-的电价是否饱和；5．画出Na2O结构在（001）面上的投影图。
二. 图2是高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O)结构示意图，试回答：1．请以结构式写法写出高岭石的化学式；2．高岭石属于哪种硅酸盐结构类型；3．分析层的构成和层的堆积方向；4．分析结构中的作用力；5．根据其结构特点推测高岭石具有什么性质。
三. 简答题：1.晶体中的结构缺陷按几何尺寸可分为哪几类？2.什么是负扩散？3．烧结初期的特征是什么？4.硅酸盐晶体的分类原则是什么？5.烧结推动力是什么？它可凭哪些方式推动物质的迁移？6.相变的含义是什么？从热力学角度来划分，相变可以分为哪几类？四. 出下列缺陷反应式：1.NaCl形成肖特基缺陷；2.AgI形成弗仑克尔缺陷（Ag+进入间隙）；3.TiO2掺入到Nb2O3中，请写出二个合理的方程，并判断可能成立的方程是哪一种？再写出每个方程的固溶体的化学式。
第二章思考题与例题1. 离子键、共价键、分子键和金属键的特点，并解释金属键结合的固体材料的密度比离子键或共价键固体高的原因？2. 从结构、性能等方面描述晶体与非晶体的区别。
3. 何谓理想晶体？何谓单晶、多晶、晶粒及亚晶？为什么单晶体成各向异性而多晶体一般情况下不显示各向异性？何谓空间点阵、晶体结构及晶胞？晶胞有哪些重要的特征参数？4. 比较三种典型晶体结构的特征。
（Al、α-Fe、Mg三种材料属何种晶体结构？描述它们的晶体结构特征并比较它们塑性的好坏并解释。
）何谓配位数？何谓致密度？金属中常见的三种晶体结构从原子排列紧密程度等方面比较有何异同？5. 固溶体和中间相的类型、特点和性能。
何谓间隙固溶体？它与间隙相、间隙化合物之间有何区别？（以金属为基的）固溶体与中间相的主要差异（如结构、键性、性能）是什么？6. 已知Cu的原子直径为 2.56A，求Cu的晶格常数，并计算1mm3Cu的原子数。
7. 已知Al相对原子质量Ar（Al）=26.97，原子半径γ=0.143nm，求Al晶体的密度。
8 bcc铁的单位晶胞体积，在912℃时是0.02464nm3；fcc铁在相同温度时其单位晶胞体积是0.0486nm3。
当铁由bcc转变为fcc时，其密度改变的百分比为多少？9. 何谓金属化合物？常见金属化合物有几类？影响它们形成和结构的主要因素是什么？其性能如何？10. 在面心立方晶胞中画出[012]和[123]晶向。
在面心立方晶胞中画出（012）和（123）晶面。
11. 设晶面（152）和（034）属六方晶系的正交坐标表述，试给出其四轴坐标的表示。
反之，求（31）及（2112）的正交坐标的表示。
（练习），上题中均改为相应晶向指数，求12相互转换后结果。
12.在一个立方晶胞中确定6个表面面心位置的坐标，6个面心构成一个正八面体，指出这个八面体各个表面的晶面指数，各个棱边和对角线的晶向指数。
13. 写出立方晶系的{110}、{100}、{111}、{112}晶面族包括的等价晶面，请分别画出。
材料科学基础题库及答案材料科学基础题库及答案1. 什么是晶体缺陷？它对材料属性有什么影响？晶体缺陷是指晶体中原子或离子配位周期中出现不规则性对称分布的现象。
它可以由各种因素引起，如点位偏差、缺陷包容、空位、杂质原子等。
晶体缺陷通常会影响材料的物理、化学、电学和力学属性。
不同类型的晶体缺陷对材料性质的影响也不同。
例如，点缺陷（如空位或替位离子）可以影响晶体的导电性和机械强度。
位错缺陷可以导致晶体微观结构的改变，从而影响其弹性和塑性行为。
杂质缺陷通常会影响材料的电学性能和光学性能。
2. 什么是热力学平衡？它在材料科学中的应用有哪些？热力学平衡是指在一定温度、压力、化学势等条件下，能量和物质在系统中达到平衡分布的状态。
在热力学平衡状态下，系统的总自由能最小，系统内部的各种宏观量（如物质密度、电化学势）之间达到平衡状态。
在材料科学中，热力学平衡的应用非常广泛。
例如，热力学分析可以用于预测和优化材料的相变、晶体生长、材料固相反应等过程。
热力学计算也可以帮助理解材料的热力学行为和在不同条件下的稳定性。
3. 什么是材料退化？它的原因有哪些？材料退化是指材料在使用过程中逐渐失去其原有的性能和功能。
材料退化通常是由多种因素引起的，包括热、湿、压力、摩擦、放射性等因素。
其中，热是最常见的材料退化原因之一。
高温会导致固态材料中原子或离子的扰动和位移，进而影响材料的结构和性能。
湿度也可以影响材料的可靠性和寿命，因为水分可以导致材料的腐蚀、氧化和电化学反应的发生。
4. 什么是相变？它对材料性质有哪些影响？相变是指物质由一种物态转变成另一种物态的过程。
在材料科学中，相变通常是指晶体的相变，如晶体的固态相变、液晶相变等。
相变对材料性质的影响也是多种多样的。
例如，相变可以导致材料的热力学稳定性发生变化，从而影响其结构和性能。
晶体的相变还可以影响材料的导电性、光学性质等。
另外，相变可以改变材料的结构，从而影响材料的力学性能和变形行为。
西安工业学院2005年硕士研究生入学《材料科学基础》试题考试说明：1、共六大题，满分为150分。
2、按题意要求解答，做到准确、简练、工整、整洁。
3、计算题要求保留三位有效数字。
4、应带的工具为计算器、钢笔、圆珠笔、铅笔、橡皮、直尺、三角板和圆规。
一、名词解释（每题2分，共10分）1．配位数2．柯氏气团3．非稳态扩散4．临界切应力5．离异共晶二、指出下列说法的错误并予以改正（每题4分，共20分）1、低碳钢和铝合金塑性都比较好，因此它们的室温拉伸曲线形状一样。
2、刃型位错和螺型位错的柏氏矢量分别与位错线的方向矢量垂直和平行，因此一根弯曲的位错线就有不同的性质。
3、间隙固溶体和间隙化合物都属于间隙相。
4、交滑移可以使晶体发生多系滑移。
5、固态下无相变的金属或合金，如不重熔，就不能改变其晶粒大小。
三、计算题（每题15分，共30分）1、试计算面心立方晶体中(100)、(110)、(111)各面的致密度, 并指出那个面为密排面。
2、有一长为20厘米、面积为4平方厘米的金属试棒上端固定, 下端加以980牛顿的拉力。
试求下列与金属试棒中心线成0º, 30º, 45º, θº交角各面的正应力和切应力, 并画出正应力和切应力与θ角的关系曲线,找出切应力最大时的θ角。
四、完成下列各题（每题10分，共30分）1、写出〈110〉、〈111〉、〈112〉、〈123〉晶向族所包含的所有晶向。
2、若面心立方晶体的滑移面为[111]，试写出具体的滑移系。
3、绘出（110）、（112）、（113）晶面的晶带轴，并写出起具体的方向指数。
五、完成下列各题（每题10分，共40分）1、画出Fe-Fe3C的平衡相图，并填写相区。
2、说明相图中各主要特征点（至少6个点）的物理意义及所处温度和成分。
3、现有两批同样粗细的20钢和T10钢发生混料，试提出至少两种以上的检C的平衡相验方法把它们明确地区别开来，并确定这两种材料在Fe-Fe3图中的位置。
(北京科技大学)材料科学基础真题2005年(总分：200.00，做题时间：90分钟)一、论述题(总题数：12，分数：200.00)1.晶体结构1．什么是晶面族？111晶面族包含哪些晶面？2．面心立方结构金属的[100]和[111]晶向间的夹角是多少？100面间距是多少？3．面心立方结构和密排六方结构金属中的原子堆垛方式和致密度是否有差异？请加以说明。
（分数：20.00）__________________________________________________________________________________________ 2.合金相1．解释间隙固溶体和间隙相的含义，并加以比较。
2．为什么固溶体的强度常比纯金属高？（分数：15.00）__________________________________________________________________________________________ 3.晶体缺陷1．晶体内若有较多的线缺陷(位错)或面缺陷(晶界、孪晶界等)，其强度会明显升高，这些现象称为什么？强度提高的原因是什么？2．上述的两类缺陷是怎样进入晶体的？举例说明如何提高这些缺陷的数目？（分数：15.00）__________________________________________________________________________________________ 4.相图热力学利用下图的自由能．成分曲线说明，公切线将成分范围分成三个区域，各区域内哪些相稳定？为什么？10.00）__________________________________________________________________________________________ 5.凝固1．相同过冷度下比较均匀形核与非均匀形核的临界半径、临界形核功、临界晶核体积，哪个大？2．合金凝固时的液/固界面前沿通常比纯金属液/固界面前沿更容易出现过冷？为什么？3．典型的金属(如铁)和典型的非金属(如硅，石墨)在液相中单独生长时的形貌差异是什么？（分数：20.00）__________________________________________________________________________________________ 6.扩散1浓度分布则如图。
可编辑修改精选全文完整版硕士学位研究生入学考试试题考试科目：材料科学基础一、解释下列名词（30分，每题2分）(1) 交滑移 （2）位错 （3）固溶强化 （4）共析转变（5）加工硬化 （6）配位数 （7）伪共晶 （8）枝晶偏析(9) 上坡扩散 （10）合金 （11）金属键 （12）晶胞（13）过冷度 （14）结构起伏 （15）同素异晶转变二、填空题（50分，每空1分）1三种常见的金属晶格分别为（ ），（ ）和（ ）。
2 当金属结晶时，细化晶粒的方法有（ ），（ ），（ ）。
3 合金的固态相结构包括两大类，一类是（ ），另一类是（ ）。
4 金属材料在常温下的塑性变形方式主要有两种，分别是（ ），（ ）。
5 材料质点之间的键合（化学键）分为四类，分别是（ ），（ ），（ ）和（ ）。
6 根据Fe —Fe 3C 相图，三次渗碳体、二次渗碳体、一次渗碳体的最大相对重量分别为（ ），（ ），（ ）。
7 二元相图的基本类型分为三大类，分别是（ ），（ ），（ ）。
8 工业纯铁、亚共析钢、共析钢和过共析钢的含碳量范围分别为（ ），（ ），（ ），（ ）。
9 写出四种强化材料的手段（ ），（ ），（ ），（ ）。
10位错有两种基本类型，分别是（ ）、（ ）。
11 面心立方金属晶格的密排晶面指数为（ ），密排晶向指数为（ ），配位数为（ ），致密度为（ ），一个晶胞中四面体间隙个数为（ ），八面体间隙个数为（ ），间隙原子溶入（ ）间隙中，滑移系的个数为（ ）。
12 冷变形金属在加热过程中发生（ ）、（ ）和 （ ）长大等过程。
13 在二元合金相图中，根据相律，两个单相区必然交于（）点，两个单相区之间必然存在一个（ ）相区，三相平衡时，系统的自由度等于（ ），说明转变（ ）和三个相的（ ）都是恒定的。
14 当对金属材料进行冷塑性变形时，随着变形量的增加，对材料的力学性能影响规律为：（ ）和（ ）升高，（ ）和（ ）下降。
1.在简单立方晶系的晶胞中画出下列晶面和晶向：（111）与[111]，（110）与[110]，（121）与[121]。
（10分）2.材料结构的四个层次分别是什么？室温下金属材料塑性良好而陶瓷材料硬而脆的主要原因是什么？（10分）3.设某纯金属均匀形核时，晶核为半径为r 的球体，试求其临界晶核尺寸r *和临界形核功*G ∆，假设界面能为σ,单位体积自由能差为v G ∆。
（10分）4.拉制半成品铜丝的过程如下图所示，试绘制不同阶段的组织和性能示意图，并加以解释（注：拉制前的铜杆为退火态，显微组织为中等大小等轴晶粒）。
（20分）5.相图分析（30分）：①画出完整的Fe-Fe 3C 相图。
（5分）②分别说明Fe-Fe 3C 相图中HJB 、ECF 、PSK 、GS 、ES 线的意义。
（10分）③在Fe-Fe 3C 相图画出45钢的成分位置，分析其平衡结晶过程，画出其室温平衡组织示意图，并说明该钢的主要用途。
（10分）④下图是SiO 2-Al 2O 3二元相图，试分别指出相图中的三相平衡反应分别是什么反应？并写出反应式。
（5分）6.下图为A 、B 、C 三组元固态完全互不溶解的三元共晶相图的液相面投影图。
分析成分为o 的三元合金的平衡结晶过程，并指出室温组织组成。
（10分）6题图7.假设面心立方晶体中存在下列位错反应：]211[6a +]112[6a ]110[6a 试问：（20分）① 此位错反应能否进行？说明原因。
② 分别说明反应前后位错的性质。
8.简述影响原子扩散的因素。
（10分）9.下图所示的晶体中。
ABCD 滑移面上有一个位错环，其柏氏矢量平行于AC ，（1）指出位错环各部分的类型。
（2）在图中表示出使位错环向外运动所需施加的切应力方向。
（3）该位错运动出晶体后，晶体外形如何变化？（20分）10题图10.有一BCC 晶体的（110）[111]滑移系的临界分切应力为60MPa ，试问在[001]和[010]方向必须施加多大的应力才会产生滑移？（10分）。
《材料科学基础》考试试卷（第一套）12 分课程号6706601060 考试时间0 钟适用专业年级（方向）：材料科学与工程专业2。
6级考试方式及要求：闭卷考试题号—二三四五六总分得分阅卷人一、名词解释（简短解释，每题2分，共20分）空间点阵线缺陷吸附渗碳体组织一固态相变稳态扩散形核率调幅分解霍尔-配奇方程平衡凝固二、选择题（只有一个正确答案，每题1分，共10分）1、弯曲表面的附加压力总是（）曲面的曲率中心。
A.指向B.背向C.平行D.垂直2、润湿的过程是体系吉布斯自由能（）的过程。
A.升高B.降低C.不变D.变化无规律3、一级相变的特点是，相变发生时，两平衡相的（）相等，但其一阶偏微分不相等。
A3® B.体积 C.化学势D.热容4、固溶体合金的凝固是在变温下完成的，形成于一定温度区间，所以在平衡凝固条件下所得到的固溶体晶粒（）A.成分内外不均匀B.不同温度下形成的各晶粒成分是不同的C.晶粒内外，晶粒形成不分先后，同母液成分是一致的5、强化金属材料的各种手段，考虑的出发点都在于（）A.制造无缺陷的晶体或设置位错运动的障碍B.使位错增殖C,使位错适当的减少6、既能提高金属的强度，又能降低其脆性的手段是（）A.加工硬化B.固溶强化C.晶粒细化7、根据显微观察，固液界面有两种形式，即粗糙界面与光滑界面，区分两种界面的依据是值大小（）A. a <=2为光滑界面B. a >=1为光滑界面C. a >=5为光滑界面8、渗碳处理常常在钢的奥氏体区域进行，这是因为（）A.碳在奥氏体中的扩散系数比在铁素体中大B.碳在奥氏体中的浓度梯度比在铁素体中大C.碳在奥氏体中的扩散激活能比在铁素体中小9、界面能最低的相界面是（）A.共格界面B.挛晶界C.小角度晶界io、铁碳合金组织中的三次渗碳体来自于（）一A.奥氏体；B,铁素体；C,二次渗碳体三、简述题（每题4分，共20分）1、固-固相变与液-固相变有什么区别。
东华理工大学材料科学与工程系一、填空题0001.烧结过程的主要传质机制有_____、_____、_____ 、_____，当烧结分别进行四种传质时，颈部增长x/r与时间t的关系分别是_____、_____、_____ 、_____。
0002.晶体的对称要素中点对称要素种类有_____、_____、_____ 、_____ ，含有平移操作的对称要素种类有_____ 、_____ 。
0003.晶族、晶系、对称型、结晶学单形、几何单形、布拉菲格子、空间群的数目分别是_____、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 。
0004.晶体有两种理想形态，分别是_____和_____。
0005.晶体是指内部质点排列的固体。
0006.以NaCl晶胞中（001）面心的一个球（Cl-离子）为例，属于这个球的八面体空隙数为，所以属于这个球的四面体空隙数为。
0007.与非晶体比较晶体具有自限性、、、、和稳定性。
0008.一个立方晶系晶胞中，一晶面在晶轴X、Y、Z上的截距分别为2a、1/2a 、2/3a，其晶面的晶面指数是。
0009.固体表面粗糙度直接影响液固湿润性，当真实接触角θ时，粗糙度越大，表面接触角，就越容易湿润；当θ，则粗糙度，越不利于湿润。
0010.硼酸盐玻璃中，随着Na2O（R2O）含量的增加，桥氧数，热膨胀系数逐渐下降。
当Na2O含量达到15%—16%时，桥氧又开始，热膨胀系数重新上升，这种反常现象就是硼反常现象。
0011.晶体结构中的点缺陷类型共分、和三种，CaCl2中Ca2+进入到KCl间隙中而形成点缺陷的反应式为。
0012.固体质点扩散的推动力是________。
0013.本征扩散是指__________，其扩散系数D＝_________,其扩散活化能由________和_________ 组成。
0014.析晶过程分两个阶段，先______后______。
0015.晶体产生Frankel缺陷时，晶体体积_________，晶体密度_________；而有Schtty缺陷时，晶体体积_________,晶体密度_________。
考试科目 材料科学基础1 适用学科（专业） 材料学、材料物理与化学
（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）
1. 指出下列名词的异同之处（20分）：（1）再结晶与二次再结晶（2）屈服和应变时效（3）
弗兰克尔缺陷与肖脱基空位（4）滑移与交滑移（5）溶晶转变和偏晶转变
2. 在简单立方晶系的一个晶胞中画出下列晶面和晶向：（211）与[211]，（101）与[101]。
（5分）
3. 决定材料性能的四个结构层次是什么？金属韧而陶瓷脆的主要原因是什么？（10分）
4. 假设面心立方晶体中存在下列位错反应：
]211[6a +]112[6a →]110[6
a
试问：（15分）
① 此位错反应能否进行？说明原因。
② 分别说明反应前后位错的性质（柏氏矢量、滑移面、能否滑动）。
5. 对铁单晶，当拉力轴沿[110]方向，问施加应力为50MPa 时，在（101）面上的[111]的分
切应力是多少？当τc =30MPa ，需要加多大的拉应力铁单晶才开始发生塑性变形？（10分） 6. 用热力学曲线定性解释点缺陷的热力学平衡特性。
（5分） 7. 画出Fe-Fe 3C 相图（20分）
① 分别在相图中标出相图中所有的两相区。
（6分）
② 分别说明相图中三条水平线的意义，并写出反应式。
（6分）
③ 在Fe-Fe 3C 相图指出65钢的成分位置，分析其平衡结晶过程，并画出其室温组织示意图（8分）
8. 设某纯金属均匀形核时晶核为半径为r 的球体，试求其临界临界晶核尺寸r *和临界形核功
*G ∆与界面能σ,单位体积自由能差v G ∆的关系式。
（10分）
9. 下表给出退火温度对冷变形黄铜的性能变化，试确定黄铜的回复、再结晶、晶粒长大的开
始温度，并分别解释确定的原因。
（15分）
考试科目材料科学基础1适用学科（专业）材料学、材料物理与化学（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）
9题表
10.指出下列相图中的错误之处，用相律说明理由，并加以改正。
（10分）
11.下图为A、B、C三组元固态有限溶解的三元共晶相图的投影图。
分析成分为o的三元合金
的平衡结晶过程（要求画出其结晶冷却曲线及标明结晶反应）和画出室温组织示意图（以
A、B、C为基的固溶体分别为α、β和γ）。
（10分）
考试科目材料科学基础1适用学科（专业）材料学、材料物理与化学（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）
11题图
12.30下图所示的晶体中。
ABCD滑移面上有一个位错
环，其柏氏矢量平行于AC，
（1）指出位错环各部分的类型。
（2）在图中表示出使位错环向外运动所需施加的切应力
方向。
（3）该位错运动出晶体后，晶体外形如何变化？（10分）
12题图
13.指出金属材料常见强化机理有哪些？并用位错理论分析其强化原因。
（10分）。
