昆明理工大學碩士研究生入學考試-材料科學基礎(chǔ)歷年考試真題和考試大綱

精品文檔，知識共享！昆明理工大學碩士研究生入學考試《材料科學基礎(chǔ)》考試大綱適用專業(yè)：080501材料物理與化學、080502材料學、080503材料加工工程、085204材料工程第一部分考試形式和試卷結(jié)構(gòu)一、試卷滿分及考試時間試卷滿分為150分，考試時間為180分鐘。二、答題方式答題方式為閉卷、筆試。三、試卷內(nèi)容結(jié)構(gòu)1、晶體學基礎(chǔ)、固體材料的結(jié)構(gòu)約20分2、晶體的缺陷約30分3、相圖、凝固與結(jié)晶約40分4、固體中的擴散、化學反應與燒結(jié)約20分5、晶體的范性形變、回復與再結(jié)晶約20分6、固態(tài)相變約20分四、試卷的題型結(jié)構(gòu)概念題15-30％簡答題30-45％計算、畫圖分析題30-45%綜合分析題30-45％第二部分考察的知識及范圍晶體學基礎(chǔ)晶體學的基本概念；晶面指數(shù)和晶向指數(shù)的標定；常見晶體結(jié)構(gòu)及其幾何特征；晶體的堆垛方式。固體材料的結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)、結(jié)合鍵；晶體的電子結(jié)構(gòu)；元素的晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)；合金相結(jié)構(gòu)及影響因素；固溶體；離子化合物；金屬間化合物；間隙化合物。晶體的范性形變單晶體范性變形的基本方式和特點；滑移系統(tǒng)和臨界分切應力定律（Schmid定律）；滑移和孿生的比較；多晶體范性變形（塑性變形）的特點；冷加工對金屬組織和性能的影響；晶體的斷裂。晶體的缺陷1、晶體缺陷的分類及概念。2、點缺陷：基本類型；點缺陷的平衡濃度；過飽和點缺陷的形成。3、線缺陷－位錯：基本類型；刃型位錯和螺型位錯的特征；柏氏矢量；位錯的運動；位錯密度；位錯的彈性能和線張力；作用于位錯上的力；位錯與位錯間的交互作用；位錯與點缺陷之間的交互作用；派－納力；位錯的增殖；位錯的塞積；位錯的交割；面心立方晶體中的位錯；位錯反應；位錯理論的應用。4、面缺陷－界面：界面類型和結(jié)構(gòu)；小角度晶界類型及其結(jié)構(gòu)；晶界特性。相圖相圖的基本規(guī)律、分析方法與應用；分析各種類型的二元相圖及其晶體的結(jié)晶過程和組織；掌握Fe-Fe3C相圖。固體中的擴散、化學反應與燒結(jié)擴散定義及分類；擴散定律及其應用；擴散的微觀理論和機制；擴散系數(shù)和擴散激活能的計算；影響擴散的因素；反應擴散；固相化學反應、燒結(jié)基本理論。七、凝固與結(jié)晶液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)；結(jié)晶的一般過程；金屬凝固時的形核過程：形核方式及條件、臨界晶核尺寸的計算、形核率；純金屬、單相固溶體、兩相共晶體晶體的長大；金屬和合金鑄錠組織的形成和控制?；貜团c再結(jié)晶冷變形金屬加熱時發(fā)生的組織、結(jié)構(gòu)與性能的變化；回復、再結(jié)晶與晶粒長大的特征、機制、動力學及影響因素；金屬的熱變形：熱變形定義，動態(tài)回復和動態(tài)再結(jié)晶，熱變形引起組織、性能的變化。固態(tài)相變固態(tài)相變的特點及分類；脫溶的基本特性；馬氏體相變的基本特性。昆明理工大學2011年碩士研究生招生入學考試試題(A卷)考試科目代碼：844考試科目名稱：材料科學基礎(chǔ)試題適用招生專業(yè)：080501材料物理與化學、080502材料學、080503材料加工工程、0805204材料工程一、名詞解釋（每題3分，共30分）1、晶體及晶胞2、重構(gòu)型相變3、失穩(wěn)分解（調(diào)幅分解）4、固溶體5．珠光體6．孿生7．割階和扭折位錯交割時會發(fā)生相互作用形成的曲折線段就在位錯的滑移面上，稱為扭折；若該曲折線段垂直于位錯的滑移面是，稱為割階。8．時效9．擴展位錯10．共格界面二、作圖分析題（每題10分，共20分）1、在立方晶胞中繪出(001)，(111)，(112)晶面及[101]，[123]晶向。2．假設(shè)某面心立方晶體可以開動的滑移系為，請回答：（1）給出滑移位錯的單位位錯柏氏矢量。（2）若滑移位錯為純?nèi)行臀诲e，請指出其位錯線方向；若滑移位錯為純螺型位錯，其位錯線方向又如何？三、簡答題（每題10分，共50分）1、請簡述均勻形核與非均勻形核的概念及區(qū)別。2、請簡述晶體特征。3．請解釋典型鑄錠組織的形成原因。4．請簡述冷變形金屬加熱時回復、再結(jié)晶及晶粒長大的過程及特點。5．請簡述擴散的微觀機制有哪些？影響擴散的主要因素有哪些？昆明理工大學2011年碩士研究生招生入學考試試題四、綜合分析題（共50分）1、（15分）闡述馬氏體相變概念及特點，說明馬氏體相變中奧氏體熱穩(wěn)定化的概念及本質(zhì)。2．（15分）分析加工硬化、細晶強化、固溶強化與第二相強化在本質(zhì)上有什么異同？3.（20分）根據(jù)圖1所示二元合金相圖：（1）分析合金I、II的結(jié)晶過程，并畫出冷卻曲線。（2）說明合金I、II在室溫下的相和組織是什么？并計算II合金在室溫下的相和組織組成物的相對含量。（3）合金I、II在快冷不平衡狀態(tài)下結(jié)晶，組織有何不同？圖1二元合金相圖昆明理工大學2010年碩士研究生招生入學考試試題(A卷)考試科目代碼：843考試科目名稱：材料科學基礎(chǔ)試題適用招生專業(yè)：080501材料物理與化學、080502材料學、080503材料加工工程、430105材料工程特別提示：請考生注意，本試題為專業(yè)學位考生（工程碩士）及學術(shù)型學位考生共用試題。請考生根據(jù)報考學位類別，嚴格按照題目說明及要求答題，多答漏答均不得分。一、名詞解釋（每題3分，共30分）（所有考生請答此題）1．晶體結(jié)構(gòu)2．配位數(shù)3．柏氏矢量4．交滑移5．共格界面6．枝晶偏析7．熱加工8．二級相變9．加工硬化10．時效二、簡答題（所有考生請從下列7題中任選5題做答）（每題8分，共40分）1．試從結(jié)合鍵的角度，分析工程材料的分類及其特點。2．指出鐵素體、CuZn、Fe3C、TiC各是什么類型的合金相？并比較鐵素體、Fe3C、TiC的形成條件有什么不同？3．從能帶角度解釋導體、絕緣體和半導體的區(qū)別。4．結(jié)晶、重結(jié)晶和再結(jié)晶三者在概念上有何區(qū)別？5．什么是粗糙界面和光滑界面？它們對晶體生長方式和形態(tài)有何影響？6．固相燒結(jié)與液相燒結(jié)的主要傳質(zhì)方式？固相燒結(jié)與液相燒結(jié)之間有何相同與不同之處？7．簡述冷變形金屬加熱時回復、再結(jié)晶及晶粒長大的過程及特點。昆明理工大學2010年碩士研究生招生入學考試試題三、作圖計算分析題（共32分）(學術(shù)型學位考生請答第1、2、3題，專業(yè)學位考生請答第1、2、4題)1．（10分）在立方晶胞內(nèi)畫出、晶面及、、晶向。2．（10分）拉伸銅單晶體時，若拉力軸的方向為[001]，Pa，求(111)面上柏氏矢量的螺型位錯線上所受的力？（銅的點陣常數(shù)aCu=0.36nm）3．（12分）已知A（熔點600℃）與B（熔點500℃）在液態(tài)無限互溶，固態(tài)時A在B中的最大固溶度（質(zhì)量分數(shù)）為wA=0.30，室溫時為wA=0.10；但B在固態(tài)和室溫時均不溶于A。在300℃時發(fā)生共晶反應。試繪出A-B合金相圖，標明各相區(qū)的相組成物；分析計算wA=0.45的合金在室溫時的組織組成物的相對含量。4．（12分）根據(jù)Fe-Fe3C相圖，（1）畫出2％C的鐵碳合金緩慢冷卻時的冷卻曲線，并計算室溫時的組織組成物的相對含量。（2）分析2％C的鐵碳合金快冷條件下，不平衡狀態(tài)結(jié)晶時的組織變化。四、綜合分析題（每題12分，共48分）（學術(shù)型學位考生請答1、2、3、4題，專業(yè)學位考生請答1、2、3、5題）1．關(guān)于擴散，請回答以下問題（1）擴散可以分為哪幾種基本類型？（2）固溶體中原子的擴散必須具備哪些基本條件？（3）在間隙固溶體中，溶質(zhì)原子各以何種機制進行擴散？（4）均勻奧氏體晶粒的長大以及擴散退火時晶內(nèi)偏析的均勻化各屬于何種類型的擴散？2．關(guān)于Fe-C合金，請回答以下問題（1）Fe-C合金中可能存在哪幾種形式的滲碳體？（2）這些滲碳體各在什么溫度或溫度范圍通過什么反應生成？并寫出反應式。（3）這些滲碳體在形態(tài)、大小和分布上有何不同？（4）這些不同種類的滲碳體對Fe-C合金的力學性能會產(chǎn)生怎樣的影響？3．固態(tài)相變與液-固相變在形核、長大規(guī)律方面有何特點？分析這些特點對所形成的組織會產(chǎn)生什么影響？4．指出合金強化的四種主要機制，解釋強化原因。5．說明晶粒大小對合金室溫強度和塑性的影響，并說明原因。若改變固態(tài)純銅的晶粒大小，應采用什么方法？昆明理工大學2009年碩士研究生招生入學考試試題(A卷)考試科目代碼：809考試科目名稱：材料科學基礎(chǔ)試題適用招生專業(yè)：材料物理與化學,材料學,材料成型與控制,生物工程材料一、名詞解釋（每題3分，共30分）1．空間點陣2．相3．擴展位錯4．形變織構(gòu)5.再結(jié)晶6．成分過冷7．柯肯達爾（Kirkendall）效應8．離異共晶9．反應擴散10．慣習面二、簡答題（下列7題中任選5題作答）（每題8分，共40分）1．原子的結(jié)合鍵有哪幾種？各有什么特點？2．面心立方晶體和體心立方晶體的晶胞原子數(shù)、配位數(shù)和致密度各是多少？3．說明間隙固溶體與間隙化合物有什么異同。4．簡述鮑林（Pauling）規(guī)則。5．根據(jù)凝固理論，試述細化晶粒的基本途徑與基本原理。6．簡述固態(tài)相變和回復再結(jié)晶過程的驅(qū)動力。7．固相燒結(jié)與液相燒結(jié)之間有何相同與不同之處？昆明理工大學2009年碩士研究生招生入學考試試題三、綜合分析題（共80分）1．（14分）在面心立方晶體中，分別畫出和、和，指出那些是滑移面、滑移方向，并就圖中情況分析它們能否構(gòu)成滑移系？2．（13分）在鋁的單晶體中，若(111)面上有一位錯與面上的位錯發(fā)生反應時，（1）寫出上述位錯反應方程式，并用能量條件判明位錯反應進行的方向；（2）說明新位錯的性質(zhì)；（3）當外加拉應力軸為[101]，時，求新位錯所受的滑動力（已知鋁的點陣常數(shù)為nm）？3．（12分）現(xiàn)有A、B兩種鐵碳合金。A的顯微組織為珠光體量占75%，鐵素體占25%；B的顯微組織為珠光體量占79%，二次滲碳體量占21%。請計算：（1）這兩種鐵碳合金按顯微組織應分別屬于哪一類鋼？（2）這兩種鐵碳合金的含碳量各為多少？（3）畫出這兩種材料在室溫下平衡態(tài)時的顯微組織示意圖，并標出各組織組成物的名稱。（4）B合金試樣，在快