2022年北京科技大学历金属学考研试题及答案.docx

北京科技大学 1999 年硕士学位研究生入学考试试题 科目：金属学 1、名词解释 :（10 分）（1）点阵畸变（2）组成过冷（3）再结晶温度（4）滑移和孪生（5）惯习现象2、说明面心立方、体心立方、密排六方（排方向和致密度 （10 分）c/a≥1.633）三种晶体结构形成的最密排面，最密3、在形变过程中，位错增殖的机理是什么？（ 10 分）4、简述低碳钢热加工后形成带状组织的原因，以及相变时增大冷却度速度可避免带状组织产生的原因 （10 分）5、简要描述含碳量 0.25%的钢从液态缓慢冷却至室温的相变过程（包括相变转换和成分转换）10 分）6、选答题（二选一， 10 分）（1）铸锭中区域偏析有哪几种？试分析其原因，并提出消除区域偏析的措施2）固溶体结晶的一般特点是什么？简要描述固溶体非平衡态结晶时产生显微偏析的原因，说明消除显微偏析的方法7、简述金属或合金冷塑性变形后，其结构、组织和性能的变化 （ 10 分）8、简述经冷变形的金属或合金在退火时其显微组织，储存能和性能的变化规律 （ 10 分）9、选答题（二选一， 10 分）（1）为了提高 Al-4.5%Cu 合金的综合力学性能，采用了如下热处理工艺制度，在熔盐浴中505℃保温 30 分钟后，在水中淬火，然后在 190℃下保温 24 小时，试分析其原因以及整个过程中显微组织的变化过程。

2）什么叫固溶体的脱溶？说明连续脱溶和不连续脱溶在脱溶过程中母相成分变化的特点10、简述固溶强化，形变强化，细晶强化和弥散强化的强化机理 （10 分）11、简述影响再结晶晶粒大小的因素有哪些？并说明其影响的基本规律 （ 10 分）12、画出铁碳相图，并写出其中包晶反应，共晶反应和共析反应的反应式 （10 分）13、选做题（二选一， 10 分）（1）如果其他条件相同，试比较下列铸造条件下，铸件中晶粒大小，并分析原因a.水冷模浇铸和砂模浇铸 b.低过热度浇铸和高过热浇铸c.电磁搅拌和无电磁搅拌 d.加入，不加入 Al-Ti-B 铅合金2）什么叫形变织构？什么叫再结晶织构？简要说明形变织构，再结晶织构的形成机理北京科技大学 2000 年硕士学位研究生入学考试试题 科目：金属学1.名词解释（ 10 分）1 相界面2 相律3 过渡相④菲克第一定律⑤退火织构2.什么是固溶体？在单相合金中，影响合金元素的固溶度的因素有哪些？固溶体与组成固溶体的纯金属相比有什么特点？（ 10 分）3.什么叫晶界？简述小角度晶界和大角度晶界的晶体结构特点 （10 分）4.为什么固体相变比液态相变所需要的过冷度要大？固体相变形核时有何特点？（ 10 分）5.铸锭的低倍组织由外向里可分为哪几个区域？简述各个区域组织形成原因。

（ 10 分）6.什么叫孪生？什么叫滑移？对面心立方晶体而言，它们之间的区别和联系是什么？（ 10分）7.在多晶塑性变形中， 各个晶体之间的变形是如何协调起来的？简述晶界和晶粒的大小对形变的影响规律 （10 分）8.什么是上屈服点和下屈服点？如何避免上屈服点和下屈服点的出现？简述吕德斯带形成的原因10 分）9.什么是菲克第二定律？运用菲克第二定律（扩散方程）阐述在扩散退火时是如何消除显微偏析的？（ 10 分）10.再结晶过程中，晶核形成速度的定义是什么？影响晶核形成速度和长大速度的因素有哪些？并加以阐述 （10 分）11.再结晶过程中，晶核形成速度的定义是什么？影响晶核形成速度和长大速度的因素有哪些？并加以阐述 （10 分）12.叙述含碳量 0.8%的碳钢从液态缓慢冷却到室温的相变过程（包括相转变和成分变化） ，以及室温时的相组成和各相的比例是多少？（ 10 分）13.写出面心立方晶体、体心立方晶体最可能发生滑移的晶面和晶向，画出面心立方晶体的（123）晶面10 分）北京科技大学 20XX 年硕士学位研究生入学考试试题科目：金属学1.名词解释：（每小题 2 分，共 10 分）（1）单胞和复合单胞（2）金属键（ 3）代位固溶体（4）位错（ 5）偏聚和有序化2.判断对错：（10 分）3.以液态无限互溶、 固态有限溶解并具有共晶反应的二元相图为例说明二元相图是制作方法和二元相图的一般几何规律。

（10 分）4.结晶后的组织中产生显微偏析的原因是什么？采用什么措施能减少和消除偏析 （10 分）5.什么是晶界？讨论晶界在多晶体形变过程中的作用 （10 分）6.什么是相界面？复合合金形变的特点是什么？（ 10 分）7.说明使多晶体晶粒细化能使材料的强度提高、韧性增加的原因 （10 分）8.简要叙述马氏体转变的一般特点 （10 分）9.要想获得粗大的再结晶晶粒可采取什么措施，说明原因 （10 分）10.简述固态相变在相变阻力、新相形核、新相成长方面的特点 （10 分）11.什么叫再结晶？什么是再结晶温度？简要描述再结晶过程 （10 分）12.以接近平衡的状态下固溶体合金结晶过程说明固溶体结晶过程特点 （10 分）13.铁碳相图为例说明什么是包晶反应、共晶反应、共析反应 （10 分）北京科技大学 20XX 年硕士学位研究生入学考试试题科目：金属学一.名词解释（ 20 分，每个 2.5 分）（1）点阵畸变 （ 2）柏氏矢量 （ 3）相图 （4）过冷度（5）形变织构 （6）二次再结晶 （7）滑移系 （8）孪生二.画出立方晶系中（ 111）面、（ 435）面写出立方晶系空间点阵特征 （10 分）三.铸锭的一般组织可分为哪几个区域？写出其名称。

并简述影响铸锭结晶组织的因素 （ 10分）四.画图并简述形变过程中位错增殖的机制 （10 分）五.写出菲克第一定律的数学表达式，并说明其意义简述影响扩散的因素 （10 分）六.简述形变金属在退火过程中显微组织、存储能及其力学性能和物理性能的变化 （10 分）七.简述固态相变与液态相变的相同点与不同点 （10 分）八.画出铁碳相图，标明相图中各特征点的温度与成分，写出相图中包晶反应、共晶反应与共析反应的表达式 （10 分）九.分析再过程中行核和张大与凝固过程中的行核和张大有何不同点 （ 10 分）十.分析含碳量 0.12%的铁碳合金的结晶过程 （10 分） （单考生做）十一 .简述铸锭的宏观偏析 （10 分）（单考生做）十二 .简述金属晶体中缺陷的类型 （10 分）（单考生做）北京科技大学 20XX 年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目 :金属学试卷三------------------------------------------------------------------------ 适用专业 :材料学、材料科学与工程、材料加工工程说明:统考生做一至十一题;单考生做一至八和十二至十四题一、简述题 (4 分/小题 ,共 40 分) 1.滑移临界分切应力 2.金属键 3.中间相 4.布喇菲 (Bravais)点阵 5.再结晶温度 6.滑移系 7.位错 8.二次再结晶 9.偏析 10.马氏体相变二、单相金属或合金各晶粒间的界面一般称之为晶界,通常晶界又分为小角度晶界和大角度晶界两大类 ,试问 :划分为两类晶界的依据是什么?并讨论构成小角度晶界的结构模型。

10 分) 三、分别画出立方晶系晶胞内的(110)、(112)晶面和 E110]、E111)晶向 (10 分) 四、讨论晶体结构和空间点阵之间的关系 (10 分) 五、什么是固溶体 ?讨论影响固溶体溶解度的主要因素 (10 分) 六、分析和讨论冷加工金属或合金塑性变形后回复再结晶过程中组织和性能的变化特征 (10分) 七、画出 Fe-F3C 相图 ,分析含碳量为1.1wt%( 重量百分比 )的铁碳合金从液相平衡凝固到室温时的转变过程 ,画出组织转变示意图 ,并计算出室温时各组织的相对含量 (20 分) 八、分析和讨论影响金属或合金中原子扩散的主要因素 (10 分) 九、以 Al-4.5%Cu合金为例 ,分析过饱和固溶体的脱溶分解过程(脱溶贯序 ),并讨论脱溶温度对脱溶贯序的影响 (10 分 ) 十、金属的固态相变与金属的结晶过程基本一样 ,大多也包括形核和生长两个基本阶段 ,但在固态相变过程中新、 旧两相的比容不同 ,使系统额外增加了应变能以及 由相界面上的原子不匹配而引起的弹性应变能 ,因此固态相变在许多方面与结晶过程有着显著的差异试分析固态相变的一般特点 (10 分 ) 十一、写出所附 Au-Hf 体系相图 (图 9-1)中的三相反应 ,并划出虚线框内部分的相平衡关系局部扩大示意图。

(10 分) 十二、分析固态相变和回复再结晶过程的驱动力 (10 分 ) 十三、叙述钢锭中常见的宏观组织缺陷,消除或改善方法10 分) 十四、叙述常见的金属晶体中的内外界面10 分) 2002 答案：一， 1，点阵畸变：在局部范围，原子偏离其正常的点阵位置，造成点阵畸变2，柏氏矢量：描述位错特征的一个重要矢量，它集中反映了位错区域内畸变总量的大小和方向，也是位错扫过后晶体相对滑动的量3，相图：描述各相平衡存在条件或共存关系的图解，也可称为平衡时热力学参量的几何轨迹4，过冷度：相变过程中冷却到相变点以下某个温度后发生转变，平衡相变温度与该实际转变温度之差称过冷度5，形变织构：多晶形变过程中出现的晶体学取向择优的现象6，二次再结晶：再结晶结束后正常长大被抑制而发生的少数晶粒异常长大的现象7，滑移系：晶体中一个滑移面及该面上的一个滑移方向的组合称一个滑移系8，孪生：晶体受力后，以产生孪晶的方式进行的切变过程二，立方晶系中（ 111）面、（435）面图略立方晶系空间点阵特征是点阵参数有如下关系：a=b=c, α =β =γ =90° 也可用具有哪类对称元素表示， 若有四个三次转轴， 则对应立方点阵。

三，分为三晶区：激冷区、柱状晶区、中心等轴晶区影响铸锭结晶组织的因素： 1，液体过冷度，越小越好 2，凝固温度范围，越大越好，有利于枝晶的破碎 3，温度梯度，越小越有利于等轴晶 4，合金熔点低，温度梯度小 5，搅拌或加孕育剂四， frank-read 源机制，图略见课本滑移面上一个在 A，B 两点被钉扎的位错 AB ，在应力作用下弓出（状态 2），弓出到 3 状态时，下方相邻部分反号相吸，并局部合并，完成一次增殖过程放出一位错环（状态 4）在应力 作用下，继续重复前面 1-4 过程五，一维下， J=-D J：扩散流量， 单位时间通过单位面积扩散的物质量， D：扩散系数， ：浓度梯度， ：其意义为物质扩散量与该物质的浓度梯度成正比，方向相反影响扩散的因素： 1，温度，满足 D=D0e 的关系， T 升高， D 增加 2，界面表面及位错，是扩散的快速通道 3，第三组元，可对二元扩散有不同影响 ，如 Mo、W 降低 C 在 r-Fe中的扩散系。