三峽大學(xué)考研歷年真題之機(jī)械工程材料2006_2010--2011(2010--2011有答案)年考研

1、第1頁(yè)共2頁(yè)三峽大學(xué)2006 年研究生入學(xué)考試試題考試科目：機(jī)械工程材料（考生必須將答案寫(xiě)在答題紙上）一、請(qǐng)描述面心立方、體心立方和密排六方晶體在發(fā)生塑性變形的滑移面、滑移方向；并根據(jù)滑移系數(shù)量和晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，定性說(shuō)明（比較）上述三種晶體類(lèi)型的金屬或合金的塑性變形難易程度。本題共 15 分 二、什么是均勻形核？什么是非均勻形核？ 請(qǐng)寫(xiě)出均勻形核和非均勻形核的晶核的臨界半徑 rk 的表達(dá)式，并敘述金屬結(jié)晶的結(jié)構(gòu)起伏和能量起伏對(duì)形核的意義；根據(jù)形核理論說(shuō)明控制晶粒大小的主要方法。本題共 15 分 三、以平衡分配系數(shù) K 0 <1 的勻晶系合金的不平衡結(jié)晶為例，說(shuō)明枝晶偏析的形成過(guò)程，以及消除

2、枝晶偏析的熱處理工藝。本題共 15 分 四、圖示為 Fe-Fe3C 相圖。請(qǐng)完成下列問(wèn)題：（ 1）根據(jù)組織特征 , 寫(xiě)出鐵碳合金按含碳量劃分的類(lèi)型 ; 7 分（ 2）寫(xiě)出相圖中三條水平線(xiàn)上的反應(yīng)及反應(yīng)類(lèi)型； 6 分（ 3）分別寫(xiě)出亞共析鋼、亞共晶白口鑄鐵在冷卻過(guò)程中的相變過(guò)程和結(jié)晶組織示意圖；17 分 （ 4）40 鋼從液態(tài)緩冷至室溫，計(jì)算其在室溫下各相和各組織組成物的相對(duì)重量百分?jǐn)?shù)。10 分 本題共 40 分 第 2 頁(yè)五、請(qǐng)敘述冷塑性變形后的金屬材料在發(fā)生回復(fù)和再結(jié)晶過(guò)程中的缺陷和組織的變化。本題共 10 分 六、請(qǐng)敘述共析鋼的奧氏體形成過(guò)程及影響奧氏體形成速度的因素。本題共 15 分 七

3、、請(qǐng)敘述板條馬氏體和片狀馬氏體的顯微組織結(jié)構(gòu)特征；并說(shuō)明兩者的機(jī)械性能特點(diǎn)。本題共 15 分 八、 T10A 鋼含碳量約為1.0%， A c1=730， Accm=800， M s=175。 該合金的原始組織為片狀珠光體加網(wǎng)狀滲碳體。若用此鋼制作形狀簡(jiǎn)單的刀具，請(qǐng)說(shuō)明需要經(jīng)過(guò)那些熱處理工序才能滿(mǎn)足零件的加工和最后性能的要求。寫(xiě)出具體熱處理工藝名稱(chēng)、加熱溫度參數(shù)、冷卻方式以及冷卻至室溫時(shí)得到的組織。本題共 25 分 第1頁(yè)共6頁(yè)三峽大學(xué)2010 年研究生入學(xué)考試試題考試科目：機(jī)械工程材料（考生必須將答案寫(xiě)在答題紙上,包括填空題）提示 :試題卷面總分 150, 考試時(shí)間 3 小時(shí)一、 填空 (每空

4、 1 分，共30 分)1.晶體結(jié)構(gòu)有1個(gè)晶系、 2種空間點(diǎn)陣。 最典型、最常見(jiàn)的金屬晶體結(jié)構(gòu)是3、4和 5 。鐵在室溫下是6晶體結(jié)構(gòu)。2.金屬結(jié)合健是：7。3.結(jié)晶時(shí)細(xì)化晶粒的方法有：8、9、10。4.二元?jiǎng)蚓岛辖鸬慕Y(jié)晶過(guò)程中，固相成分沿11變化，液相成分沿12變化。5.位錯(cuò)的類(lèi)型有13、14、15。6.非均勻形核比均勻形核所需要的形核功16。7.經(jīng)過(guò)塑性變形的金屬材料在加熱時(shí)會(huì)發(fā)生17和18。8.金屬材料冷變形殘余應(yīng)力分為如下兩類(lèi)：19和20。9.在鋼中引起“熱脆性”的元素是21。10.Hall-Petch 公式描述的是22之間的關(guān)系。11.回復(fù)和再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力是23。12.置換固溶體的擴(kuò)

5、散是采用24機(jī)制進(jìn)行的。13.馬氏體 M 相變的機(jī)制為25 。其組織形態(tài)有：26和27。在 28 組織形態(tài)中位錯(cuò)密度較高。14. 貝氏體分為 29和30。二、判斷題 (每小題 1分，共20 分)（） 1、置換原子的固溶強(qiáng)化效果比間隙原子的固溶強(qiáng)化效果大，因?yàn)橹脫Q原子的半徑一般比間隙原子大。（）2、在室溫下，金屬的晶粒越細(xì)，則其強(qiáng)度愈高和塑性愈低。（）3、凡是液體凝固為固體的過(guò)程都是結(jié)晶過(guò)程。（）4、過(guò)共析鋼由液態(tài)緩冷至室溫時(shí)候時(shí)析出的二次滲碳體，在組織形態(tài)與晶體結(jié)構(gòu)方面均與一次滲碳體不同。（）5、純金屬的實(shí)際結(jié)晶溫度與其冷卻速度有關(guān)。（）6、位錯(cuò)只能通過(guò)滑移方式運(yùn)動(dòng)。（）7、滑移變形不會(huì)引起金

6、屬晶體結(jié)構(gòu)的變化。（）8、原始組織為片狀珠光體的鋼加熱奧氏體化時(shí)，細(xì)片狀珠光體的奧氏體化速度比粗片狀珠光體的快。（）9、同一鋼材，在相同的加熱條件下，水冷比油冷的淬透性好，小件比大件的淬透性好。（）10、上貝氏體綜合性能優(yōu)于下貝氏體。（）11、不論含碳量高低，馬氏體都硬而脆。（）12、同種材料不同尺寸試樣所測(cè)得的伸長(zhǎng)率相同。（）13、間隙固溶體和置換固溶體均可以形成無(wú)限固溶體。（）14、杠桿定律適用于三相區(qū)。（ ）15、再結(jié)晶過(guò)程是形核和核長(zhǎng)大過(guò)程，所以再結(jié)晶過(guò)程也是相變過(guò)程。（ ） 16、在鐵碳合金中，只有共析合金結(jié)晶時(shí)，發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，形成共析組織。（） 17、由于位錯(cuò)具有易動(dòng)性，因而位錯(cuò)密

7、度越大，金屬變形越容易，強(qiáng)度越低。（）18、在制定熱加工工藝時(shí)，應(yīng)盡量使工件中的流線(xiàn)與拉應(yīng)力方向平行。（）19、金屬鑄件中粗大的晶粒不可能通過(guò)再結(jié)晶退火來(lái)細(xì)化。（） 20、在合金結(jié)晶過(guò)程中析出的初生晶和二次晶均具有相同的晶體結(jié)構(gòu)，但具有不同的組織形態(tài)。三、選擇題 (每小題1 分，共20 分 )1、陶瓷材料的結(jié)合鍵是（）。(a) 金屬鍵、共價(jià)鍵(b)離子鍵、共價(jià)鍵(c) 離子鍵、分子鍵(d)共價(jià)鍵、分子鍵2、高分子材料的結(jié)合鍵是（）。(a)金屬鍵、共價(jià)鍵(b)離子鍵、共價(jià)鍵(c)離子鍵、分子鍵(d)共價(jià)鍵、分子鍵3、晶體結(jié)構(gòu)分有多少個(gè)晶系（）。(a) 3(b) 7(c) 14(d) 284、晶體

8、中的位錯(cuò)屬于（）。(a) 體缺陷 (b) 面缺陷 (c) 線(xiàn)缺陷 （ d）點(diǎn)缺陷5、在晶體缺陷中，屬于點(diǎn)缺陷的有（）。(a)間隙原子（ b）位錯(cuò)(c) 晶界 (d) 縮孔6、產(chǎn)生枝晶偏析的原因是由于（）。（ a）相線(xiàn)間距很小，冷卻緩慢（b） 液固相線(xiàn)間距大，冷卻速度也大（ c） 液固相線(xiàn)間距大，冷卻緩慢（d） 液固相線(xiàn)間距很小，冷卻速度大7、金屬結(jié)晶時(shí)，冷卻速度越快，其實(shí)際結(jié)晶溫度將（）。(a) 越高 (b) 越低 (c) 越接近理論結(jié)晶溫度8、鑄造條件下，冷卻速度越大，則（）。(a)過(guò)冷度越大，晶粒越細(xì)（b）過(guò)冷度越大，晶粒越粗(c)過(guò)冷度越小，晶粒越細(xì)(d) 過(guò)冷度越小，晶粒越粗9、兩組元

9、組成固溶體，則固溶體的結(jié)構(gòu)（）。（ a）與溶劑相同(b)與溶劑、溶質(zhì)都不相同(c)與溶質(zhì)相同(d)是兩組元各自結(jié)構(gòu)的混合10、在純金屬液體中形成臨界晶核時(shí)，固、液相間的體積自由能差尚不能抵消新增的晶核表面能其不足部分還必須依靠其他能量即液體中的：(a)結(jié)構(gòu)起伏(b) 濃度起伏(c) 能量起伏 (d) 成分起伏11、45 鋼在室溫下，鐵素體組織物在整個(gè)合金中占的百分?jǐn)?shù)為（）。( a )6 .690.45100 %( b ) 0. 450 . 0218100 %6 .690 . 02186. 690 . 0218( c )0 .770.45100 %( d ) 0. 450 . 0218100 %

10、0 .770 .02180.770 . 021812、珠光體是一種（）。(a) 單相固溶體 (b) 兩相固溶體 (c) 化合物 (d) 機(jī)械混合物13、奧氏體向珠光體的轉(zhuǎn)變屬于： （）（a） 擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變（ b）非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變（ c） 半擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變（ d） 無(wú)擴(kuò)散。14、隨冷塑性變形量增加，金屬的（）。（a）強(qiáng)度下降，塑性提高(b)強(qiáng)度和塑性都下降(c)強(qiáng)度和塑性都提高(d)強(qiáng)度提高，塑性下降15、合金固溶強(qiáng)化的原因是()。（ a）晶格類(lèi)型的改變(b) 晶粒細(xì)化(c)晶格發(fā)生畸變(d)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)16、鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后獲得的組織： （）（a）回火馬氏體；（b）回火屈氏體；（ c）回火索氏體。17、

11、馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，晶體結(jié)構(gòu)的改組是依靠_進(jìn)行的。(a)滑移方式(b)切變方式(c)擴(kuò)散方式(d)扭轉(zhuǎn)方式18、奧氏體向貝氏體的轉(zhuǎn)變屬于： （）（a）擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變；（b） 非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變；（ c）半擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變。19、化學(xué)熱處理與其他熱處理方法的根本區(qū)別是（）。（ a）加熱溫度（ b）組織變化（ c）鋼成分變化（d）性能變化OOO20、過(guò)共析鋼正火的目的是()。(a)調(diào)整硬度，改善切削加工性(c)消除網(wǎng)狀二次滲碳體（b）細(xì)化晶粒，為淬火作組織準(zhǔn)備(d)防止淬火變形與開(kāi)裂四、在右圖所示的立方晶系晶胞中，畫(huà)出(1 10) 、 (121) 晶面和 111 、 11 1 、 212 晶向。(本題 15 分)五、圖

12、示為鐵碳相圖，請(qǐng)完成下列問(wèn)題：1. 分析圖中、合金平衡結(jié)晶的相變過(guò)程，指出室溫下的平衡組織，并畫(huà)出結(jié)晶過(guò)程示意圖；2計(jì)算含碳量為0.5% 鋼室溫下平衡組織的相的相對(duì)質(zhì)量百分含量。(本題共 35 分)六、請(qǐng)敘述1）共析鋼的奧氏體的形成過(guò)程；2）奧氏體連續(xù)冷卻過(guò)程中可能發(fā)生的相變；3）分析和比較相變特點(diǎn)。(本題共 15 分)七、下圖為過(guò)共析鋼的C 曲線(xiàn)。1）請(qǐng)敘述在不同溫度范圍等溫發(fā)生的轉(zhuǎn)變；2）說(shuō)明和比較轉(zhuǎn)變類(lèi)型。(本題共 15 分)三峽大學(xué)2010 年研究生入學(xué)考試試題參考答案考試科目：機(jī)械工程材料一、填空參考答案1、7，2、14，3，BCC， 4、 FCC，5、HCP、6、BCC，7、金屬鍵

13、，8、降低冷卻速率， 9、孕育劑， 10、攪拌， 11，固相線(xiàn)， 12、液相線(xiàn)， 13、刃型位借， 14、螺型位錯(cuò)， 15，混合位錯(cuò)， 16、小，17、回復(fù)， 18、再結(jié)晶， 19、宏觀(guān)殘余應(yīng)力， 20、微觀(guān)殘余應(yīng)力， 21、 S， 22、強(qiáng)度 /硬度與晶粒度（大?。?23、存儲(chǔ)能， 24、空位擴(kuò)散， 25、切變， 26、板條狀 M，27、針狀 M，28、板條狀 M，29、上貝氏體， 30、下貝氏體二、判斷題參考答案1×， 2×， 3×， 4×， 5，6×， 7，8， 9×， 10×，11×， 12×，

14、13×， 14，15×， 16×， 17×， 18×， 19×， 20。三、選擇題參考答案123781314151718BDBCABBAAC21252730353637384042CDADCCCCCC四參考答案畫(huà)出(110)、(121)晶面的晶面分別為EDCF面， AFL面，畫(huà)出111 、11 1、 212晶向分別為FD方向， EC方向，BL方向，五參考答案答 1合金的冷卻結(jié)晶過(guò)程 : LL+ L+AAA+FF+P或： 1 點(diǎn)以上為液相 L ，1-2 部分液相轉(zhuǎn)變?yōu)?， 2-2發(fā)生包晶反應(yīng)生成 A ，2-3剩下的液相 L 轉(zhuǎn)變?yōu)?A

15、，3-4A 降溫， 4-5 部分 A 轉(zhuǎn)變?yōu)?F，5-5發(fā)生共析反應(yīng)生成 P，5-6F 中有少量三次 Fe3C 析出（可忽略）。降溫到室溫時(shí)為F+P。合金的冷卻結(jié)晶過(guò)程：LL+AAA+ Fe3C Fe3C +P或：1 點(diǎn)以上為液相 L，1-2 全部液相轉(zhuǎn)變?yōu)?A ，2-3 A 降溫，3-4A 冷卻析出 Fe3C，4-4發(fā)生共析反應(yīng)生成 P，4-5 不發(fā)生變化，降溫到室溫時(shí)為 Fe3C+P。合金的冷卻結(jié)晶過(guò)程：LL+ALeLe+A+ Fe3 C Le+P+ Fe3C或： 1 點(diǎn)以上為液相 L ，1-2 部分液相轉(zhuǎn)變?yōu)锳 ，2-2發(fā)生共晶反應(yīng)生成Le，2-3A 冷卻析出 Fe3C ，3-3發(fā)生共析

16、反應(yīng)生成 P，3-4 Le 變?yōu)?Le，降溫到室溫時(shí)為 Le+P+ Fe3C。（結(jié)晶過(guò)程示意圖略）答 2：50 鋼室溫下平衡組織的組織組成物相對(duì)質(zhì)量百分含量為：P（ 0.50 0.0008） /（0.77 0.0008） ×100 64.9% F（ 0.77 0.50）/ （0.770.0008）×100=35.1% 可忽略 0.0008六參考答案1）共析鋼的奧氏體的形成過(guò)程：奧氏體的形成、長(zhǎng)大、未溶碳化物的分解、成分均一化。2）奧氏體連續(xù)冷卻過(guò)程中可能發(fā)生的相變：相變：向 P 轉(zhuǎn)變 含先析出 F 或 Fe3C;向 B 轉(zhuǎn)變 ;向 M 轉(zhuǎn)變。3）P 轉(zhuǎn)變是典型的擴(kuò)散型相變；

17、依據(jù)CCT 曲線(xiàn)及冷卻速率， 可能的M 轉(zhuǎn)變是典型的非擴(kuò)散（切變）型相變； B 轉(zhuǎn)變是兼?zhèn)渖鲜鰞煞N相變特征。七、參考答案1、A1-5500C 珠光體轉(zhuǎn)變A1-6500CA P650-6000CA S600-5500CA To550 C-Ms貝氏體轉(zhuǎn)變2、 a)珠光體轉(zhuǎn)變擴(kuò)散型b) 貝氏體轉(zhuǎn)變 擴(kuò)散 +切變c) 馬氏體轉(zhuǎn)變 切變第1頁(yè)共 4頁(yè)三峽大學(xué)2011 年研究生入學(xué)考試試題(A 卷)考試科目：機(jī)械工程材料（考生必須將答案寫(xiě)在答題紙上）提示 :試題卷面總分 150, 考試時(shí)間 3 小時(shí)一、 填空題 ( 每空 1 分，共 30 分)1.右圖中，晶面 abcd的晶面指數(shù)是 _，晶向 ce 的晶向

18、指數(shù)是 _。2.液態(tài)金屬總是在過(guò)冷的條件下結(jié)晶，其冷卻速度越快，則過(guò)冷度越 _，實(shí)際結(jié)晶溫度越 _，形核率越 _，結(jié)晶后的晶粒便越 _，其強(qiáng)度越_，塑性和韌性越 _。3.純Fe的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)?，其晶體結(jié)構(gòu)依次是 _、_、 _。4. 屬于珠光體類(lèi)型的組織有 _、_、_三種，三者均由 _和_兩種相構(gòu)成。但它們的力學(xué)性能是有差別的，其原因是 _。5. 碳鋼中馬氏體組織形態(tài)主要有 _、_兩種，其中 _強(qiáng)韌性較好。6. 金屬的塑性變形在大多數(shù)情況下是以 _的方式進(jìn)行的，它是在_作用下發(fā)生，常沿晶體中 _的晶面及晶向發(fā)生。第 2頁(yè)共 4頁(yè)7. 在BCC和FCC晶格中，單位晶胞內(nèi)的原子數(shù)分別為 _和 _，其

19、致密度分別為 _和_。二、判斷題 ( 對(duì)的打，錯(cuò)誤的打×，每小題 1分，共 20 分)( ) 1. Cr12鋼和 1Cr13 鋼成分及性能相近，因此可以互相代用。( ) 2. 3Cr2W8V鋼平均含碳量為 0.3%左右，故是一種調(diào)質(zhì)鋼，經(jīng) 1080加熱淬火 +560回火三次后，獲得回火索氏體組織，因此適宜作車(chē)床主軸等要求綜合力學(xué)性能的零件。( )3.滾動(dòng)軸承鋼 GCr15由于含碳量高（ 0.95 1.05 ）、含 Cr也高達(dá) 15，因而具有高的硬度、耐磨性和紅硬性。() 4.耐磨鋼 ZGMn13水韌處理的目的是獲得高硬度、高耐磨性的馬氏體組織。( )5.平衡狀態(tài)的鐵碳二元合金在室溫下

20、都是由F+Fe3C兩個(gè)基本相組成，含碳量不同，只是這兩個(gè)相的數(shù)量、形態(tài)和分布不同而已。( )6.淬透性相同的鋼在任何情況下所獲得的淬硬層深度都是相同的。( )7.淬火馬氏體在回火時(shí)出現(xiàn)的第一類(lèi)回火脆性，既不能用熱處理，也不能用合金化加以消除。( )8.可鍛鑄鐵中的石墨形態(tài)呈團(tuán)絮狀結(jié)構(gòu)，對(duì)基體割裂程度大大降低，塑性良好，因而可以通過(guò)鍛造方法改變鑄件形狀。( )9.二元相圖中的水平線(xiàn)表示三相平衡狀態(tài)。( )10.鋼的冶金質(zhì)量，主要依據(jù)雜質(zhì)含量來(lái)評(píng)價(jià)。( )11.同種材料不同尺寸試樣所測(cè)得的伸長(zhǎng)率相同。( )12. 是機(jī)械零件的設(shè)計(jì)依據(jù)，如果使用 代替，則應(yīng)選擇較大的安全系0.2b數(shù)。( )13.晶體的配位數(shù)越大，其致密度也越高。( )14.凡是液體凝固為固體的過(guò)程都是結(jié)晶過(guò)程。( )15.評(píng)定晶粒度的方法是：在相同放大倍數(shù)的條件下，將晶粒組織圖像或顯微照片與