西北工業(yè)大學(xué)年度碩士研究生入學(xué)試題(已修改)
2025-04-06 07:41 本頁面
【正文】 2005年西北工業(yè)大學(xué)碩士研究生入學(xué)試題一、簡答題 （每題8分）1. 請簡述二元合金結(jié)晶的基本條件有哪些。2. 同素異晶轉(zhuǎn)變和再結(jié)晶轉(zhuǎn)變都是以形核長大方式進行的，請問兩者之間有何差別？3. 兩位錯發(fā)生交割時產(chǎn)生的扭折和割階有何區(qū)別？4. 請簡述擴散的微觀機制有哪些？影響擴散的因素又有哪些？5. 請簡述回復(fù)的機制及其驅(qū)動力。二、計算、作圖題：（共60分，每小題12分）1. 在面心立方晶體中，分別畫出、和、指出哪些是滑移面、滑移方向，并就圖中情況分析它們能否構(gòu)成滑移系？若外力方向為[001]，請問哪些滑移系可以開動？2. 請判定下列位錯反應(yīng)能否進行，若能夠進行，請在晶胞圖上做出矢量圖。（1） （2） 3. 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)形诲e，請指出其位錯線方向；若滑移位錯為純螺位錯，其位錯線方向又如何？4. 若將一塊鐵由室溫20℃加熱至850℃，然后非常快地冷卻到20℃，請計算處理前后空位數(shù)變化（設(shè)鐵中形成1mol空位所需的能量為104675 J，K）。5. 已知三元簡單共晶的投影圖，見附圖，（1） 請畫出AD代表的垂直截面圖及各區(qū)的相組成（已知TATD）；（2） 請畫出X合金平衡冷卻時的冷區(qū)曲線，及各階段相變反應(yīng)。三、綜合分析題：（共50分，每小題25分）1. 請對比分析加工硬化、細晶強化、彌散強化、復(fù)相強化和固溶強化的特點和機理。2. 請根據(jù)所附二元共晶相圖分析解答下列問題：（1） 分析合金I、II的平衡結(jié)晶過程，并繪出冷卻曲線；（2） 說明室溫下I、II的相和組織是什么？并計算出相和組織的相對含量；（3） 如果希望得到共晶組織和5%的β初的合金，求該合金的成分；（4）分析在快速冷卻條件下，I、II兩合金獲得的組織有何不同?！?005年西北工業(yè)大學(xué)碩士研究生入學(xué)試題 參考答案一、簡答題（每題 8 分，共 40 分） 1. 請簡述二元合金結(jié)晶的基本條件有哪些。 答：熱力學(xué)條件 ΔG 0 結(jié)構(gòu)條件： r r* 能量條件： A ΔG max 成分條件 2. 同素異晶轉(zhuǎn)變和再結(jié)晶轉(zhuǎn)變都是以形核長大方式進行的，請問兩者之間有何差別？ 答：同素異晶轉(zhuǎn)變是相變過程，該過程的某一熱力學(xué)量的倒數(shù)出現(xiàn)不連續(xù)；再結(jié)晶轉(zhuǎn)變只是晶粒的重新形成，不是相變過程。 3. 兩位錯發(fā)生交割時產(chǎn)生的扭折和割階有何區(qū)別？ 答：位錯的交割屬于位錯與位錯之間的交互作用，其結(jié)果是在對方位錯線上產(chǎn)生一個大小和方向等于其柏氏矢量的彎折，此彎折即被稱為扭折或割階。扭折是指交割后產(chǎn)生的彎折在原滑移面上，對位錯的運動不產(chǎn)生影響，容易消失；割階是不在原滑移面上的彎折，對位錯的滑移有影響。 4. 請簡述擴散的微觀機制有哪些？影響擴散的因素又有哪些？ 答：置換機制：包括空位機制和直接換位與環(huán)形換位機制，其中空位機制是主要機制，直接換位與環(huán)形換位機制需要的激活能很高，只有在高溫時才能出現(xiàn)。 間隙機制：包括間隙機制和填隙機制，其中間隙機制是主要機制。 影響擴散的主要因素有：溫度（溫度約高，擴散速度約快）；晶體結(jié)構(gòu)與類型（包括致密度、固溶度、各向異性等）；晶體缺陷；化學(xué)成分（包括濃度、第三組元等） 5. 請簡述回復(fù)的機制及其驅(qū)動力。 答：低溫機制：空位的消失 中溫機制：對應(yīng)位錯的滑移（重排、消失） 高溫機制：對應(yīng)多邊化（位錯的滑移＋攀移） 驅(qū)動力：冷變形過程中的存儲能（主要是點陣畸變能） 二、計算、作圖題：（共 60 分，每小題 12 分）1. 在面心立方晶體中，分別畫出 、 和、指出哪些是滑移面、滑移方向，并就圖中情況分析它們能否構(gòu)成滑移系？若外力方向為 [001] ，請問哪些滑移系可以開動？ 2. 請判定下列位錯反應(yīng)能否進行，若能夠進行，請在晶胞圖上做出矢量圖。 （ 1 ） 幾何條件：，滿足幾何條件 能量條件： 滿足能量條件，反應(yīng)可以進行。 （ 2 ） 幾何條件： ，滿足幾何條件 能量條件： 滿足能量條件，反應(yīng)可以進行。3. 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)形诲e，請指出其位錯線方向；若滑移位錯為純螺位錯，其位錯線方向又如何？ 答：（ 1 ）單位位錯的柏氏矢量 ；（ 2 ）純?nèi)形诲e的位錯線方向與 b 垂直，且位于滑移面上， 為 ；純螺位錯的位錯線與 b 平行，為 [011]。 4. 若將一塊鐵由室溫 20 ℃ 加熱至 850 ℃ ，然后非?？斓乩鋮s到 20 ℃ ，請計算處理前后空位數(shù)變化（設(shè)鐵中形成 1mol 空位所需的能量為 104675 J ）。 答： 5. 已知三元簡單共晶的投影圖，見附圖， 1) 請畫出 AD 代表的垂直截面圖及各區(qū)的相組成（已知 T A T D ）； 2) 請畫出 X 合金平衡冷卻時的冷區(qū)曲線，及各階段相變反應(yīng)。 答： 三、綜合分析題：（共 50 分，每小題 25 分） 1. 請對比分析加工硬化、細晶強化、彌散強化、復(fù)相強化和固溶強化的特點和機理。 答：加工硬化：是隨變形使位錯增殖而導(dǎo)致的硬化； 細晶強化：是由于晶粒減小，晶粒數(shù)量增多，尺寸減小，增大了位錯連續(xù)滑移的阻力導(dǎo)致的強化；同時由于滑移分散，也使塑性增大。該強化機制是唯一的同時增大強度和塑性的機制。 彌散強化：又稱時效強化。是由于細小彌散的第二相阻礙位錯運動產(chǎn)生的強化。包括切過機制和繞過機制。 復(fù)相強化：由于第二相的相對含量與基體處于同數(shù)量級是產(chǎn)生的強化機制。其強化程度取決于第二相的數(shù)量、尺寸、分布、形態(tài)等，且如果第二相強度低于基體則不一定能夠起到強化作用。 固溶強化：由于溶質(zhì)原子對位錯運動產(chǎn)生阻礙。包括彈性交互作用（柯氏氣團）、電交互作用（玲木氣團）和化學(xué)交互作用。 2. 請根據(jù)所附二元共晶相圖分析解答下列問題： 1）分析合金 I 、 II 的平衡結(jié)晶過程，并繪出冷卻曲線； 2） 說明室溫下 I 、 II 的相和組織是什么？并計算出相和組織的相對含量； 3）如果希望得到室溫組織為共晶組織和 5% 的 β 初 的合金，求該合金的成分； 4）分析在快速冷卻條件下， I 、 II 兩合金獲得的組織有何不同。 答：（ 1 ） （ 2 ） I ： α 初 ＋ β II ，相組成與組織組成比例相同 II ： β 初 ＋（ α ＋ β ） 共 ＋ β II （忽略） （ 3 ）設(shè)所求合金成分為 x （ 4 ） I 合金在快冷條件下可能得到少量的共晶組織，且呈現(xiàn)離異共晶的形態(tài)，合金中的 β II 量會減少，甚至不出現(xiàn)； II 合金在快冷條件下 β 初呈樹枝狀，且數(shù)量減少。共晶體組織變細小，相對量增加。 2006年西北工業(yè)大學(xué)碩士研究生入學(xué)試題一、簡答題（每題 10 分，共 50 分） 1. 試從結(jié)合鍵的角度，分析工程材料的
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