2014 年上海海事大学攻读硕士学位研究生入学考试试题

2014年上海海事大学攻读硕士学位研究生入学考试试题

（重要提示：答案必须做在答题纸上，做在试题上不给分）

允许使用计算器

考试科目代码833 考试科目名称材料科学基础

一、名词解释（共10分，每题2分）

1. 肖脱基缺陷；

2. 置换固溶体；

3. 枝晶偏析；

4. 沉淀强化；

5. 调幅分解。

二、选择题（共20分，每题2分）

1. 不属于一次键结合的是：（）

A、共价键；

B、离子键；

C、氢键；

D、金属键。

2. 体心立方晶体结构的原子密排方向是：（）

A、[111]；

B、[110]；

C、[001]；

D、[112]。

3. 一个面心立方晶胞中所含有的八面体间隙个数为：（）

A、1个；

B、2个；

C、4个；

D、8个。

4. 下列关于影响高分子链柔性的因素的叙述中不正确的是：（）

A、当主链中含有非共轭双键时，分子链柔性差；

B、侧链极性越强，分子链的柔性越差；

C、交联程度较低时，分子可保持一定柔性；

D、当主链中含C-O、Si-O键时，柔顺性好。

5. 在二元系合金相图中，计算两相相对量的杠杆法则只能用于：（）

A、单相区中；

B、两相区中；

C、三相平衡水平线上；

D、任意区域。

6. 碳钢与铸铁在显微组织上的区别在于有无：（）

A、莱氏体；

B、珠光体；

C、铁素体；

D、渗碳体。

7. 产生枝晶偏析的原因是：（）

A、液、固相线间距很小，冷却缓慢；

B、液、固相线间距很小，冷却速度大；

C、液、固相线间距大，冷却缓慢；

D、液、固相线间距大，冷却速度也大。

8. 不属于细化材料铸态晶粒的措施的是：（）

A、提高过冷度；

B、变质处理；

C、热处理；

D、振动与搅拌。

9. 金属结晶过程中形核难易程度正确的描述是：（）

A、临界晶核半径越大，形核越易；

B、临界晶核形成功越大，形核越易；

C、过冷度越大，形核越易；

D、均匀形核比非均匀形核容易。

10. 不影响合金晶内偏析程度的因素是：（）

A、凝固速度；

B、偏析元素扩散能力；

C、平衡分配系数；

D、合金熔点。

三、判断题（共20分，每题2分，正确的在括号内画“√”，错误的画“×”）

1. 离子晶体萤石（CaF2）的晶胞中，正离子与负离子的配位数均为4。( )

2. 对于螺型位错，其柏氏矢量平行于位错线，因此纯螺位错只能是一条直线。( )

3. 只有置换固溶体的两个组元之间才能无限互溶，间隙固溶体则不能。( )

4. 位错线的滑移和攀移都可以使金属晶体在滑移面产生塑性变形。( )

5. 固溶体凝固过程中形核的必要条件是达到临界过冷度，并同时满足结构起伏、能量起伏和成分起伏。( )

6. 三元相图垂直截面的两相区内不适用杠杆定律。( )

7. 扩散的决定因素是浓度梯度，原子总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散。( )

8. 根据施密特定律，晶体滑移面平行于拉力轴时最容易产生滑移。( )

9. 马氏体相变的惯习面是不畸变面。( )

10. 固态相变中，由于母相中存在大量的晶体缺陷，使得相变过程中很难发生均匀形核。( )

四、简答题（共60分）

1. Cu为面心立方结构，请完成以下问题：（10分）

（1）面心立方晶体结构配位数是多少？写出{111}晶面族包含的所有晶面的密勒指数；（2）绘制出（111）、（112）晶面与[110]、[112]晶向，并指出（112）晶面与[112]晶向的关系；

2. 依据Fe-Fe3C铁碳合金相图，简述一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体和共析渗碳体的成因与组织特点。（10分）

3. 影响扩散的主要因素有哪些，论述之。（10分）

4. 列举出四种合金的强化方法，并论述其强化机制。指出其中哪一种方法是既能够提高材

料强度，同时又提高韧性？（10分）

5. 论述马氏体相变的基本特征。（10分）

6. 论述冷变形金属加热时回复和再结晶过程中的组织、性能变化特点与影响因素。（10分）

五、计算题（共40分）

1. 根据铁碳平衡相图，回答以下问题：（15分）

（1）写出在1495℃、1148℃、727℃发生的三相平衡反应方程式；

（2）画出含碳量ωc =1.2%的过共析钢在室温下的平衡组织，并计算其中二次渗碳体的百分含量；

（3）描述出含碳量ωc =3.5%的亚共晶白口铁从液相平衡冷却到室温的结晶过程，并计算二次渗碳体的百分含量。

2. 考虑一个纯钨和含1%钍的钨合金之间的扩散偶。在2000℃下几分钟后，产生了一个0.02cm 的扩散区。如果扩散机制是①体扩散②表面扩散，这时钍原子的通量是多少？(D 0

2.11

0.77 4.3

①

② ③

和Q见表1，钨为体心立方结构，晶格常数为0.3nm) （15分）

表1钍在钨中不同类型的扩散效应

体扩散 1.00 28000

3. 一种低碳钢，可以通过工艺细化晶粒。已知晶粒尺寸为25微米时，其屈服强度为200MPa，当晶粒尺寸为4微米时，其屈服强度为400MPa，请估算当晶粒尺寸为9微米时，其屈服强度大小和该低碳钢的晶格摩擦阻力大小。（10分）