1991哈尔滨工业大学金属学与热处理学科入学考试题.docx

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1991哈尔滨工业大学金属学与热处理学科入学考试题

2001年哈尔滨工业大学金属学与热处理学科入学考试题 

1：

分别写出体心立方晶格，面心立方晶格和密排六方晶格的滑移面，滑移方向和滑移系数目。

在其它条件相同时，哪种晶体结构的晶体塑性最好？

哪种最差？

为什么？

（10分） 

2：

什么是滑移？

绘图说明在拉伸变形时，晶体滑移过程中的转动机制。

（15分） 3：

用45号钢（Wc=0.45%）制造机床主轴，要求具有良好的综合机械性能，请制订预备热处理及最终热处理工艺规程（包括工艺名称和具体工艺参数），并分别说明预备热处理及最终热处理后获得的显微组织。

（Ac1=730℃, Accm=800℃）（15分） 

4：

A,B,C三组元的熔点

tA>tB>tC,三个二元共晶温度tE 1>tE 2>tE 3, tC>tE 1,

请回答下列问题：

  ①根据给出的三元共晶相图的投影图1，作出hk变温截面图；   ②作出t=tE 2等温截面图。

5：

画出由两个包晶反应，一个共析反应及一个包析反应所组成的二元合金状态图。

（15分） 

6：

什么是均匀形核？

什么是非均匀形核？

非均匀形核时，球冠状晶核以及晶核与基底的关系如图所示，试推导出临界晶核曲率半径和形核功。

（15分） 7：

说明Al-4%Cu合金的过饱和固溶体在190℃时效脱溶过程及力学性能的变化。

（15分）

哈尔滨工业大学2002年考研金属学及热处理试题

　　一、（10分）已知铜单晶的{111}<110>滑移系得临界分切应力为1Mpa.直径为1mm的铜单晶丝受轴向拉伸，加载方向平行于单晶的[001]方向，若使铜单晶丝不产生明显的塑性变形，求此单晶丝能承受的最大轴向载荷是多少？

（计算结果保留3位有效数字）

　　二、（15分）根据组元间固态下互不溶解的三元共晶相图的投影图（如右图所示），说明O点成分合金平衡结晶过程，画出冷却曲线示意图，并写出室温下该合金的组织组成物相对含量的表达式。

　　三、（15分）求珠光体组织中铁素体相的相对含量是多少？

若某铁碳合金组织中除有珠光体外，还有15%的二次渗碳体，试求该合金的含碳量是多少？

　　四、（15分）试叙述贝氏体的转变特点，并比较与珠光体和马氏体转变的异同点。

　　五、（15分）什么是异分结晶？

说明如何利用区域熔炼方法提纯金属。

提纯效果与什么因素有关？

　　六、（15分）某厂对高锰钢制造的碎矿机颚板经1100℃加热后，用崭新的优质冷拔态钢丝绳吊挂，由起重吊车运往淬火水槽，行至途中钢丝绳突然发生断裂，试分析钢丝绳发生断裂的主要原因。

七、（15分）用T10A钢（Wc=1.0%，Ac1=730℃，Accm=800℃）制造冷冲模的冲头，试制订预备热处理工艺（包括工艺名称和具体参数），并说明预备热处理的目的以及加热转变完成和冷至室温后获得何种组织。

2003年哈尔滨工业大学金属学与热处理学科入学考试试题

1：

已知面心立方晶格的晶格常数为a，分别计算（100），（110）和（111）晶面的晶面间距；并求出[100],[110]和[111]晶向上的原子排列密度（某晶向上的原子排列密度是指该晶向上单位长度排列原子的个数）；写出面心立方结构的滑移面和滑移方向，并说明原因。

（计算结果可以保留两位有效数字）（20分）

2：

图为组元在固态下完全不溶的三元共晶合金相图的投影图：

①作mn变温截面图，分析O1点成分合金的平衡结晶过程。

②写出O1点成分合金室温下的相组成物，给出各相的相对含量的表达式。

③写出O1点成分合金室温下的组织组成物，给出各组织的相对含量的表达式。

（20分）

3：

试阐述冷变形金属在加热时，其组织和性能发生的变化。

（25分）

4：

什么是离异共晶？

说明离异共晶产生的原因及对合金性能的影响。

（20分）

5：

求莱氏体中共晶渗碳体的相对含量是多少?

若某铁碳合金平衡组织中含有10%的一次渗碳体，试求该合金的含碳量是多少？

（计算结果保留两位有效数字）（20分）

6：

叙述板条马氏体和下贝氏体的组织形态，并说明板条马氏体和下贝氏体具有良好强塑性的原因。

（20分）

7：

T10A钢含碳量为1.0%，Ac1=730℃,Accm=800℃，Ms=175℃，该合金的原始组织为片状珠光体加网状渗碳体，若用此钢制作冷冲模的冲头，说明需要经过哪些热处理工序才能满足零件的性能要求，写出具体的热处理工艺名称，加热温度参数，冷却方式以及各工序加热转变完成后和冷却室温时得到的组织。

2004年哈尔滨工业大学金属学与热处理学科入学考试试题

1：

①画出立方晶系的［102］晶向和（012）晶面。

（8分）

②纯钛从高温冷却到983℃时由体心立方结构转变为密排六方结构，其原子半径增加了2%，求该转变引起的体积变化的百分率（计算结果保留两位有效数字）（7分）

2：

什么是成分过冷？

画出示意图分析成分过冷的形成，并说明成分过冷时晶体长大方式及铸锭组织的影响。

（22分）

3：

试就渗碳体形态的变化阐述含碳量对铁碳合金平衡组织及机械性能的影响。

（23分）

4：

什么是金属的热加工？

阐述热加工对金属组织和性能的影响。

（15分）

5：

根据给出的三元共晶相图的投影图，画出Ⅰ-Ⅱ位置的垂直截面图，并填写相区。

（15分）

6：

试以共析钢为例，绘图说明片状珠光体的形成过程及形成时碳的扩散规律。

（30分）

7：

T12A（含碳量1.2%,Ac1=730℃,Accm=800℃）钢的原始组织为片状珠光体和网状二次渗碳体，请给出两种热处理工艺途径，最终获得粒状珠光体组织。

（要求注明具体的热处理工艺名称和工艺参数，并阐述其原因）（30分）

2005年哈尔滨工业大学金属学与热处理学科入学考试试题

1：

简答题（每题5分,共20分）

①什么是晶带？

什么是晶带轴?

②什么是柏氏矢量？

判断图1位错环中A,B,C,D,E段各属于哪一类型位错。

③什么是离异共晶？

在什么条件下可能得到离异共晶组织？

④什么是第二类回火脆性？

如何消除或抑制？

2：

试阐述固溶体合金与纯金属结晶过程中形核，长大的条件及方式有何异同之处（20分）

3：

根据Fe-Fe3C相图，分析含碳量Wc=0.45%的碳钢合金平衡结晶过程，画出冷却曲线，表明每一阶段该合金的显微组织示意图，并分别计算室温下该合金的相组成物及组织组成物的相对含量。

（20分）

4：

图2为组元在固态下互不溶解的三元共晶合金相图的投影图，分析O点成分合金的平衡结晶过程及室温组织，并写出该合金在室温下组织组成物的相对含量表达式。

（20分）

5：

什么是金属的热加工？

阐述热加工对金属组织和性能的影响。

（15分）

6：

试阐述钢中两种典型马氏体的晶体结构，组织形态特征和性能特点，并说明板条马氏体具有高强韧性的原因。

（25分）

7：

过共析钢球化退火的目的是什么？

某厂对T10钢（Wc=1.0%）球化退火时，因仪表失灵，炉温升至1000℃，当发现时已经在该温度保温1小时，此时操作者该采取什么措施补救，说明原因（30分）

2006年哈尔滨工业大学金属学与热处理学科入学考试试题

1：

选择题（不定项选择）

⑴当加热到A3温度（即是GS线对应的温度）时，碳钢中的铁素体将转变为奥氏体，这种转变可称为（）

①同素异晶转变；②重结晶；③伪共晶；④再结晶；⑤多晶型转变

⑵若体心立方晶胞的晶格常数为a，则其八面体间隙（）

①是不对称的；②是对称的；③位于面心和棱边中点；④位于体心和棱边中点；⑤半径为（2-）/4a

⑶在912℃α-Fe（其晶格常数为0.2898nm）转变为γ-Fe（其晶格常数为0.3633nm）时的体积（）

①膨胀；②收缩；③不变；④变化率为-0.89%；⑤变化率为1.20%

⑷渗碳体是一种（）

①间隙相；②金属化合物；③正常化合物；④电子化合物；⑤间隙化合物

⑸六方晶系的[100]晶向指数，若改用四坐标轴的密勒指数标定，可表示为（）

①[2110]；②[1120]；③[1210]；④[2110]；⑤[1010]

⑹在晶面（110）和（111）所在的晶带，其晶带轴的指数为（）

①[110]；②[110]；③[011]；④[011]；⑤[101]

2：

判断题

⑴（　）过冷度越大，晶体生长速度越快，晶粒长得越粗大

⑵（　）晶界处原子处于不稳定状态，故其腐蚀速度一般都比晶内快

⑶（　）微观内应力是由于塑性变形时，工件各部分之间的变形不均性所产生的

⑷（　）回复可使冷变形金属的加工硬化效果及内应力消除。

⑸（　）马氏体与回火马氏体的一个重要区别在于：

马氏体是含碳的过饱和固溶体，回火马氏体是机械混合物

⑹（　）几乎所有的钢都会产生第一类回火脆性，若回火后采用快冷的方式可以避免此类脆性。

⑺（　）回火索氏体于索氏体相比有更好的综合力学性能。

⑻（　）在正温度梯度条件下，固溶体合金仍可能以树枝状方式长大。

3：

简单题

⑴金属塑性变形后组织和性能的变化。

⑵马氏体具有高强度的原因

⑶什么是高温回火脆性？

如何抑制与消除？

4：

综合题

⑴画出Fe-Fe3C相图的示意图，分析含碳量WC=1.2%的碳钢合金平衡结晶过程，画出冷却曲线，表明每一阶段该合金的显微组织示意图，并分别计算室温下该合金的相组成物及组织组成物的相对含量。

⑵甲乙两厂都生产同一种轴类零件，均选用45钢（含有0.45%C），硬度要求220-240HB，甲厂采用正火，乙厂采用调质处理，均能达到硬度要求，试分析甲乙两厂产品的组织和性能差别。

2007年哈尔滨工业大学金属学与热处理学科入学考试试题

一：

选择题:

（每题1分）

1当加热到A3温度（即为GS线对应的温度），亚共析钢中的奥氏体转变为铁素体，这种转变可称为（）。

A同素异晶转变B重结晶C再结晶D结晶

2若面心立方晶体的晶格常数为a，则其八面体间隙（）。

A是不对称的B是对称的C位于面心和棱边中点D位于体心和棱边中点

3在912℃（其晶格常数为0.02464nm）转变为（其晶格常数为0.0486nm）时的休积（）。

A膨胀B收缩C不变D不能确定

4渗碳体是一种（）

A间隙相B金属化合物C间隙化合物D固溶体

5六方晶系的[100]晶向指数，若改用四坐标轴的密勒指数标定，可表示为（）。

A；B；C；D1负210；

6.晶面（110）和（1负11）所在的晶带，其晶带轴的指数为（）

A负112B1负12C02负1D0负12

7对于平衡状态下的亚共析钢，随着含碳量的增加，其

A硬度，强度均升高B硬度下降，塑性升高

C塑性，韧性均下降D强度塑性均不变

8固溶体合金与共晶合金相比，固溶体合金通常具有如下特性

A．铸造性好B锻造性好C焊接性好D机械加工性好

9含碳量1％的碳钢平衡结晶到室温，则在室温下该合金中

A相组成物为铁素体和渗碳体B组织组成物是铁素体和二次渗碳体

C珠光体含量为96％D铁素体总含量为85%

10为获得细小的晶粒的铝合金，可采用如下工艺

A固溶处理B变质处理C调质处理D冷变形和中间退火

11.经冷变形的金属随后加热到一定温度将会发生回复再结晶，这是一个

A低位错密度的晶粒取代高位错密度的晶粒的过程

B也是一个形核和长大的过程

C是一个典型的固态相变的过程

D也是重结晶过程

12下贝氏体是

A含碳量饱和的单相铁素体B呈现竹叶状

C呈现羽毛状D含碳过饱和的片状铁素体和碳化物组成的复相组织

13铸铁和碳钢的主要区别在于组织中是否有

A渗碳体B珠光体C铁素体D莱氏体

14调幅分解是固溶体分解的一种特殊形式

A一种多晶形转变

B形核和长大的过程

C无形核的直接长大过程

D一种固溶体分解位成分不同而结构相同的两种固溶体

15碳渗入γ-Fe中形成间隙固溶体，成为

A铁素体B奥氏体C马氏体D索氏体

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