1、西北工业大学硕士材料科学基础真题 2008年及答案解析(总分：150.01，做题时间：90 分钟)一、B简答题/B(总题数：6，分数：60.00)1.固态下，无相变的金属，如果不重熔，能否细化晶粒?如何实现?（分数：10.00）_2.固体中有哪些常见的相结构?（分数：10.00）_3.何谓平衡结晶?何谓非平衡结晶?（分数：10.00）_4.扩散第一定律的应用条件是什么?对于浓度梯度随时间变化的情况，能否应用扩散第一定律?（分数：10.00）_5.何为织构?包括哪几类?（分数：10.00）_6.什么是成分过冷?如何影响固溶体生长形态?（分数：10.00）_二、B作图计算题/B(总题数：4，分数：
2、60.00)7.请分别写出 FCC、BCC 和 HCP晶体的密排面、密排方向，并计算密排面间距和密排方向上原子间距。（分数：15.00）_8.请绘出面心立方点阵晶胞，并在晶胞中绘出(110)晶面；再以(110)晶面平行于纸面，绘出(110)晶面原子剖面图，并在其上标出001、晶向。（分数：15.00）_9.已知 H70黄铜在 400C时完成再结晶需要 1h，而在 390下完成再结晶需 2h，请计算在 420下完成再结晶需要多长时间。（分数：15.00）_10.一个 FCC晶体在方向在 2MPa正应力下屈服，已测得开动的滑移系是(111)，请确定使该滑移系开动的分切应力 。（分数：15.00）_
3、三、B综合分析题/B(总题数：2，分数：30.00)请根据 Fe-Fe3C相图分析回答下列问题：（分数：17.01）(1).0wt%C合金平衡状态下的结晶过程，并说明室温下的相组成和组织组成。（分数：5.67）_(2).请分析 2.0wt%C合金在较快冷却，即不平衡状态下，可能发生的结晶过程，并说明室温下组织会发生什么变化。（分数：5.67）_(3).假设将一无限长纯铁棒置于 930渗碳气氛下长期保温，碳原子仅由棒顶端渗入(如图 17-1所示)，试分析并标出 930和缓冷至室温时的组织分布情况(绘制在答题纸上)。 （分数：5.67）_图 17-2所示为 Cu-Cd二元相图全图及其 400600
4、范围的局部放大： （分数：13.00）(1).请根据相图写出 549、547、544、397和 314五条水平线的三相平衡反应类型及其反应式。（分数：6.50）_(2).已知 相成分为 wCd=46.5%，400时 相的成分为 wCd=57%，请计算 400时wCd=50%合金的相组成。（分数：6.50）_西北工业大学硕士材料科学基础真题 2008年答案解析(总分：150.01，做题时间：90 分钟)一、B简答题/B(总题数：6，分数：60.00)1.固态下，无相变的金属，如果不重熔，能否细化晶粒?如何实现?（分数：10.00）_正确答案：()解析：可以。通过进行较大的冷变形，而后在适当温度再
5、结晶的方法获得细晶。或进行热加工，使之发生动态再结晶。2.固体中有哪些常见的相结构?（分数：10.00）_正确答案：()解析：固体中常见的相结构有：固溶体(单质)、化合物、陶瓷晶体相、非晶相、分子相。3.何谓平衡结晶?何谓非平衡结晶?（分数：10.00）_正确答案：()解析：平衡结晶是指结晶速度非常缓慢、液相和固相中扩散均很充分的情况下的结晶。非平衡结晶是指结晶速度比较快、扩散不充分的情况下的结晶。4.扩散第一定律的应用条件是什么?对于浓度梯度随时间变化的情况，能否应用扩散第一定律?（分数：10.00）_正确答案：()解析：扩散第一定律的应用条件是稳态扩散，即与时间无关的扩散。对于非稳态扩散的
6、情况也可以应用扩散第一定律，但必须对其进行修正。5.何为织构?包括哪几类?（分数：10.00）_正确答案：()解析：织构是晶体中晶面、晶向趋于一致的现象。织构包括再结晶织构和变形织构。其中变形织构又包括丝织构和板织构。6.什么是成分过冷?如何影响固溶体生长形态?（分数：10.00）_正确答案：()解析：凝固过程中，随液固界面的推进，液固界面附近液相一侧产生溶质原子富集，导致液相的熔点发生变化，由此产生的过冷现象称为成分过冷。无成分过冷时，固溶体以平面状生长，形成等轴晶；有较小过冷度时，形成胞状组织；有较大成分过冷时，形成树枝晶。二、B作图计算题/B(总题数：4，分数：60.00)7.请分别写出
7、 FCC、BCC 和 HCP晶体的密排面、密排方向，并计算密排面间距和密排方向上原子间距。（分数：15.00）_正确答案：()解析：8.请绘出面心立方点阵晶胞，并在晶胞中绘出(110)晶面；再以(110)晶面平行于纸面，绘出(110)晶面原子剖面图，并在其上标出001、晶向。（分数：15.00）_正确答案：()解析：如图 17-3所示。9.已知 H70黄铜在 400C时完成再结晶需要 1h，而在 390下完成再结晶需 2h，请计算在 420下完成再结晶需要多长时间。（分数：15.00）_正确答案：()解析：在两个不同的恒定温度产生相同程度的再结晶时 两边取对数，并比之得10.一个 FCC晶体在
8、方向在 2MPa正应力下屈服，已测得开动的滑移系是(111)，请确定使该滑移系开动的分切应力 。（分数：15.00）_正确答案：()解析：三、B综合分析题/B(总题数：2，分数：30.00)请根据 Fe-Fe3C相图分析回答下列问题：（分数：17.01）(1).0wt%C合金平衡状态下的结晶过程，并说明室温下的相组成和组织组成。（分数：5.67）_正确答案：()解析：LLFe 3C +Fe 3CFe 3C 相组成：+Fe 3C；组织组成：P+Fe 3C (忽略 Fe3C )。(2).请分析 2.0wt%C合金在较快冷却，即不平衡状态下，可能发生的结晶过程，并说明室温下组织会发生什么变化。（分数
9、：5.67）_正确答案：()解析：根据冷速不同，可能出现共晶反应，得到 Ld；得到的 P层片细小；Fe 3C 的析出将受到抑制，甚至不析出。(3).假设将一无限长纯铁棒置于 930渗碳气氛下长期保温，碳原子仅由棒顶端渗入(如图 17-1所示)，试分析并标出 930和缓冷至室温时的组织分布情况(绘制在答题纸上)。 （分数：5.67）_正确答案：()解析：如图 17-4所示。图 17-2所示为 Cu-Cd二元相图全图及其 400600范围的局部放大： （分数：13.00）(1).请根据相图写出 549、547、544、397和 314五条水平线的三相平衡反应类型及其反应式。（分数：6.50）_正确答案：()解析：549：包晶反应，(Cu)+LB 547：包晶反应，+L 544：共晶反应，L+ 397：包晶反应，+L 314：共晶反应，L+(Cd)(2).已知 相成分为 wCd=46.5%，400时 相的成分为 wCd=57%，请计算 400时wCd=50%合金的相组成。（分数：6.50）_正确答案：()解析：或
