发布时间 : 星期四 文章西北工业大学材料科学基础0510年真题及答案更新完毕开始阅读bb0af74a81eb6294dd88d0d233d4b14e85243ee3
一、 简答题（每题10分，共50分）
1、 请说明什么是全位错和不全位错，并请写出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。
aaa?110??111??1120?Fcc： 2； bcc： 2； hcp： 3
2、 已知原子半径与晶体结构有关，请问当配位数降低时，原子半径如何变化？为什么？
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、 均匀形核与非均匀形核具有相同的临界晶核半径，非均匀形核的临界形核功也等于三分之一表面能，为什么非均匀形核比均匀形核容易？ 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、 原子的热运动如何影响扩散？
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、 如何区分金属的热变形和冷变形？
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、 作图计算题（每题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）
?EV)kTc10?10?23?EV??kTln??[1.381?10?(500?273)]lnA0.0539?20?19?1.068?10?17.8?1.9?10J解：
c?Aexp(?2. 请计算简单立方晶体中，(111)和 (111)的夹角。
cos??解：
h1h2?k1k2?l1l2h1?k1?l1222h2?k2?l2222?1?1?133?13
?＝70°32?
aaa[101]?[121]?[111]633. 请判定在fcc中下列位错反应能否进行： 2
解：几何条件：
2111a?11??11?b1?b2????a?b?????c?a?b?c??111?63333?26??26?（6分）
能量条件：
?a2a2?2a2a2aa2?6????????266?33（6分） ?222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、 综合分析题（共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。
t/℃ I II δ k n j
α
g i d h β
A b c1 g? c2 d? h? e B 解：1） 水平线kj为包晶反应：
Lj??k??n（2分）
水平线gh为共晶反应：
Ld??g??h（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） 合金I （5分） 合金II LL L→δ
L→α L+δ→α
L→α+β L→α
α→βII α α→βII
3分）
（4） 合金I相组成：
w??ec1bc?100% ； w??1?100?be（2分）
合金II组织组成：
w(???)共?ig?100% ； gdw?II??初共晶前析出量??II析出比例＝w?初idbg???100%； gdbeid??初共晶前析出量??II析出量＝?100%?w?IIgd（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 存储能 （主要是点阵畸变能） 基本保持变形
后性能
再结晶 存储能 （主要是点阵畸变能）
正常长大
异常长大 总界面能和表
面能
驱动力 总界面能
力学性能变化
性能恶化
恢复到冷变形基本保持再结
强度、塑性下
前的水平 晶后的水平
降
西北工业大学2008年硕士研究生入学考试试题
试题名称：材料科学基础（A卷） 试题编号：832 说 明：所有答题一律写在答题纸上 第 1 页 共 3
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一、简答题（每题10分，共60分）
1. 固态下，无相变的金属，如果不重熔，能否细化晶粒？如何实现？ 2. 固体中有哪些常见的相结构？ 3. 何谓平衡结晶？何谓非平衡结晶？
4. 扩散第一定律的应用条件是什么？对于浓度梯度随时间变化的情况，能否应用扩散第一
定律？ 5. 何为织构？包括哪几类？
6. 什么是成分过冷？如何影响固溶体生长形态？
二、作图计算题（每题15分，共60分）
1. 请分别写出FCC、BCC和HCP晶体的密排面、密排方向，并计算密排面间距和密排方
向上原子间距。 2. 请绘出面心立方点阵晶胞，并在晶胞中绘出（110）晶面；再以（110）晶面平行于纸面，