西北工业大学材料科学基础考研真题参考答案.docx
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西北工业大学材料科学基础考研真题参考答案
2009年西北工业大学硕士研究生入学试题参考答案
一、简答题（每题10分，共60分）
1.在位错发生滑移时，请分析刃位错、螺位错和混合位错的位错线l与柏氏矢量
b、外加切应力τ与柏氏矢量b、外加切应力τ与位错线l之间的夹角关系，及位
错线运动方向。
（请绘表格作答，答案务必写在答题册上）
答：
b与l
τ与b
τ与l
位错线运动
方向
⊥
//
⊥
法线
//
//
//
法线
一定角度
//
一定角度
法线
2.什么是置换固溶体？
影响置换固溶体溶解度的因素有哪些？
形成无限固溶体的条件是什么？
答：
溶质原子取代溶剂原子，并保持溶剂结构的合金相称为置换固溶体。
影响因素有：
1）原子尺寸；2）晶体结构；3）电负性；4）电子浓度两组元晶体结构相同是形成无限固溶体的必要条件。
3.置换扩散与间隙扩散的扩散系数有何不同？
在扩散偶中，如果是间隙扩散，是否会发生柯肯达尔效应？
为什么？
答：
间隙扩散系数与空位浓度无关，而置换扩散系数与空位浓度有关（可用公式表示）。
一般地，间隙扩散系数大于置换扩散系数。
不会发生。
因为间隙扩散中考虑间隙原子定向流动，未考虑置换互溶式扩散。
4.在室温下对铁板（其熔点为1538℃）和锡板（其熔点为232℃），分别进行
来回弯折，随着弯折的进行，各会发生什么现象？
为什么？
答：
根据T再＝（0.35～0.45）Tm可知
Fe在室温下加工为冷加工，Sn在室温下加工为热加工
因此随着弯曲的进行，铁板发生加工硬化，继续变形，导致铁板断裂Sn板属于热加工，产生动态再结晶，弯曲可不断进行下去
5.何为固溶强化？
请简述其强化机制。
答：
固溶强化就是溶质原子阻碍位错运动，从而使合金强度提高的现象。
主要机制包括：
1）柯氏气团，即溶质原子的弹性应力场阻碍位错运动；2）玲木气团，即溶质原子降低基体层错能，使位错分解为扩展位错，阻碍位错交滑移或攀移；3）电交互作用，即带电溶质原子与位错形成静电交互作用，阻碍位错运
动。
6.请比较二元共晶转变与包晶转变的异同。
答：
相同点：
恒温、恒成分转变；相图上均为水平线。
不同点：
共晶为分解型反应，包晶为合成型反应；共晶线全是固相线，包晶线只有部分是固相线；共晶三角在水平线上，包晶三角在水平线下。
二、作图计算题（每题10分，共40分）
1.请比较FCC晶体中
和
两位
错的畸变能哪个较大。
答：
故：
b1的畸变能较小。
2.面心立方晶体沿[001]方向拉伸，可能有几个滑移系开动？
请写出各滑移系指数，并分别绘图示之。
答：
共12个滑移系，其中可能开动的有8个。
分别是：
、、
、、
3.在Al单晶中，（111）面上有一位错，面上另一位错
。
若两位错发生反应，请绘出新位错，并判断其性质。
答：
新位错为
。
b3
b'2
位错线为（111）面与
面的交线
。
b1
b2
两者垂直，因此是刃型位错。
4.请分别写出立方晶系中{110}和{100}晶面族包括的晶面。
答：
1）综合分析题（每题25分，共50分）
1.请分析影响回复和再结晶的因素各有哪些，以及影响因素的异同，并请分析其原因。
回复
再结晶
原因
温度（升）
促进
促进
促进原子扩散
冷变形量
促进
促进
提供驱动力
（增）
溶质原子
阻碍
阻碍
阻碍位错和晶界的运动
第二相粒子
促进
促进或阻碍
即可能提高驱动力，同时
阻碍位错和晶界运动
原始晶粒
促进
促进
增大再结晶驱动力
（细小）
晶粒位向
无影响
无影响
热蚀沟
无影响
一般无影响
尚未形成热蚀沟
2.附图为Ti-Al二元合金相图：
1）请分析并分别写出1285℃、1125℃和665℃三个恒温转变的类型和反应
式，以及882℃时发生两相恒温转变的类型和反应式。
2）请绘出w＝31%合金平衡结晶的冷却曲线，并注明各阶段的主要相变反
应。
3）请分析500℃时，w＝31%的合金平衡结晶的相组成物和组织组成物，并计算其质量分数。
（注：
1125℃时，wTi＝27%，wTi3Al＝26%，wTiAl＝35%；500℃时，wTi3Al＝23%，wTiAl＝35%）
答：
1）1285℃：
包析反应，βTi＋TiAl→Ti
1125℃：
共析反应，Ti→Ti3Al＋TiAl
665℃：
包晶反应，L+TiAl3→Al
882℃：
同素异构转变，βTi→Ti
L
L→βTi
βTi
βTi→TiAl
βTi＋TiAl→Ti
βTi→TiTi
Ti→TiAl
Ti→TiAl＋TiAl
相组成：
Ti3Al、TiAl
组织组成：
TiAl、（Ti3Al＋TiAl）共
℃
℃
二、
℃
℃
℃
℃
2335
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还来不及享受美丽的锦瑟华年，就已经到了白发迟暮，一生匆匆而过。
生命，就是这样匆匆，还来不及细细品味，就只剩下了回忆。
生命匆匆，累了就选择放下，别让自己煎熬痛苦，别让自己不堪重负。
放下该放下的，心才会释放重负，人生才能安然自如。
人生就是一个口袋，里面装的东西越多，前行的脚步就越沉重。
总觉得该得到的还没有得到，该拥有的却已经失去，苦苦追寻的依然渺茫无踪。
心累，有时候是为了生存，有时候是为了
攀比。
只有放下羁绊前行脚步的重担，放下阴霾缭绕的负面情绪，才能感受到
“柳暗花明又一村
”的豁然开朗，领悟到
“一蓑烟雨任平生
”的超然物外。
人生太匆匆，累了，就放一放吧，何苦要执拗于一时的成败得失！
很多时候，我们用汗水滋养梦想，可是，梦想是丰满的，现实是骨感的。
每个人都渴望成功的鲜花围绕自己，可是，谁都不是常胜将军，都会猝不及防地遭遇人生的滑铁卢。
唉声叹气只
会让自己裹足不前，一蹶不振只能让自己沉沦堕落。
如果真的不能承受其重，就放一放，重新审视前方的道路，选择更适合自己的方向。
有些东西，本就如同天上的浮云，即使竭尽全力，也未必能揽之入怀。
或者即使得到，也未必能提高幸福指数。
所以与其为得不到的东西惶惶终日，不如选择放下，为心减负，轻松前行。
一人难如百人愿,不是所有的人，都会欣赏和喜欢自己。
所以，我们不必曲意逢迎他人的目光，不用祈求得到所有人的温柔以待。
真正在意你的人，不会对你无情无义，不在意你的人，你不过是轻若鸿毛的可有可无。
做最好的自己，静静地守着一江春水的日子，让心云淡风轻，怡然自若。
人生本过客，何必千千结。
不是所有的相识都能地久天长，不是所有的情谊都能地老天荒。
有些人终究是走着走着就散了，成为我们生命中的过客。
爱过，恨过，都会装点我们原本苍白的人生，感谢曾经在我们生命中出现过的人。
如果无缘继续红尘相伴，就选择放下吧，给自己和对方都留一段美好的回忆和前行的空间。
鱼总是自由自在地在水中快乐游弋，是因为鱼只有七秒钟的记忆，只在一瞬间，鱼便忘记了所有的不愉快。
所以，忘记所有的不愉快，才能为美好的情绪留出空间，才能让心情灿然绽放。
林清玄说：
一尘不染不是不再有尘埃，而是尘埃让它飞扬，我自做我的阳光。
是呀，世事喧嚣纷扰，放下纷扰，做一个阳光快乐的人，做自己快乐的主人！
还来不及享受美丽的锦瑟华年，就已经到了白发迟暮，一生匆匆而过。
生命，就是这样匆匆，还来不及细细品味，就只剩下了回忆。
生命匆匆，累了就选择放下，别让自己煎熬痛苦，别让自己不堪重负。
放下该放下的，心才会释放重负，人生才能安然自如。
人生就是一个口袋，里面装的东西越多，前行的脚步就越沉重。
总觉得该得到的还没有得到，该拥有的却已经失去，苦苦追寻的依然渺茫无踪。
心累，有时候是为了生存，有时候是为了
攀比。
只有放下羁绊前行脚步的重担，放下阴霾缭绕的负面情绪，才能感受到
“柳暗花明又一村
”的豁然开朗，领悟到
“一蓑烟雨任平生
”的超然物外。
人生太匆匆，累了，就放一放吧，何苦要执拗于一时的成败得失！
很多时候，我们用汗水滋养梦想，可是，梦想是丰满的，现实是骨感的。
每个人都渴望成功的鲜花围绕自己，可是，谁都不是常胜将军，都会猝不及防地遭遇人生的滑铁卢。
唉声叹气只
会让自己裹足不前，一蹶不振只能让自己沉沦堕落。
如果真的不能承受其重，就放一放，重新审视前方的道路，选择更适合自己的方向。
有些东西，本就如同天上的浮云，即使竭尽全力，也未必能揽之入怀。
或者即使得到，也未必能提高幸福指数。
所以与其为得不到的东西惶惶终日，不如选择放下，为心减负，轻松前行。
一人难如百人愿,不是所有的人，都会欣赏和喜欢自己。
所以，我们不必曲意逢迎他人的目光，不用祈求得到所有人的温柔以待。
真正在意你的人，不会对你无情无义，不在意你的人，你不过是轻若鸿毛的可有可无。
做最好的自己，静静地守着一江春水的日子，让心云淡风轻，怡然自若。
人生本过客，何必千千结。
不是所有的相识都能地久天长，不是所有的情谊都能地老天荒。
有些人终究是走着走着就散了，成为我们生命中的过客。
爱过，恨过，都会装点我们原本苍白的人生，感谢曾经在我们生命中出现过的人。
如果无缘继续红尘相伴，就选择放下吧，给自己和对方都留一段美好的回忆和前行的空间。
鱼总是自由自在地在水中快乐游弋，是因为鱼只有七秒钟的记忆，只在一瞬间，鱼便忘记了所有的不愉快。
所以，忘记所有的不愉快，才能为美好的情绪留出空间，才能让心情灿然绽放。
林清玄说：
一尘不染不是不再有尘埃，而是尘埃让它飞扬，我自做我的阳光。
是呀，世事喧嚣纷扰，放下纷扰，做一个阳光快乐的人，做自己快乐的主人！
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