98-12考研材料科学基础真题

吉林大学二O一三年研究生入学考试试题考试科目：材料科学基础1、对比解释下列概念（50分）题目序号可能有的记不清了，但内容就是这些1.1晶体非晶体准晶体1.2比强度屈服强度1.3自然时效人工时效过时效1.4弹性变形滞弹性1.5点缺陷面缺陷线缺陷1.6均匀形核和非均匀形核1.7冷加工热加工1.8结晶再结晶1.9韧性断裂脆性断裂1.10共晶反应共析反应2、简答下列问题（40分）2.1试画出刃型位错，螺型位错的位错线与柏氏矢量的关系图，并说明在切应力作用下，刃型位错线的滑移方向和晶体的滑移方向以及螺型位错位错线滑移方向及晶体滑移方向。2.2结晶和玻璃转变过程的异同，以及两者形成材料的性能特点。2.3金属晶体，陶瓷晶体，聚合物晶体在结构和性能上的异同。2.4画出面心立方的晶体结构，并给出r和晶格常数a的关系。写出面心立方晶体所涉及的滑移面以及滑移方向以及滑移系个数，比较其与密排六方晶体塑性变形能力的大小并给出解释。3、论述题（30分）3.1这一题是扩散的计算题，考的是渗碳，我不会算，题目很长，我记不清了。3.2在同一坐标系中画出金属晶体和半晶态聚合物的应力应变曲线。两曲线分别可以分为几个阶段？各个阶段发生了哪些变化？并说明两种材料强化和软化的机理。4、画图讨论题（30分）4.1给出的钢是1.0%的过共析钢，回答下列问题：（1）画出完整的Fe-Fe3C相图，标出关键点的温度和成分。（2）写出各相区的相组成物和组织组成物。（3）写出1.0%钢冷却过程的组织转变过程，画出冷却曲线，并示意画出各阶段组织变化过程。计算FeCⅡ的含量吉林大学的专业课历来不按套路出牌，每年总会有一两个大题让你措手不及。比如今年第三大题的第一小题，你只看他指定的那本上交版的材料科学与工程基础这一题你肯定是做不出来的。所以在复习的时候还要看看其他教材，比如哈工大的那本热处理。吉林大学指定的那本英文教材有时间也要看看。特别是那本英文教材第六章的扩散，第七章力学性质，第九章失效，第十一章相变。我那本英文教材差不多都看了，但看扩散那一章时觉得扩散的计算题不可能考，因为从98-12涉及扩散的题目只是让写出两个扩散定律，结果，今年考了15分的大题。可见，侥幸心理是不能有的。我给学弟学妹们的建议只有一个，看教材一定要仔细，至嘱至嘱！！！希望对你们有所帮助。吉大2012专业课真题回忆版一、名词解释线型，直链型，交联型高分子工程应力，工程应变，真应力，真应变连续脱溶，不连续脱溶点缺点，面缺陷，线缺陷离子键，共价键，分子键，金属键菲克第一定律，菲克第二定律扩散，珠光体，马氏体，贝氏体二、简答题根据电中性原理，分析陶瓷晶体中存在的点缺陷类型弗兰科里德位错源增殖过程淬火马氏体经回火后发生哪些变化，生成哪些物质画出体心立方的一个晶包，并画出111面上的原子排布三、铁碳相图1画出铁碳相图2标出关键点的成分温度3一个有关亚共析钢的计算题，杠杆定律非常简单4根据第三问计算出的值，判断出为亚共析钢，画出冷却曲线图，并画出不同阶段的成分四、分析题画出半结晶态高分子应力应变曲线，并说出它与金属应力应变曲线的异同亚共析钢CCC曲线图给出了，设计方法如何得到一下成分的材料（1）100%的马氏体（2）100%的贝氏体（3）100%珠光体（4）珠光体+铁素体（5）上贝氏体（4）下贝氏体吉林大学二O一一年硕士学位研究生入学考试试题考试科目：材料科学基础【完整版】1、对比解释下列概念（50分）1.1疲劳强度和疲劳寿命1.2高子键、共价键和氢键1.3扩散、自扩散和异扩散1.4热塑性和热固性高分子材料1.5断裂韧性和KIC1.6均匀形核和非均匀形核1.7螺形位错长大和二维晶核长大1.8熔点和玻璃转变温度1.9玻尔原子模型和波动力学原子模型2、简答下列问题（40分）2.1从显微组织和力学性能上说明珠光体和回火马氏体的主要区别。2.2对比说明单晶材料和多晶材料的组织、性能特点，并讨论纳米材料的性能特点。2.3举例说明沉淀硬化原理，并给出所涉及材料的硬化工艺参数。2.4作图表示体心立方和面心立方的晶体结构，并画出体心立方的（110）面和面心立方（111）面上原子排列情况。3、论述题（30分）3.1在同一坐标图中画出低碳钢的（a）工程应力-应变曲线和（b）真应力-应变曲线，并回答下列问题：3.1.1说明两条曲线的异同点：3.1.2结合所画应力-应变曲线，论述在塑性变形的那些阶段发生了（1）晶格畸变、（2）大量位错滑移、（3）颈缩。3.2列出至少两种细化金属材料组织的热加工方法。说明其适用材料、大致工艺参数和优缺点。4、画图讨论题（30分）4.1画出完整的Fe-Fe3C相图，并回答下列问题：（1）分别写出含碳量（质量百分数）为0.45%和3.0%两种合金从液相平衡结晶到室温过程中的相变过程；（2）比较上述两种合金中碳化物的种类、数量和形态；（3）举例说明上述两种合金的组织、性能特点，典型应用。2010年吉林大学材料科学基础真题吉林大学二〇一〇攻读硕士学位研究生入学考试试题一．对比解释下列概念（50分）1.1离子导电电子导电1.2均匀形核非均匀形核1.3韧性断裂脆性断裂1.4点、线、面缺陷1.5热塑性和热固性高分子1.6晶界扩散表面扩散反应扩散1.7非晶准晶纳米晶1.8共晶转变共析转变1.9螺型位错长大二维晶核长大1.10热加工冷加工二．简答下列问题（40分）2.1回火马氏体与珠光体在组织和性能上的差别？2.2简述Frank–Read位错源增值过程。2.3金属-金属型共晶和金属-非金属共晶固液界面的异同点。2.4简述成分过冷对金属晶体结构的影响。三．论述题（30分）3.1画出过冷奥氏体等温冷却曲线，并对比分析珠光体转变和贝氏体转变的异同点。3.2说出至少两种细化金属的方法，并说出各自适用的材料，工艺参数，优缺点。四、画图说明并计算（30分）4.1画出完整的铁碳相图，标出各点的温度和成分，各相区的组织组成物，写出各水平线的相变反应式，并计算室温下含碳0.4%钢中α相和渗碳体的含量；并计算该合金相中珠光体的体积分数。吉林大学2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题1对比解释下列概念（50分）1.1结晶、再结晶、二次再结晶1.2均匀形核、非均匀形核1.3固溶体、置换固溶体、间隙固溶体1.4离子键、金属键、共价键1.5施主态、受主态、受主能级1.6晶界扩散、表面扩散、反应扩散1.7晶粒、晶界、晶胞1.8屈服强度、断裂强度、疲劳强度1.9弹性形变、滞弹性、弹性能1.10非晶、准晶、纳米晶2简答下列问题（40分）2.1简述位错、位错线和柏氏矢量的概念，并论述柏氏矢量和位错的相对关系。2.2在结晶陶瓷晶体中，组元离子的哪些特性影响其最终的晶体结构？如何影响？2.3简述聚合物晶体形态和金属晶体形态的异同。2.4简述稳定态扩散和非稳定态扩散的规律，举例说明其使用范围。2.5列出面心立方晶体和密排六方晶体的滑移系数量，所涉及的晶面和晶向。分析比较这两种晶体的塑性变形能力。3论述题（30分）3.1画出共析钢的TTT曲线（C曲线），并对比分析珠光体转变和马氏体转变的异同点。3.2绘出三种聚合物材料（脆性、塑性和高弹性高分子材料）的应力-应变曲线图。分析这些材料的变形行为与金属材料的异同。4画图、说明并计算（30分）画出完整的Fe-Fe3C相图。标出各点的温度和成分、各相区的组织组成物，写出各水平线的相变反应式。并计算室温下含碳1.2%-wt钢中珠光体和先共析渗碳（二次渗碳体）的含量。画出该合金从1200°C冷却到室温的冷却曲线，写出各温度区间的相变反应，并画出组织示意图。吉林大学2008年攻读硕士学位研究生入学考试试题1对比解释下列概念（50分）1.1半导体、聚合物1.2金属晶体结构、陶瓷晶体结构1.3螺型位错、混合型位错1.4共价键、范德华健1.5晶胞、晶粒1.6间隙扩散、空位扩散1.7弹性变形、滞弹性1.8滑移、滑移系1.9中间固溶体、金属间化合物1.10固溶处理、人工时效2简答下列问题（40分）2.1解释原子间结合力和结合能的概念及二者之间的关系。2.2已知铜的原子半径为0.128nm，具有FCC晶体结构，原子质量为63.5g/mol，试计算其密度。2.3叙述固溶体合金中，间隙和置换溶质原子与刃型位错的相互作用。2.4给出固体原子扩散所遵守的Fick第一定律表达式，并解释各量物理意义。2.5描述多晶体材料的塑性变形过程，并解释晶粒细化强化机制。3回答下列问题（30分）3.1简要说明相变动力学所解决的问题是什么？哪些关键因素影响相变过程？如何影响？3.2画出三种常见晶体结构（面心立方、体心立方、密排六方）的晶胞示意图。列表说明每种晶体结构的原子半径与晶格常数的关系、晶胞原子个数、配位数和致密度。4画图、说明并计算（30分）4.1画出完整的Fe-Fe3C相图，标出各点的温度和成分，标出各相区的相组成物和组织组成物。4.2某Fe-Fe3C合金的平衡组织为：珠光体85%和铁素体15%。计算该合金中α-Fe相和渗碳体（Fe3C）的含量。4.3在相图中标出4.2所述合金的位置，并绘出某冷却曲线，写出该合金从液相冷却到室温过程中的相变过程。吉林大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题1对比解释下列概念（50分）1.1凝固、结晶、再结晶1.2点缺陷、面缺陷、线缺陷1.3晶界扩散、表面扩散、反应扩散1.4晶界、亚晶界、孪晶界1.5组元、相、相律1.6均匀形核、非均匀形核1.7螺型位错长大、二维晶核长大1.8共晶、伪共晶、离异共晶1.9非晶、准晶、纳米晶1.10过饱和固溶体的连续脱溶和不连续脱溶2简答下列问题（40分）2.1简要叙述固溶强化的概念、强化机制和影响固溶强化的因素。2.2叙述Frank-Read位错源增殖位错的过程。2.3论述成分过冷对固溶体合金结晶后组织的影响。2.4论述金属-金属型共晶和金属-非金属型共晶结晶时，固液界面的差异。3画图、说明并计算（30分）画出完整的Fe-Fe3C相图，并说明其中三条水平线的意义，写出反应式。并计算T12钢中二次渗碳体的含量。4选作题（每位考生只能选作其中一题，30分）4.1对比分析贝氏体转变和马氏体转变动力学上的异同点。4.2在陶瓷系统中，当有气相或液相存在时，两个晶粒间的晶界自由能与晶粒与气相或液相间形成的槽角的关系如何描述？表面张力为0.6J/㎡的一种液态硅酸盐与一多晶氧化物表面接触，接触角θ为45°C；若与此氧化物混合，则在三晶粒交界处，形成液态小球，二面角ψ平均为85°C，假设没有液态硅酸盐时，氧化物-氧化物界面的界面张力为1J/㎡，试计算氧化物的表面张力。4.3描述高分子球晶的内部结构和其生长过程。吉林大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试试题1对比解释下列概念（50分）1.1晶体、离子晶体1.2晶带、晶带轴、共带面1.3空位、间隙原子1.4柏氏回路、柏氏矢量1.5刃型位错的滑移、螺型位错的滑移1.6扩散驱动力、扩散激活能1.7组元、相、相律1.8晶胚、临界形核1.9共晶、亚共晶、过共晶合金1.10热过冷、成分过冷2简答下列问题（40分）2.1简要叙述金属键的特点和金属键晶体的性能。2.2纯铁在912°C以上和以下各是什么类型晶体结构？碳在哪个晶体结构中的固溶度大？为什么？2.3论述你所知道的纳米晶体材料的形成途径。2.4给出下图中立方晶胞中指定点的坐标、线的晶向指数和面的晶面指数。3画出Fe-Fe3C二元相图。并标出亚共析钢、过共析钢、亚共晶白口铁、过共晶白口铁所处的相区范围。画出45钢从液态熔体到室温的冷却曲线示意图，写出各温度段的转变式，计算室温时先共析铁素体的相对含量。（30分）4选作题（每位考生只要求在以下三道题中选作一道题，多作不多给分，满分30分）4.1简述钢马氏体的转变特点。4.2简述固相反应的热力学特征和动力学特征；简述描述固相反应扩散控制的动力学理论模型及其差异；若平均粒径为μm的MgO粉料与Al2O3粉料以1：1摩尔配料并均匀混合，将原料在1300°C恒温0.5小时后，有15%粉料发生反应而生成MgAl2O4，该固相反应为扩散控制反应并符合杨德方程，试求反应完成