華南理工大學2007年攻讀碩士研究生入學考試試卷(金屬學)考研真題與答案

1、華南理工大學2007年招收碩士學位研究生入學考試試卷（試卷上做答無效，請在答題紙上做答，試后本卷必須與答題紙一同交回）科目名稱：844金屬學適用專業(yè)：材料科學與工程學院生物醫(yī)學工程（H生物醫(yī)學材料、02靶向藥物載體與材料、03組織工程與組織工程材料方向），材料加工工程（02材料表面技術(shù)、03納米功 能材料、04高性能金屬材料、05薄膜材料、06磁性材料及器件、07電子封裝材 料及工程方向）專業(yè)一、填空題（每個空格0.5分，共10分）（1）在實際晶體中，晶體堆垛順序發(fā)生局部差錯而產(chǎn)生的一種晶體缺陷稱為，它是一 種缺陷。（2）在立方晶系中，一晶而在X、Y、Z坐標軸上的截距分別為1、1/3、1/2,

2、其晶而 指數(shù)為，屬于晶而族。（3）相變反應式Y(jié) （固）一（固）+（固）表示反應：相變反應式L （液）+（固）（固）表示反應。（4）均勻形核既需要起伏，又需要起伏。（5）純金屬結(jié)晶時，固液界而按微觀結(jié)構(gòu)分為和。（6）根據(jù)組織特征，鐵碳合金含碳 wc2.11%且碳以Fe3C形式 存在，斷口呈亮白色，稱為。（7）將固溶體按溶質(zhì)原子在晶格中所占位置分類，可分為固溶體和固溶體（8）面心立方晶胞中的原子數(shù)為：密排六方晶胞中的原子數(shù)為。（9）螺型位錯的位錯線于滑移方向，位錯線的運動方向于位錯線。（10）一個滑移系是由和組成。二、選擇題（每小題1. 5分，共15分）（1）120晶向與晶向方向相反。A. l 2

3、 0 B.l 20C.120（2）下列晶體缺陷中，為線缺陷。A.攣晶界B.空位 C.位錯（3）在形成金屬化合物的二元合金相圖中，穩(wěn)左化合物是。A.條斜線B.條垂直線C. 一條水平線（4）隨著含碳量的增加，鐵碳合金的組織變化順序為。A.珠光體一鐵素體一萊氏體B.萊氏體一珠光體一鐵素體C.鐵素體一珠光體一萊氏體（5）拉伸單晶時，滑移而轉(zhuǎn)向時最易滑移。A.與外力軸交成45oB.與外力軸平行C.與外力軸垂直（6）根據(jù)二元相圖相區(qū)接觸規(guī)則，。A. 兩個單相之間必定有一個單相區(qū)隔開B. 兩個兩相區(qū)必須以單相區(qū)或三相水平線隔開C. 三相水平線和四個兩相區(qū)相鄰（7）一根彎曲的位錯線A.具有唯一的位錯類型B.具

4、有唯一的柏氏矢量C.位錯類型和柏氏矢量處處不同（8）金屬中通常存在著溶質(zhì)原子或雜質(zhì)原子，它們的存在。A.可能使晶格常數(shù)增大，也可能使其減小B總是使晶格常數(shù)減小C.總是使晶格常數(shù)增大（9）界面能最低的相界面是。A.共格界面B.非共格界而C.小角度界而（10）而心立方晶格中，下列晶而的晶而密度最大。A.11OB.100 C.lll三、名詞解釋（每小題4分，共20分）（1）配位數(shù)（2）加工硬化（3）共格界面（4）再結(jié)晶（5）離異共晶四、簡答題（每小題6分，共30分）（1）簡述金屬原子的結(jié)構(gòu)特點。（2）什么是表面能?影響表而能的因素主要有哪些？（3）簡述溶質(zhì)原子的大小對間隙固溶體的固溶度的影響作用。（

5、4）簡述晶向指數(shù)的確定步驟。（5）金屬塑性變形后形成的殘余應力有哪幾類？它們分別由什么原因引起？五、論述題（每題25分，共75分）（1）論述固溶體合金在結(jié)晶時產(chǎn)生的正偏析、負偏析現(xiàn)象及其形成原因。2）什么是回復？論述低溫回復、中等溫度和較髙溫度回復的機理。（3）根據(jù)Fe-Fe3C相圖（見下圖及有關(guān)數(shù)據(jù)表），分別描述：WC = 1.5 %的鐵碳合 金：WC二4. 5%的鐵碳合金從液態(tài)冷卻至室溫的平衡結(jié)晶過程，并寫出其室溫平衡組織。有關(guān)數(shù)據(jù)表特征點溫度，C含碳量Wo %特征點溫度,C含碳量WCZ %A1538OH14950.09B14950.53J14950.17C11484.30K7276.69

6、D12276.69N13940E11482.11P7270.0218F11486.69S7270.77G9120Q6000.0057華南理工大學2007年招收碩士學位研究生入學考試試卷答案解析（試卷上做答無效，請在答題紙上做答，試后本卷必須與答題紙一同交回）科目名稱：844金屬學適用專業(yè)：材料科學與工程學院生物醫(yī)學工程（01生物醫(yī)學材料、02靶向藥物載體與材料、 03組織工程與組織工程材料方向），材料加工工程（02材料表面技術(shù)、03納米功 能材料、04高性能金屬材料、05薄膜材料、06磁性材料及器件、07電子封裝材 料及工程方向）專業(yè)二、選擇題（每小題1.5分，共15分）（7） 一根彎曲的位錯

7、線,。A.具有唯一的位錯類型 B.具有唯一的柏氏矢量C.位錯類型和柏氏矢量處處不同【答案解析】答案選擇B。第一章中柏氏矢量的重要特性。考生應將這部分的知識點熟記，常以填空、選擇的形式 出現(xiàn)。苴中，考生易犯的錯誤是認為“彎曲的位錯線位錯類型和柏氏矢量處處不同”，實際 上，一條不分叉的位錯線，不論其形狀如何，只有一個恒立的柏氏矢量。與柏氏矢雖重要特 性的第四條一一一條位錯線的柏氏矢疑是恒左不變的，它與柏氏回路的大小和回路在位錯 線上的位置無關(guān)?！笔窍喾系?。四、簡答題（每小題6分，共30分）（5）金屬塑性變形后形成的殘余應力有哪幾類？它們分別由什么原因引起？【考察重點】這是第六章?？疾斓闹攸c。各位

8、考生注意要對這類記憶性的考點進行聯(lián)想性、對比性、 邏輯性記憶，以減輕備考負擔。殘留應力分為三類，宏觀內(nèi)應力、微觀內(nèi)應力（對比記憶）、 點陣畸變（占變形金屬總儲存能的絕大部分）。同時應聯(lián)想記憶這些殘留應力的消除方法?！敬鸢附馕觥繗埩魬Φ姆诸悾航饘偎苄宰冃芜^程中，外力所做的功大部分以熱能散失,但有一小部分保留在金屬內(nèi)部, 形成殘留應力，可以把它們分為三類： 宏觀內(nèi)應力（第一類內(nèi)應力）宏觀內(nèi)應力是由于金屬工件或材料各部分的不均勻變形所引起的，它是在整個物體范用 內(nèi)處于平衡的力。若除去其中一部分，力的平衡就遭到破壞，就會產(chǎn)生變形。 微觀內(nèi)應力（第二類內(nèi)應力）它是金屬經(jīng)冷塑性變形后，由于晶?；騺喚ЯＷ?/p>

9、形不均勻而引起的，它是在晶粒或亞晶 粒范圍內(nèi)處于平衡的力。如果此應力在局部超過一定的數(shù)值，可能會使工件在不大的外力下 產(chǎn)生顯微裂紋，導致斷裂。 點陣畸變（第三類內(nèi)應力）塑性變形使金屬內(nèi)部產(chǎn)生大量的位錯和空位，使點陣中的一部分原子偏離其平衡位置, 適成點陣畸變。它的作用范國更小，只在晶界、滑移面等附近不多的原子群范I罰內(nèi)維持平衡, 具有向穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變的自發(fā)趨勢。五、論述題（每題25分，共75分）（1）論述固溶體合金在結(jié)晶時產(chǎn)生的正偏析、負偏析現(xiàn)象及其形成原因。【考察重點】第三章的基礎考點，屬于不平衡結(jié)晶及苴組織的內(nèi)容?！敬鸢附馕觥胯T錠中低熔點元素的含量從先凝固的外層到后凝固的內(nèi)層逐漸增多，髙熔點

10、元素的含量 逐漸減少，這種區(qū)域偏析稱為正偏析。比如Kcl的合金，根據(jù)溶質(zhì)的分配規(guī)律，在不平衡 結(jié)晶過程中，溶質(zhì)原子在固相中基本不擴散,則先凝固的固相中溶質(zhì)原子濃度低于平均成分。 如果結(jié)晶速度慢，液體內(nèi)的原子擴散比較充分，溶質(zhì)原子通過對流可以向遠離結(jié)晶前沿的區(qū) 域擴散，使后結(jié)晶的液體的濃度逐漸提高，結(jié)晶結(jié)朿后，鑄錠（件）內(nèi)外溶質(zhì)濃度差別較大, 即正偏析嚴重；如果結(jié)晶速度較快，液相內(nèi)不存在對流，原子擴散不充分，溶質(zhì)原子只在枝 晶間富集，則正偏析較小。正偏析一般難以避免，通過壓力加工和熱處理也難以完全改善， 正偏析使鑄錠（件）性能不均勻，因此在澆注時應采取適當?shù)拇胧Ｏ喾?，如果是低熔點元素富集在鑄錠先凝固的外層，則這種現(xiàn)象稱為負偏析。英原因大 致是，原理鑄件中心地區(qū)富集低熔點元