2020年云南大学材料科学基础(同等学力加试)考研复试终极预测五套题

特别说明

本书严格按照该复试笔试科目最新考试题型、试题数量和考试难度出题，结合历年复试经验整理编写了复试五套终极预测模拟题并给出了答案解析。该套模拟题涵盖了这一考研复试笔试科目常考试题及笔试重点试题，针对性强，是考研报考本校复试笔试复习的首选资料。

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目录

2020年云南大学材料科学基础（同等学力加试）考研复试终极预测五套题（一） (4)

2020年云南大学材料科学基础（同等学力加试）考研复试终极预测五套题（二） (10)

2020年云南大学材料科学基础（同等学力加试）考研复试终极预测五套题（三） (17)

2020年云南大学材料科学基础（同等学力加试）考研复试终极预测五套题（四） (23)

2020年云南大学材料科学基础（同等学力加试）考研复试终极预测五套题（五） (28)

2020年云南大学材料科学基础（同等学力加试）考研复试终极预测五套题（一）

说明：本书由编写组多位高分在读研究生按照考试大纲、真题、指定参考书等公开信息潜心整理编写，仅供考研复习参考，与目标学校及研究生院官方无关，如有侵权请联系我们立即处理。

一、名词解释

1．一级相变

【答案】相变前后新旧两相的自由焓相等，但其一阶偏导数不等的相变。

2．动态回复

【答案】高层错能金属材料热变形时，由于扩展位错宽度小,易束集，易交滑移，故热变形时，同时进行高温回复，故叫动态回复，是高层错能金属材料热变形的主要或惟一的软化机制。

3．布喇菲点(Bravais)阵

【答案】除考虑晶胞外形外，还考虑阵点位置所构成的点阵(或：除考虑旋转对称性外，还考虑平移对称性，经有心化后构成的全部阵点)。

二、简答题

4．请说明合金中的一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体和共析渗碳体的特点和区别。

【答案】铁碳合金都是由铁素体和渗碳体所构成的，随着碳含量的增加，渗碳体由零开始增加，合金组成相的相对含量会由此而变化，依据合金的碳含量和渗碳体在凝固过程中析出的顺序编为一次、二次和三次渗碳体，记为

。

共晶渗碳体及其以下含碳量超过2.11%时，液相组成生成连续分布的渗碳体构成莱氏体，共析渗碳体发生在及其以下形成片状渗碳体构成珠光体。

5．说明界面结构在金属固态相变中的作用？并讨论它对新相形状的影响。

【答案】金属固态相变时，新、旧两相之间界面按其结构特点可分为共格、半共格、非共格界面三类。界面结构对固态相变形核和生长以及相变后的组织形态等都有很大影响。相变阻力主要是应变能和界面能，对于共格、半共格界面的新相，晶核形成时的相变阻力主要是应变能。对于非共格的界面新相，晶核形成时的相变阻力主要是界面能。

相变应变能与新相形状的影响见图：

图1

图1新相粒子几何形状对相变应变能的影响

6．为什么在正温度梯度下凝固时，纯金属以平面状方式生长，而固溶体合金却通常以树枝晶方式长大？两者在凝固过程中的异同点有哪些？

【答案】纯金属在结晶时其界面是粗糙的，在正温度梯度下进行长大。由于晶体长大时通过固相模壁散热，固液界面是等温的。若取得动态过冷度界面就向前移动。如果界面局部有小的凸起伸向过热的液相中，小凸起将被熔化，故界面一直保持平直，晶体以平面状长大。

固溶体结晶时会出现成分过冷，在固液界面前出现成分过冷区。此时界面如有任一小的凸起它将伸入成分过冷区而获得过冷就能继续生长下去，故界面不能保持平直稳定会出现树枝晶。

7．定性比较陶瓷材料、金属材料、高分子材料的弹性模量的高低，并从材料中结合键的角度分析存在差异的原因。

【答案】三类材料中，陶瓷材料的弹性模量最大，金属材料的弹性模量次之，高分子材料的弹性模最小。材料弹性模量的大小取决于材料中结合键的强弱。陶瓷材料由很强的离子键或共价键结合，故其弹性模量很大；金属材料由较弱的金属键结合，故其弹性模量较小；高分子材料分子链中为很强的共价键，但分子链间由很弱的二次键结合，故其弹性模量很小。

8．简述晶粒生长与二次再结晶的特点，以及造成二次再结晶的原因和防止二次再结晶的方法。

【答案】晶粒生长的特点：晶粒生长是无应变的材料在热处理时，平均晶粒尺寸在不改变其分布的情况下，连续增大的过程。在坯体内晶粒尺寸均匀地生长；晶粒生长时气孔都维持在晶界上或晶界交汇处。

二次再结晶的特点：是少数巨大晶粒在细晶消耗时的一种异常长大过程。是个别晶粒的异常生长；二次再结晶时气孔被包裹到晶粒内部；二次再结晶还与原料粒径有关。

造成二次再结晶的原因：原料粒径不均匀，烧结温度偏高，烧结速率太快。

防止二次再结晶的方法：控制烧结温度、烧结时间，控制原料粒径的均匀性，引入烧结添加剂。

9．凝固过程中形核和长大与再结晶过程中形核和长大主要区别是什么？简述再结晶过程中核心的产生方式。

【答案】凝固时形核和长大的驱动力是新、旧相化学位差，再结晶形核和长大的驱动力只是形变储存能。

凝固时的形核常为均匀形核；再结晶形核常在现有的形变不均匀区中，如晶界附近、切变带、形变带、第二相粒子周围；凝固长大时与母相不会有取向关系，再结晶长大时可能有一定的取向关系。

再结晶核心产生方式：①原有晶界推移成核，也称应变诱导晶界迁移式形核；②亚晶成核，即通过亚晶合并或长大形成新晶粒。

10．利用相律辨别下图中诸相图是否正确，并说明原因。

图

【答案】(1)匀晶相图中某一温度下，只能是确定成分的液相与确定成分的固相相平衡。不可能在某一温度下，有两个不同成分的液相(或固相)平衡。

(2)相图左侧的纯组元在一个温度范围内结晶，这是违反相律的。

(3)根据热力学，所有两相区的边界线不应延伸到单相区，而应伸向两相区。

(4)与相区间应有两相区，即相图中违反了“邻区原则”。

(5)二元系中三相平衡时，三个相都必须有确定的成分。图中液相L的成分是一个范围，这是错误的。

(6)二元系中不可能有四相平衡，即违反了相律。

(7)包晶水平线以下，固溶线走势错误，即违反了“两相区的边界线不能延伸到单相区，而应伸向两相区”原则。

三、计算题

11．请导出摩尔分数为的二元系中综合扩散系数D与分扩散系数之间的关系。

【答案】如图1所示，引入两个平行的坐标系：一个是固定坐标系；xOy；一个是坐落在晶面上和晶面一起运动的动坐标系和分别表示组元A和B的分扩散系数。D为综合扩散系数。

相对于动坐标系，A、B的本征扩散通量分别是，即：

由于，高熔点一侧有流体静压力，则各晶面连同动坐标系会沿x方向平移，相对于固定坐标系，增加了方向相同的两个附加通量和。所以对固定坐标系，总通量为：

式中，v为x处晶面的平移速度；分别为x处A组元和B组元的浓度。

上两式后面等号成立的依据为菲克第一定律。

根据扩散中晶体各点密度不变的条件，有：

常数

所以