西北工业大学材料科学基础2004考研试题

西北工业大学

2010年硕士研究生入学考试试题

试题名称：材料科学基础（A卷） 试题编号：832

说 明：所有答题一律写在答题纸上 第 1 页 共 2 页

一、 简答题（每题10分，共50分）

1. 请解释γ-Fe与α-Fe溶解碳原子能力差异的原因。

2. 请简述位向差与晶界能的关系，并解释原因？

3. 请简述在固态条件下，晶体缺陷、固溶体类型对溶质原子扩散的影响。

4. 请分析、解释在正温度梯度下凝固，为什么纯金属以平面状生长，而固溶体合金却往往以树枝状长大？

5. 铁碳合金中可能出现的渗碳体有哪几种？它们的成分有何不同？平衡结晶后是什么样的形态？

二、 作图计算题（每题15分，共60分）

1. 写出附图的简单立方晶体中ED、C’F的晶向指数和ACH、FGD’的晶面指数，并求ACH晶面的晶面间距，以及FGD’与A’B’C’D’两晶面之间的夹角。（注：G、H点为二等分点，F点为三等分点）

2. 请判断图示中和两位错各段的类型，以及两位错所含拐折（bc、de和hi、jk）的性质？若图示滑移面为fcc晶体的（111）面，在切应力的作用下，两位错将如何运动？（绘图表示）

3. 某合金的再结晶激活能为250KJ/mol，该合金在400℃完成再结晶需要1小时，请问在390℃下完成再结晶需要多长时间。（气体常数R=8.314L/mol·K）

4. 请分别绘出fcc和bcc晶体中的最短单位位错，并比较二者哪一个引起的畸变较大。

三、 综合分析题（共40分）

1、 请分析对工业纯铝、Fe-0.2%C合金、Al-5%Cu合金可以采用的强化机制，并阐述机理。（15分）

西北工业大学材料科学基础课后答案

1、观察校园生物时要边观察边记录，尽量不要漏掉校园中的任何一种动植物。 [判断题] *

对(正确答案)

错

2、在种子发芽实验中，下列做法正确的是（）。 [单选题] *

A.每天观察一次(正确答案)

B.只需要观察有水的那组种子有没有发芽

C.多天的实验中，第一天加一次水就够了

3、在制作简易电动机时，把漆包线上的漆刮掉，是因为刮掉这层漆可以让导线（）。 [单选题] *

A.轻便

B.结实

C.导电(正确答案)

4、下列说法正确的是( ) 。 [单选题] *

A.种子只有在土壤里才能发芽

B.种子发芽一定要有阳光

C.种子发芽必须要有水(正确答案)

5、苹果树不宜在热带栽种，柑橘不宜在北方栽种，这里起制约作用的是（）。 [单选题] *

A．阳光

B．温度(正确答案)

C．水

6、在组成花岗岩的矿物中，硬度最硬的是( )。 [单选题] *

A.云母

B.石英(正确答案)

C.金刚石

7、探究小组准备做空投包实验，下面说法不正确的是（）。 [单选题] *

A.不可以在没有防护栏杆或防护栏杆不够牢固的地方进行实验

B.探探在空投包内加了一层海绵，这是为了增加空投包的重量，加快其下落速度(正确答案)

C.究究选择玻璃线吊纸盒是因为玻璃线不粗糙，阻力小

8、设计制作小船需要考虑的因素是（）。 [单选题] *

A.经费预算

B.材料和结构

C.安全可靠

9、以下（）的船首形状可以让船在水中行驶得更快。 [单选题] *

A.尖型(正确答案)

B.方形

C.圆形

10、30 .潜艇常常被设计成鱼的身体形状，可以有效减少（）。 [单选题] *

A.阻力(正确答案)

B.重力

C.浮力

11、光年是一种时间单位。 [单选题] *

A.对

B.错(正确答案)

12、在夜晚观星中，我们可以看到天空中有许多闪烁的星星，这些星星全部都是恒星。 [判断题] *

对

错(正确答案)

13、蜡烛燃烧发生的变化属于( )。 [单选题] *

西北⼯业⼤学《材料科学基础》课后题答案

1．有关晶⾯及晶向附图所⽰。

2．见附图所⽰。

3． {100}＝(100)⼗(010)+(001)，共3个等价⾯。

{110}＝(110)⼗(101)+(101)+(011)+(011)+(110)，共6个等价⾯。 {111}＝(111)+(111)+(111)+(111)，共4个等价⾯。

)121()112()112()211()112()121( )

211()121()211()211()121()112(}112{+++++++++++=

共12个等价⾯。4． 单位晶胞的体积为V Cu ＝ nm 3(或×10-28m 3)

5． (1) nm ；(2) nm 。

6． Cu 原⼦的线密度为×106个原⼦/mm 。

Fe 原⼦的线密度为×106个原⼦/mm 。

7． 1.6l ×l013个原⼦/mm 2；个原⼦/mm 2；×1013个原⼦/mm 2。

8． (1) ×1028个矽原⼦/m 3； (2) 。

9． 9. 0.4×10-18/个原⼦。

10． ×1014倍。11． (1) 这种看法不正确。在位错环运动移出晶体后，滑移⾯上、下两部分晶体相对移动的距离是由其柏⽒⽮量决定的。位错环的柏⽒⽮量为b ，故其相对滑移了⼀个b 的距离。(2) A'B'为右螺型位错，C'D'为左螺型位错；B'C'为正刃型位错，D'A'

为负刃型位错。位错运动移出晶体后滑移⽅向及滑移量如附图所⽰。12． (1)应沿滑移⾯上、下两部分晶体施加⼀切应⼒τ0，的⽅向应与de位错线平⾏。

(2)在上述切应⼒作⽤下，位错线de将向左(或右)移动，即沿着与位

错线de垂直的⽅向(且在滑移⾯上)移动。在位错线沿滑移⾯旋转360°后，在晶体表⾯沿柏⽒⽮量⽅向产⽣宽度为⼀个b的台阶。

13． (1)

]

10

1[

2

a

b=

，其⼤⼩为a

b

2

2

|

|=

，

其⽅向见附图所⽰。(2) 位错线⽅向及指数如附图所⽰。

14． (1) 能。⼏何条件：∑b前＝∑b后

西北工业大学材料科学基础考研真题答案

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2021年硕士研究生入学考试试题 答案

试题名称：材料科学基础 试题编号：832 说 明：所有答题一律写在答题纸上 第 页 共

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一、 简答题（每题10分，共50分）

1. 请简述滑移和孪生变形的特点？ 答：

滑移变形特点：

1）平移滑动：相对滑动的两部分位向关系不变 2）滑移线与应力轴呈一定角度

3）滑移不均匀性：滑移集中在某些晶面上

4）滑移线先于滑移带出现：由滑移线构成滑移带 5）特定晶面，特定晶向 孪生变形特点：

1) 部分晶体发生均匀切变

2) 变形与未变形部分呈镜面对称关系，晶体位向发生变化 3) 临界切分应力大

4) 孪生对塑变贡献小于滑移 5) 产生表面浮凸

2. 什么是上坡扩散？哪些情况下会发生上坡扩散？

答：由低浓度处向高浓度处扩散的现象称为上坡扩散。应力场作用、电场磁场作用、晶界内吸附作用和调幅分解反应等情况下可能发生上坡扩散。扩散驱动力来自自由能下降，即化学位降低。

3. 在室温下，一般情况金属材料的塑性比陶瓷材料好很多，为什么？纯

铜与纯铁这两种金属材料哪个塑性好？说明原因。

答：金属材料的塑性比陶瓷材料好很多的原因：从键合角度考虑，金属材料主要是金属键合，无方向性，塑性好；陶瓷材料主要是离子键、共价键，共价键有方向性，塑性差。离子键产生的静电作用力，限制了滑移进行，不利于变形。 铜为面心立方结构，铁为体心立方结构，两者滑移系均为12个，但面心

立方的滑移系分布取向较体心立方匀衡，容易满足临界分切应力。且面心立方滑移面的原子堆积密度比较大，因此滑移阻力较小。因而铜的塑性好于铁。