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西南交通大学
试卷四
2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题
考试科目：材料科学基础适用专业：材料科学与工程一、填空题 1．面心立方晶体的最密排面是(1，最密排方向是(2；体心立方晶体的最密排面是(3，最密排方向是(4；密排六方晶体的最密排面是(5，最密排方向是(6。 2．较细的金属比晶粒较粗的同种金属有(7的强度和硬度及(8塑性和韧性，这种现象称为(9强化；铸造工艺中细化晶粒的常用方法是(10和(11。 3．铁素体是碳在(12-Fe中的(13固溶体，与纯铁相比，其强度和硬度(14，塑性和韧性(15，这是由于(16强化的结果。 4．对于刃型位错线，其柏氏矢量(17于位错线，其滑移运动方向(18于柏氏矢量，其攀移运动方向(19于柏氏矢量；对于螺型位错线，其柏氏矢量(20于位错线，其滑移运动方向(21于柏氏矢量，其交滑移运动方向(22于柏氏矢量。 5．金属经冷塑性变形后，其强度和硬度(23，塑性和韧性(24，这种现象称为(25强化或(26；对于经过预先冷塑性变形的金属，在进一步冷塑性变形前应进行(27退火，以提高其(28；而对于冷加工成形的零构件，成形后应及时进行(29退火，以去除(30，防止零构件在使用中产生变形或开裂。 二、画图题 1．根据Fe-Fe3C相图，铁碳合金中的渗碳体相可能存在有五种不同的形态，按照形成温度由高到低，依次是：一次渗碳体，共晶渗碳体，二次渗碳体，共析渗碳体和三次渗碳体。请画出含有上述五种渗碳体的铁碳合金的组织示意图(一种合金中可包含一种或多种形态的渗碳体，并标明渗碳体组织的名称。 2 ．在立方晶胞内画出 晶面，以及 、 晶向。 3．画出下列合金及其热处理后的室温组织：(1共析钢的平衡组织(2亚共晶白口铸铁(3T12钢的平衡组织(420钢的淬火组织(5粒状珠光体(645钢调质处理的组织三、公式题 1．给出下列各公式，说明公式中各物理量的含义及单位：(1Hall-Petch公式(2晶界偏聚公式 2．推导在液相中均匀形成边长为a的立方体晶核的临界形核功△G*和临界尺寸a*的表达式。
四、简答题 1．举例说明材料的基本强化形式有哪几种，并说明其中三种的强化机制。2．何为上坡扩散?形成上坡扩散的热力学条件是什么 ? 3．请以Al-4.5%Cu合金为例，说明时效过程及其性能(硬度变化。五、综合分析题 1．A-B二元合金相图如图4-1所示。在固相不扩散、液相完全混合的条件下，水平放置的质量分数wB=40%的A-B二元合金溶液从左至右定向凝固成长为L的横截面均匀的合金棒。
(1计算棒中单相a固溶体段占棒长的分数x。
附： 式中，x=Z/L为已凝固的体积分数；CL，CS，C0分别为液相、固相和合金的成分，k0为平衡分配系数，k0=CS/CL。 (2画出整根棒的组织示意图。 (3画出该棒中B原子的浓度分布曲线。2．根据Fe-Fe3C相图，完成下列工作： (1画出Fe-Fe3C相图(可以忽略高温铁素体相变及包晶转变。 (2画出45钢(wC=0.45%，下同从高温液态到室温的平衡冷却曲线(不考虑铁素体的溶解度变化，并标明相的变化过程。 (3示意画出高温液态到室温的组织转变过程图。 (4说明45钢在室温下的平衡组织，给出每一种组织的成分，计算各组织