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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
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