中科院金属所博士研究生入学考试_金属物理试题
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1997年春季中科院金属所博士研究生入学考试－金属物理试题
（一）20分
写出刃型位错应力场的数学表达式及推导该式的基本步骤。
（二）15分
推导出位错线元所受作用力的一般公式
（三）15分
用位错和吕德斯带的理论来解释发生屈服现象的不同阶段。
（四）25分
⑴ 简要说明影响置换固溶体固溶度大小的因素。
⑵ 推导D＝1/6×Γa2,并说明其物理意义
（五）25分
⑴ 马氏体相变的基本特征是什么？用实验现象加以说明。
⑵ 简要说明为什么固态相变时容易在晶界和位错上形核。
1998年春季中科院金属所博士研究生入学考试－金属物理试题
（一）20分
总结一下为错的类型及刃、螺位错的特点。
（二）20分
①画图说明在f.c.c结构晶体中的Frank、shockley不全位错的形成过程及特点。
②用位错理论来说明有的材料出现明显屈服现象的本质。
（三）20分
画图叙述马氏体相变的过程及特点。
（四）20分
画图说明扩散机制的种类，叙述斐克第一、第二定律并写出数学表达式
（五）20分
解释下列名词及公式的物理意义.
①门槛值；②O点阵；③弛豫强度；④吕德斯带；
⑤理想断裂强度；⑥晶体缺陷；⑦Cottrell气团；⑧堆朵层错；
1998年秋季中科院金属所博士研究生入学考试－金属物理试题
1. 体缺陷的分类？结合经历举例说明在实际中的应用？
2.晶体中（0 1 0）面上有平行于y轴的螺型位错，受到Zyx、Zyz、Zxz三种力的作用，那些力能使位错滑动？如何滑动？画图说明运动方式和步骤。
3.固态相变中，新相形核驱动力和阻力是什么？分析温度对形核速度的影响？
4.合金从无序到有序态转变时，起点阵的晶体学指标是什么？有序化的驱动力和阻力是什么？
5.什么是单晶体滑移的τc（滑移变形临界τc）单晶体滑移和孪生变形方式的差异？
6.何为韧性？说明解理断裂的特征？FATT是什么？如何定义？（Fracture
Appearance Transition Temperature）
7.对于不均匀铸造合金，什么措施会使均匀化速度加快？为什么？
8.低碳钢有明显的屈服现象特征？原因是什么？如何消除？
1999年春季中科院金属所博士研究生入学考试－金属物理试题
1.试说明晶体中刃型和螺型位错在结构特征，柏氏矢量，应力场特性，受外力（正应力或切应力）时的运动方式以及滑出晶体后引起的宏观变形等方面有何差异？（15分）
2.面心立方晶体从高温快冷时，晶过饱和空位在（111）面上聚集成原子层的空位片，试述此空位片崩塌前后其周界是否时位错线？若是位错线则指出此位错的柏氏矢量，位错类型及其可能的滑移面？
3.试举两种你认为能有力支持马氏体相变为无扩散性相变的实验事实？（10分）
4.试述影响一次固溶体中溶质固溶度的主要因素是什么？（10分）
5.以AL－Cu合金为例，说明时效过程中的沉淀（脱溶）序列，并说明影响此序列的主要因素？（10分）
6.在同一温度下，铁中铁和碳原子的扩散系数是否相同，并说明原因？（10分）
7.试述强化金属材料的可能途径？讨论各种方法引起强化的主要原理？（20分）
8.试述单晶体与多晶体在发生塑性变形时有何差异？原因是什么？（8分）
9.材料的断裂韧性指什么？你知道通常用哪些指标来评定材料的韧性？（7分）
1999年秋季中科院金属所博士研究生入学考试－金属物理试题
1.为平衡点缺陷？如何产生？
2.何为为错反应？
3.作图说明：刃型为错－螺型位错，刃型为错－刃型位错，螺型为错－螺型位错，位错交割后产生的变化？以后的运动方式，及柏氏矢量的变化？
4.扩散的机制分为几类？有一块不均匀金属，加快其均匀化进程的措施？
5.多晶体相对单晶体有较高的屈服强度，原因是什么？
6.举出四种通过增加空位浓度来促进沉淀析出的实验证据。
7.间隙化合物何间隙相有什么异同？
8.马氏体相变本质？何为热弹性马氏体？
9.何为固溶强化？其机理是？
10.什么是脆性断裂何韧性断裂？外界因素是如何提高脆性的？
2000年3月中科院金属所博士研究生入学考试－金属物理试题
1.什么叫做位错，位错的滑移、攀移和交叉滑移指什么？外加的正应力和切应力对这些运动方式有什么影响？
2.面心立方金属中主要有哪几类半（偏）位错？半位错与全位错的结构特征，运动方式等方面有哪些差异？
3.过饱和固溶体在低温时效时，为什么首先析出亚稳相，而驱动力大的稳定相不能直接析出？
4.何为克肯达耳效应，说明它的物理意义，并说明何为扩散激活能？
5.说出三种检测有序化的方法？并简要说明
6.示意画出低碳钢常温拉伸时工程应力－应变曲线与真应力－应变曲线？说明曲线各阶段点的物理意义。讨论产生缩颈现象的原因？
7.结合你自己的实际经历，举出三种提高材料塑性及韧性的方法？并说明其原理。
2001年3月中科院金属所博士研究生入学考试－金属物理考题
1.金属晶体中有哪几类常见的点缺点？对扩散和形变再结晶有什么影响？（10分）
如图：
2.原点处有一刃型位错，当另一个刃型位错沿Y＝L直线由最右端X＝＋∞移到X＝0处时，问该位错（第2个位错）所受外力的变化？（20分）
3.问D*、D和（D1，D2）的定义区别？（12分）
4.εAA为形成AA原子对的键能，εBB为形成BB原子对的键能，当εAB>1/2(εAA+εBB)时，问A、B两种元素能否形成固溶体（13分）？
5.AL－Cu合金的析出序列及其影响因素？（15分）
6.什么叫时效强化？其大小的影响因素？在时效过程中的变化规律？（20分）
7.什么叫材料的断裂韧性？金属韧性常用指标有哪些？（10分）
2001年秋季中科院金属所博士研究生入学考试－金属物理试题
1.金属晶体中有哪几类常见的点缺陷，它们对金属中的扩散过程，变形后的再结晶过程有哪些影响？（10分）
2.再相距为L的两个平行滑移面上，各有一个正刃型位错，它们的柏氏矢量相同均为b。其中，位错1受阻不能移动。问当位错2在外力作用下沿其滑移面由右向左移动，并经过位错1上方时，所需外力如何变化？
已知刃型位错的应力场形式为：
3.说明自扩散系数（D×），互扩散系数或化学扩散系数（D），偏扩散系数又称本征扩散系数（D1，D2）的定义，并说明这三种扩散系数的区别。（12分）
4.εAA，εBB，εAB分别为AA原子对，BB原子对及AB原子对的键能，问当εAB>
(εAA+εBB)时，A，B两种元素能否形成固溶体，为什么？（13分）
5.写出AL－Cu合金的析出序列，并说明影响沉淀序列的因素。（15分）
6.金属和金的时效强化指什么,合金时效强化效应大小受哪些因素影响，时效过程中合金强度的基本变化规律是什么,并说明出现这种变化的可能原因。（20分）
7.你知道有哪些判断金属材料韧性的常用指标，材料的断裂韧性（Kic）指什么？（10分）
2002年春季中科院金属所博士研究生入学考试－金属物理试题
1.在一定温度T时，晶体中平衡空位浓度的表达式是什么？当晶体从高温T1快
速冷却到低温T2,并且在T2保温时，晶体中的空位浓度将发生什么变化？你知道有哪些方法可以测量晶体中的空位浓度？（10分）
2.简单立方晶体中平行于XY平面的滑移面S上有一段两端被固定的刃型位错AB，其柏氏矢量为b.当此晶体分别受外力加切应力，，作用时：
①在哪种外力作用下，此位错段会发生沿位移面S的滑动？为什么？
②当AB位错段发生滑移时，用图说明其运动过程。（20分）
3.A、B二元合金形成完全有序固溶体的必要条件是什么？有序化对固溶体能与熵有什么影响？对合金的电性与磁性各有何影响？依据热力学原理，分析合金的有序度随温度的变化。（15分）
4.由扩散的Fick第一定律导出Fick第二定律，并说明为什么要引入Fick第二定律。（10分）
5.在均匀形核、成分不变的固态相变中，影响形核功的因素有哪些？试分析各因素的作用，说明为什么只有过冷到一定温度围后，形核才能发生。为什么形核常常要经过一段孕育期？（15分）
6.试述纯金属单晶体滑移变形的临界分切应力定律？你认为哪些因素会影响滑移临界分切应力的大小？（10分）
7.试述变形晶体加热时的回复、再结晶、晶粒长大及二次再结晶现象及其基本规律。以上各种过程的驱动力分别是什么？（10分）
8.简述金属材料的解理断裂及韧性断裂的主要特征，产生杯维状（纤维状）断口的原因是什么？（10分）
