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北京科技大學
2002年攻讀碩士學位研究生入學考試試題
考試科目:金屬學
試卷一
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適用專業:材料加工工程、鋼鐵冶金、有色金屬冶金、科學技術史
說 明:統考生做一至九題;單考生做一至六和十至十二題
一、名詞解釋(20分,每個2.5分)
1.點陣畸變
2.柏氏矢量
3.相圖
4.過冷度
5.形變織構
6.二次再結晶
7.滑移系
8.孿生
二、畫出立方晶系中(111)面、(435)面。寫出立方晶系空間點陣特征。(10分)
三、鑄錠的一般組織可分為哪幾個區域?寫出其名稱。并簡述影響鑄錠結晶組織的因素。(10分)
四、畫圖并敘述形變過程中位錯增殖的機制。(10分)
五、寫出菲克第一定律的數學表達式,并說明其意義。簡述影響擴散的因素。(10分)
六、簡述形變金屬在退火過程中顯微組織、儲存能及其力學性能和物理性能的變化。(10分)
七、簡述固態相變與液態相變的相同點與不同點。(10分)
八、畫出鐵碳相圖,標明相圖中各特征點的溫度與成分,寫出相圖中包晶反應、共晶反應與共析反應的表達式。(10分)
九、分析再結晶過程中形核和長大與凝固過程中的形核和長大有何不同點。
十、分析含碳量0.12%的鐵碳合金的結晶過程(單考生做)。(10分)
十一、簡述鑄錠的宏觀偏析(單考生做)。(10分)
十二、簡述金屬晶體中缺陷的類型(單考生做)。(10分)
北京科技大學
2003年攻讀碩士學位研究生入學考試試題
考試科目:金屬學
試卷二
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適用專業:科學技術史、冶金物理化學、鋼鐵冶金、有色金屬、材料加工工程
說明:
統考生做一至十一題;單考生做一至七、十二至十五題
一、名詞解釋(30分)
1.刃型位錯和螺型位錯模型
2.晶界與界面能
3.同分凝固與異分凝固
5.二次再結晶
4.形變織構
6.淬透性與淬硬性
二、簡述二元系中共晶反應、.包晶反應和共析反應的特點,并計算其各相平衡時的自由度。(12分)
三、什么是點陣參數?正方晶系和立方晶系的空間點陣特征是什么?畫出立方晶系中(123)的晶面。(12分)
四、凝固過程中形核和長大與再結晶過程中形核和長大主要區別是什么?簡述再結晶過程中核心的產生方式。(12分)
五、簡述菲克第一定律和菲克第二定律的含義,寫出其表達式,并標明其字母的物理含義。(12分)
六、簡述晶界和晶粒大小對多晶體范性變形的作用與影響。(12分)
七、什么是一次帶狀組織和二次帶狀組織?分析一次帶狀組織和二次帶狀組織形成的原因。(12分)
八、畫出Fe-C相圖,標明Fe-C相圖中各點的溫度和含碳量。(12分)(統考生做,單考生不做)
九、簡述固態相變的一般特點。(12分)(統考生做,單考生不做)
十、簡述凝固過程的宏觀特征,敘述凝固過程中晶體成長的機理。(統考生做,單考生不做)
十一、什么是固溶體?影響固溶度的原因有哪些?固溶體與其純溶劑組元相比,其結構、力學性能和物理性能發生了哪些變化?(12分)(統考生做,單考生不做)
十二、列舉三種增加凝固過程中核心數的方法,簡要分析其增加核心數的原因。(12分)(單考生做,統考生不做)
十三、簡述含碳量為0.25%鋼的結晶過程和固態組織轉變過程。 (12分)(單考生做,統考生不做)
十四、簡述連續脫溶和不連續脫溶的含義。(12分)(單考生做,統考生不做)
十五、根據缺陷相對于晶體尺寸和其影響范圍的大小,缺陷可以分為哪幾類?簡述這幾類缺陷的特征。
(12分)(單考生做,統考生不做)
[試題]北京科技大學2004年考研金屬學試題
北京科技大學
2004年攻讀碩士學位研究生入學考試試題
考試科目:金屬學
試卷三
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適用專業:材料學、材料科學與工程、材料加工工程
說 明:統考生做一至十一題;單考生做一至八和十二至十四題
一、簡述題(4分/小題,共40分)
1.滑移臨界分切應力
2.金屬鍵
3.中間相
4.布喇菲(Bravais)點陣
5.再結晶溫度
6.滑移系
7.位錯
8.二次再結晶
9.偏析
10.馬氏體相變
二、單相金屬或合金各晶粒間的界面一般稱之為晶界,通常晶界又分為小角度晶界和大角度晶界兩大類,試問:劃分為兩類晶界的依據是什么?并討論構成小角度晶界的結構模型。(10分)
三、分別畫出立方晶系晶胞內的(110)、(112)晶面和E110]、E111)晶向。(10分)
四、討論晶體結構和空間點陣之間的關系。(10分)
五、什么是固溶體?討論影響固溶體溶解度的主要因素。(10分)
六、分析和討論冷加工金屬或合金塑性變形后回復再結晶過程中組織和性能的變化特征。(10分)
七、畫出Fe-F3C相圖,分析含碳量為1.1wt%(重量百分比)的鐵碳合金從液相平衡凝固到室溫時的轉變過程,畫出組織轉變示意圖,并計算出室溫時各組織的相對含量。(20分)
八、分析和討論影響金屬或合金中原子擴散的主要因素。(10分)
九、以Al-4.5%Cu合金為例,分析過飽和固溶體的脫溶分解過程(脫溶貫序),并討論脫溶溫度對脫溶貫序的影響。(10分)
十、金屬的固態相變與金屬的結晶過程基本一樣,大多也包括形核和生長兩個基本階段,但在固態相變過程中新、舊兩相的比容不同,使系統額外增加了應變能以及由相界面上的原子不匹配而引起的彈性應變能,因此固態相變在許多方面與結晶過程有著顯著的差異。試分析固態相變的一般特點。(10分)
十一、寫出所附Au-Hf體系相圖(圖9-1)中的三相反應,并劃出虛線框內部分的相平衡關系局部擴大示意圖。(10分)
十二、分析固態相變和回復再結晶過程的驅動力。(10分)
十三、敘述鋼錠中常見的宏觀組織缺陷,消除或改善方法。(10分)
十四、敘述常見的金屬晶體中的內外界面。(10分)
[試題]北京科技大學2005年考研金屬學試題
北京科技大學
2005年攻讀碩士學位研究生入學考試試題
考試科目:金屬學
試卷四
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適用專業:材料學、材料科學與工程、材料加工工程
說 明:統考生做一至九題;單考生做一至六和十至十二題
一、晶體結構(20分)
1.什么是晶面族{111}晶面族包含哪些晶面?
2.面心立方結構金屬的[100]和正[111]晶向間的夾角是多少?{100}面間距是多少?
3.面心立方結構和密排六方結構金屬中的原子堆垛方式和致密度是否有差異?請加以說明。
二、合金相(15分)
1.解釋間隙固溶體和間隙相的含義,并加以比較。
2.為什么固溶體的強度常比純金屬高?
三、晶體缺陷(15分)
1.晶體內若有較多的線缺陷(位錯)或面缺陷(晶界、孿晶界等),其強度會明顯升高,這些現象稱為什么?強度提高的原因是什么?
2.上述的兩類缺陷是怎樣進入晶體的?舉例說明如何提高這些缺陷的數目?
四、相圖熱力學(10分)
利用圖10-1的自由能-成分曲線說明,公切線將成分范圍分成三個區域,各區域內哪些相穩定?為什么?
五、凝固(20分)
1.相同過冷度下比較均勻形核與非均勻形核的臨界半徑、臨界形核功、臨界晶核體積,哪個大?
2.合金凝固時的液/固界面前沿通常比純金屬液/固界面前沿更容易出現過冷?為什么?
3.典型的金屬(如鐵)和典型的非金屬(如硅,石墨)在液相中單獨生長時的形貌差異是什么?
六、擴散(20分)
1.菲克第二定律的解之一是誤差函數解,C=A+Berf(x/2(Dt)1/2),它可用于純鐵的滲碳過程。若溫度固定,不同時間碳的濃度分布則如圖10-2。已知滲碳1 小時后達到某一特定濃度的滲碳層厚度為0.5mm,問再繼續滲碳8小時后,相同濃度的滲層厚度是多少?
2.圖10-3為測出的釷在不同溫度及以不同方式擴散時擴散系數與溫度的關系,從該實驗數據圖中能得出哪些信息?
七、形變(20分)
1.常溫下金屬塑性變形有哪些主要機制? 它們間的主要差異是什么?
2.面心立方金屬銅在三種不同條件下的真應力-應變曲線如圖10-4。說明它們可能是在怎樣的溫度和應變速率下形成的?為何有這樣的形狀?
3.什么是上、下屈服點效應(在純鐵或低碳鋼中)?原因是什么?
八、再結晶(20分)
1.給出金屬發生再結晶的基本條件(驅動力)。
2.指出再結晶、結晶、固態相變之間的主要區別。
3. 圖10-5示意畫出一種常見的再結晶形核機制,請解釋該地點優先形核的原因和形核過程。
4.再結晶動力學公式為X=1-e(-ktn),各參數表示的含義是什么?以X—t的關系作圖,曲線的形狀大致是怎樣的?如何處理可得一條直線?處理成直線有何用途?
九、固態相變(10分)
圖10-6為兩組鋁銅合金的時效強化曲線;討論成分變化及時效溫度對力學性能(這里是硬度值)的影響,分析可能的原因。
十、固態相變(15分)
1.簡述時效(強化)處理的工藝路線及原理。
2.同素異晶轉變、馬氏體相變、脫溶轉變有何主要區別?
十一、形變(15分)
簡述單向壓縮條件下,形變量、形變溫度對金屬組織及性能的影響(包括晶粒形狀和位錯亞結構的變化)?可用示意圖表示。
十二、鐵碳相圖(20分)
1.圖10-7a為鐵碳相圖,圖10-7b、c、d分別為3個不同成分(設為0.45%C、3.4%C、4.7%C)的鐵碳合金緩冷凝固組織(包括隨后的固態相變、硝酸酒精浸蝕)。說明它們各是哪個成分的合金,為什么?
2.分析圖10-7d組織的凝固過程,并計算該合金中白色長條狀組織的重量相對量(Fe3C含6.69%C)。
[試題]北京科技大學2006年考研金屬學試題
北京科技大學
2006年攻讀碩士學位研究生入學考試試題
考試科目:金屬學
試卷五
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考試科目:金屬學
適用專業:材料加工工程、材料學、材料科學與工程
說 明:統考生做一至八題;單考生做二、三、四(2)、五、六、 七(1)、八至十一題
一、晶體結構(20分)
1.(以面心立方晶胞為例)描述晶體結構(晶胞)特征的常用參數有哪些?
2.在體心立方晶胞中畫出一個最密排方向并標明晶向指數;再畫出過該方向的兩個不同的低指數(簡單)晶面,寫出對應的晶面指數。這兩個面和與其平行的密排方向構成什么關系?
二、合金相(20分)
1.(以金屬為基的)固溶體與中間相的主要差異(如結構、鍵性、性能)是什么?
2.純金屬中溶人另一組元后(假設不會產生新相)會帶來哪些微觀結構上的變化?這些變化如何引起性能上的變化?
三、晶體缺陷(20分)
1.點缺陷(如間隙原子或代位原子)和線缺陷(如位錯)為何會發生交互作用?這種交互作用如何影響力學性能?
2.舉例或畫圖說明什么是小角晶界的位錯模型?描述大角晶界有何模型?其含義是什么?
四、相圖及凝固(30分) .
1.圖11-1為鐵碳相圖和一個含3.5%C的鐵碳合金緩冷凝固組織。說明或示意畫出此合金由液相緩冷到共析溫度以下的組織變化過程,并說明圖11-1b的最終組織;計算圖11-1b中箭頭所指的樹枝狀組織的重量百分量;再分別計算共析轉變后合金中鐵素體和全部的珠光體組織重量百分量(Fe3C含6.69%C)。
2.圖11-2為一連鑄坯低倍組織照片,說明各晶區的名稱及成因;若想得到更多的等軸晶粒,可采用哪些方法或措施?
五、擴散(10分)
擴散的微觀機制有哪些?一般情況下,哪些機制擴散快一些?一個經凝固而有微觀非平衡偏析的合金,采用哪些措施可加速擴散使合金均勻化?描述該過程應用哪種擴散擴散第二定律的解?
六、形變(20分)
1.寫出面心立方金屬的一個具體的滑移系;多晶體變形時,在一定的形變量下,為何有的晶粒內是單系滑移而另一些晶粒內是多系滑移?為何有的晶粒內滑移量大而另一些晶粒內滑移量小?
2.什么是形變織構?有哪幾類?如何表示?
七、再結晶(20分)
1.簡述回復再結晶退火時材料組織和性能變化的規律;為何實際生產中常需要再結晶退火?
2.再結晶形核地點有什么特點或特征?哪些地點可能是優先的形核地點?
八、固態相變(10分)
什么是連續脫溶?若一個過飽和固溶體在不同時效條件下分別得到如圖11-3所示的規則形狀和不規則形狀析出物,該現象說明什么?形成兩種組織的大致條件(或工藝)各是什么?
九、晶體結構(20分)
1.(以體心立方晶胞為例)描述晶體結構(晶胞)幾何特征的常用參數有哪些?
2.在面心立方晶體結構晶胞中畫出一個最密排方向并標明晶向指數;再畫出過該方向的兩個不同的低指數(簡單)晶面,寫出對應的晶面指數。這兩個面和與其平行的密排方向構成什么關系?
十、相圖及凝固(20分)
參照圖11-1a(第四題)提供的鐵碳相圖,說明并示意畫出含碳1.3%的鐵碳合金由液相緩冷到共析溫度以下的組織變化過程;計算該合金二次滲碳體的最大重量百分量;再分別計算共析轉變后合金中鐵素體和珠光體組織重量百分量。
十一、再結晶(10分)
再結晶完成后的晶粒長大過程中,晶粒的平衡形貌(二維條件下)是直的六邊形;多于六邊的晶粒將吞并少于六邊的晶粒而長大。解釋原因。
※ 編輯:babyyjianjian 于2009-4-27 23:58 編輯本文
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發表于 2009-4-22 16:14
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