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21西安交通大学2013年硕士学位研究生入学材料科学基础考试试题一、名词解释1.空间群2.成分过冷3.上坡扩散4.柯氏气团5.变形织构6.交滑移7.离异共晶8.动态再结晶9.堆垛层错10.珠光体二、填空221.面心立方晶体最密排面是，最密排方向是，体心立方最密排面是，最密排方向是，密排六方最密排面是，最密排方向是。2.结构基元应满足四个形同条件：相同，相同，相同，相同。3.小角度境界由位错构成，其中对称倾侧晶界由构成，扭转晶界由相同构成。4.一个滑移面和其面上一个组成一个滑移系。5.反映空间点阵的全部特征的单位六面体只有个，称为布拉菲点阵，这些点阵归为晶系。6.Cu的结构为晶体结构，单胞中原子数为，致密度为，配位数为。7.晶粒较小的金属比晶粒较粗的同种金属有强度和硬度，的塑性和韧性，这种现象称为强化；铸造工艺中常用的细化晶粒的方法是、和。8.铁素体是碳在中的固溶体，与纯铁相比，其强度硬度更高，塑性韧性更低，这是由于强化的结果。9.利用三元合金变温截面图，可以方便的分析合金的过程，确定温度。三元系匀晶变温截面图上固相线和液相线液相和固相成分变化迹线，它们之间不存在关系，因此不能根据这些线来确定两平衡相的及10.纯共晶合金生长时，两相平均成分与液体成分，两相协同生长时界面前沿液体溶质堆积，成分过冷，生长界面是式，不会产生结构和23结构。三、判断正误1.两侧晶粒位相差不大于5°称为大角度晶界。2.刃位错和螺位错在条件适宜情况下，都能发生攀移。3.密堆积结构会形成两种空隙，一是由8个球组成的八面体间隙，另一种是4个球组成的四面体间隙。4.平行刃位错与螺位错间将发生交互作用而不是彼此分开或靠近。5.以界面能降低为晶粒长大驱动力时，晶界迁移总是向着晶界曲率中心方向。6.只要满足位错反应的几何条件和能量条件，位错就将发生分解。7.就其本质而言，孪晶也是层错。8.金属晶体中的孪晶区与未孪晶区属于同一个相，但不属于同一种组织组成物。9.再结晶核心长大伴随着晶界的移动，故其驱动力为晶界能。10.金属的热加工和冷加工，是以加工温度的高低来区别的。11.有序固溶体中同类原子间结合能大于异类原子间结合能。12.含碳量越高，铁碳合金的强度，硬度越高。13.三元合金系中，一温度下给定成分合金处于两相平衡共存时，两相平衡的成分不能随意变动，合金成分沿共轭连线变化时，两相平衡成分是不变化的。14.与均匀形核相比，非均匀形核需要的形核功小，临界半径小。15.显微偏析和正常偏析通常用扩散退火来消除。2416.由于陶瓷材料中基本没有位错，所以陶瓷材料室温下几乎没有塑性变形。17.每一个电子轨道上最多只能容纳两个自旋相反的电子。18.形变织构的形成是塑性变形时晶粒被拉长（或压扁）的结果。19.金属的实际屈服强度远低于其理论屈服强度，是由于其中存在着位错。20.有些高分子材料冷变形时也会发生屈服延伸。四、简答题1.请从结合键角度，谈谈工程材料的分类和特点。2.说明晶体结构和空间点阵之间的关系。3.什么是晶面族？写出立方晶系{111}晶面族和六方晶系{1102}晶面族中所有晶面的密勒指数。4.什么是时效强化（沉淀强化）?以Al—4%Cu为例用位错理论解释时效强化机理。5.什么是退火低碳钢的屈服现象和应变时效现象？用位错理论解释这两种现象。6.简述冷变形金属加热过程中的回复，再结晶和晶粒长大过程中组织（显微组织和亚结构）性能（内应力，导电性，强度硬度，塑性韧性）的变化。五、问答题（12分）1.画图说明面心立方结构和体心立方结构中八面体间隙的位置。2.计算FCC中八面体间隙的大小（用间隙半径表示），并说明间隙中心坐标。3.铁在912℃时由α—Fe（体心立方）变为r—Fe（面心立方），已知碳存在于铁25的间隙中，试解释为什么碳在r—Fe中的溶解度比在α—Fe中的溶解度大？已知r—Fe，α—Fe和碳原子半径分别是0.129nm。0.125nm和0.077nm。六、如图所示，晶体中有一个矩形位错环ABCD，其伯氏矢量b垂直于AB（10分）（1）怎样加力可以使它向外滑移？（2）当位错环滑移出晶体后，其外形发生了什么变化？（3）假定AB，BC，CD，DA依次先后滑移出晶体，当每段位错滑移出晶体后，晶体外形是什么样？七、（16分）1.画出Fe-Fe3C相图，标出各相区和室温平衡组织。2.写出相图上三个水平线所代表的反应类型和反应式。3.简述含碳量0.17wt%的Fe—C合金结晶凝固过程，并计算其室温平衡组织的百分含量。4.指出Fe3C有几种形态，分别是什么？其生成条件如何，对材料性能有何影响？