西北工业大学2007考研材料科学基础.doc

2007年西北工业大学硕士研究生入学试题 一、?10分，共50分） 1、? FCC、BCC和HCP晶体中的最短单位位错的柏氏矢量。 2、? 3、? 4、? 5、? 二、 15分，共60分） 1. 已知某晶体在500℃时，每1010个原子中可以形成有1个空位，请问该晶体的空位形成能是多少？（已知该晶体的常数A＝0.0539，波耳滋曼常数K＝1.381×10-23 J / K） 2. 请计算简单立方晶体中， 111 和 的夹角。 3. 请判定在FCC晶体中下列位错反应能否进行： 4. 试画出立方晶体中的 123 晶面和 晶向。 三、 40分） 1. 如附图所示，请分析：（24分） 1 两水平线的反应类型，并写出反应式； 2 分析Ab、bg′、g′d′、d′、 d′h′、 h′e、eB七个区域室温下的组织组成物（ j点成分小于g点成分）； 3 分析I、II合金的平衡冷却过程，并注明主要的相变反应； 4 写出合金I平衡冷却到室温后相组成物相对含量的表达式及合金II平衡冷却到室温后组织组成物相对含量的表达式。 请对比分析回复、再结晶、正常长大、异常长大的驱动力及力学性能变化，并解释其机理。（16分） 2007年西北工业大学硕士研究生入学试题参考答案 　一、 10分，共50分） 1、 FCC、BCC和HCP晶体中的最短单位位错的柏氏矢量。 答：全位错：柏氏矢量等于点阵矢量的整数倍； 不全位错：柏氏矢量不等于点阵矢量的整数倍。 Fcc： ； bcc： ； hcp： 2、 答：半径收缩。若半径不变，则当配位数降低时，会引起晶体体积增大。为了减小体积变化，原子半径将收缩。 3、 答：因为非均匀形核时，用杂质或型腔充当了一部分晶核。也就是说，需要调动的原子数少。 4、 答：热运动增强将使原子的跃迁距离、跃迁几率和跃迁频率均增大，即增大扩散系数。 5、 答：变形温度与再结晶温度的高低关系。高于再结晶温度的为热变形，反之为冷变形。 二、 15分，共60分） 1. 已知某晶体在500℃时，每1010个原子中可以形成有1个空位，请问该晶体的空位形成能是多少？（已知该晶体的常数A＝0.0539，波耳滋曼常数K＝1.381×10-23 J / K） 2. 请计算简单立方晶体中， 111 和 的夹角。 ＝70°32 3. 请判定在fcc中下列位错反应能否进行： 解：几何条件：（6分） 能量条件：（6分） 满足几何条件和能量条件，反应可以进行。（3分） 4.试画出面心立方晶体中的 123 晶面和 晶向 解： 三、 40分） 1. 如附图所示，请分析：（24分） 1 两水平线的反应类型，并写出反应式； 2 分析Ab、bg′、g′d′、d′、 d′h′、 h′e、eB七个区域室温下的组织组成物（ j点成分小于g点成分）； 3 分析I、II合金的平衡冷却过程，并注明主要的相变反应； 4 写出合金I平衡冷却到室温后相组成物相对含量的表达式及合金II平衡冷却到室温后组织组成物相对含量的表达式。 解：1）? kj为包晶反应：（2分） 水平线gh为共晶反应：（2分） 2）? Ab α （1分）bg′： α+βII （1分）g′d： α+ α+β 共+βII （1分）d： α+β 共 （1分）d′h′： β+ α+β 共+αII（1分）h′e： β+αII （1分）eB： β （1分） 3）?I （5分） ；合金II （3分） 4）? I相组成：（2分） 合金II组织组成：（3分） 2.??请对比分析回复、再结晶、正常长大、异常长大的驱动力及力学性能变化。（16分） 回复 再结晶 正常长大 异常长大 驱动力 存储能（主要是点阵畸变能） 存储能（主要是点阵畸变能） 总界面能 总界面能和表面能 力学性能变化 基本保持变形后性能 恢复到冷变形前的水平 基本保持再结晶后的水平 性能恶化强度、塑性下降