上海交通大学827材料科学基础最后三套模拟卷.docx

上海交通大学827材料科学基础最后三套模拟卷.docx

《上海交通大学827材料科学基础最后三套模拟卷.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《上海交通大学827材料科学基础最后三套模拟卷.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

上海交通大学827材料科学基础最后三套模拟卷

上海交通大学考研最后三套模拟题

——827材料科学基础

上海交通大学2014硕士研究生入学考试模拟试题

（一）

考试科目：

材料科学基础

科目代码:

827

适用专业:

材料学院所有专业（不含塑性学院，具体以2014年招生简章为准）

（答案必须写在答题纸上）

一、单选题（每题3分，共75分）

1、高分子链的几何形态是由所决定的。

A、主链结构B、单体分子的官能度C、交联度

2、在四方晶体中[100]晶向是。

A、2次对称轴B、4次对称轴C、3次对称轴

3、下列都属于面心立方点阵结构的是。

A、CaF2、闪锌矿B、NaCl、纤锌矿C、CsCl、金红石

4、若在MgF2中溶入LiF则在晶体中最可能出现的缺陷是。

A、间隙Li+离子B、Mg2+离子空位C、F-离子空位

5、晶体宏观对称元素6等同于。

A、3+iB、3C、3+m

6、两个互相平行的螺型位错和刃型位错之间。

A、引力作用B、斥力作用C、不发生作用

7、对于菲克第一定律，下列描述正确的是。

A、描述了一种非稳态扩散

B、质量浓度不随距离而变化

C、质量浓度不随时间而变化

8、下列扩散机制中，扩散激活能最小的是。

A、置换扩散B、自扩散C、间隙扩散

9、体心立方有滑移系。

A、12B、24C、48

10、对于层错能较高的的金属和合金，在其变形过程中，更容易出现。

A、胞状结构B、位错塞积群C、位错较为均匀分布的复杂网络

11、变形金属中储能绝大部分用于形成。

A、宏观残余应力B、微观残余应力C、点阵畸变

12、在晶粒长大过程中，下列描述正确的是。

A、平均晶粒直径随保温时间的平方而增大

B、第二项粒子尺寸越小，极限的晶粒平均直径越大

C、第二项粒子所占体积分数越大，极限的晶粒平均直径越小

13、蠕变寿命和总的伸长主要决定于蠕变曲线的。

A、瞬态或减速蠕变阶段B、稳态蠕变阶段C、加速蠕变阶段

14、在单元相图的P-T相图内，当低温相向高温相转变时体积膨胀，则根据Clausius-Clapeyron方程dP/dT。

A、大于0B、小于0C、等于0

15、均匀形核过程中，相变驱动力是。

A、体积应变能变化

B、表面自由能变化

C、体积自由能变化

16、铸锭凝固过程中，结晶潜热只能通过固相而散出，则界面生长形态不可能是。

A、台阶状B、平面状C、树枝晶

17、下列不能达到细化晶粒效果的是。

A、增加过冷度B、静置C、加入形核剂

18、高分子熔融过程中，熔点。

A、随晶片厚度的增大而增大

B、随晶片厚度的增大而减小

C、与晶片厚度无关

19、发生调幅分解必须满足的条件是。

A、dG/dx>0B、dG/dx<0C、d2G/dx2>0D、d2G/dx2<0

20、关于区域熔炼的说法错误的是。

A、区域熔炼提纯效果优于正常凝固

B、区域熔炼方程可用于多次熔炼后的溶质分布

C、区域熔炼方程不能用于最后一个熔区

21、关于G、R和w0对固溶体晶体生长形态影响正确的是。

A、G越大，越倾向于平滑界面

B、R越小，越倾向于等轴树枝晶

C、w0越大，越倾向于平滑界面

22、铸件凝固时，表面“冒汗”是的明显征兆

A、正常偏析B、反偏析C、比重偏析

23、关于三元相图的垂直截面图说法正确的是。

A、可以表示相浓度随时间变化的关系

B、可以了解冷凝过程中的相变温度

C、可以通过直线法来确定两相的质量分数

24、对于二级相变的描述正确的是。

A、二级相变时，熵不变

B、二级相变时，必定压热容不变

C、二级相变时，压缩系数不变

25、导带中的电子数目远超过价带中的空穴数，这种半导体是。

A、本征半导体B、n-型非本征半导体C、p-型非本征半导体

二、综合题（每题3分，共75分）

1.指出下面四个图中A、B、C、D所代表的晶向和晶面

2、wc=0.1%的铁碳合金在拉伸中，一种情况是在拉伸出现塑性变形后去载，立即再加载；另一种情况是去载后时效再加载。

试解释前者无屈服现象后者有屈服现象的原因。

3、欲将一批齿轮进行渗碳，每炉装500件，在900℃渗碳10h可以达到规定深度。

假定在900℃渗碳每炉每小时成本1000元，而在1000℃渗碳为1500元，请问在哪一个温度下渗碳成本更低？

（已知Q=32900cal/mol,R=1.987cal/mol,1cal=4.1868J）

4、推导液相中均匀形成边长为a的立方晶核的临界形核功△G*和临界尺寸a*的表达式。

5、组元A和B在液态完全互溶，但在固态互不溶解，当组元B质量分数为63％时合金在1040℃形成中间化合物。

（1）试写出中间化合物的分子式；

（2）试求w（B）为20％的合金在750℃共晶反应后先共晶组织（初生相）和共晶组织的相对量、组成相的相对量。

（已知原子量：

A＝28，B＝24）

上海交通大学2014硕士研究生入学考试模拟试题

（二）

考试科目：

材料科学基础

科目代码:

827

适用专业:

材料学院所有专业（不含塑性学院，具体以2014年招生简章为准）

（答案必须写在答题纸上）

一、单选题（每题3分，共75分）

1、高分子链产生不同构像的根本原因是。

A、氢键的内旋B、σ键的内旋C、π键的内旋

2、体心立方一个晶胞中有个八面体间隙。

A、4B、6C、8

3、是高分子中热力学上最稳定的一种聚态结构。

A、折叠链结构B、伸直链结构C、球晶结构

4、刃型位错的扭折为。

A、螺型位错B、刃型位错C、不一定

5、位错运动时割阶段受到的晶格阻力。

A、螺型位错的割阶更小B、刃型位错的割阶更小C、不一定

6、肖克利不全位错。

A、一定是纯刃型位错

B、一定是纯螺型位错

C、螺型、刃型或混合型位错都有可能

7、从理论上讲，相界能包括两部分，即弹性畸变能和化学交互作用能，对于非共格相界界面能。

A、以弹性畸变能为主B、以化学交互作用能为主C、A、B均有可能

8、大多数情况下，原子扩散是借助。

A、交换机制B、间隙机制C、空位机制

9、下列关于P-N力说法正确的是。

A、位错宽度越大，P-N力越大

B、滑移面间距越大，P-N力越大

C、滑移方向上原子间距越大，P-N力越大

10、体心立方金属的孪生方向是。

A、<111>B、<112>C、<110>

11、金属单晶体发生形变硬化时，没有典型的三阶段加工硬化情况的是。

A、体心立方B、面心立方C、密排六方

12、对于变形程度较小（一般小于20%）的金属，再结晶形核的主要方式是。

A、晶界弓出形核B、亚晶合并机制C、亚晶迁移机制

13、再结晶过程的驱动力是。

A、界面能的下降B、未释放的应变储能C、以上都不正确

14、形成退火孪晶必须满足能量条件，较易形成退火孪晶的是。

A、AlB、α-FeC、Cu

15、对于低层错能的金属，发生的倾向更大。

A、动态回复B、动态再结晶C、静态回复

16、扩散蠕变过程中，。

A、空位向垂直于力轴方向的晶界移动，原子向平行于力轴方向的晶界移动

B、空位向平行于力轴方向的晶界移动，原子向垂直于力轴方向的晶界移动

C、空位和晶界均向垂直于力轴方向的晶界移动

17、固-液相变过程中，液、固之间的体积自由能差是临界晶核表面所需能量的。

A、1/3B、2/3C、3/2

18、薄膜生长方式中，不存在共格外延生长的是。

A、三维生长B、二维生长C、层核生长

19、关于离异共晶描述正确的是。

A、离异共晶只能通过非平衡凝固得到

B、离异共晶只能通过平衡凝固得到

C、A、B均可得到离异共晶

20、铸造合金宜选用。

A、共晶合金B、单相固溶体C、两相混合物

21、下列难以用扩散退火消除的是。

A、枝晶偏析B、非平衡共晶组织C、正偏析

22、关于三元相图的水平截面图说法错误的是。

A、遵循相接触法则

B、可以了解某点各成分含量

C、每个相界线交点上必有四条相界线相交

23、非晶体快速凝固进入玻璃态的转变温度Tg。

A、不随冷却速度变化而变化

B、随冷却速度增大而减小

C、随冷却速度增大而增大

24、形成非晶体的临界冷却速度Rc与Tg/Tf的值关系。

A、Tg/Tf的值越高，Rc越大

B、Tg/Tf的值越高，Rc越小

C、无关

25、被用于做变压器芯的材料有特点。

A、高的初试磁化率、低的矫顽力

B、高的剩磁、高的磁滞能损

C、高的初试磁化率、高的抗退磁能力

二、综合题

1、试画出立方晶体中的（123）晶面和[346]晶向。

2、已知平均晶粒直径为1mm和0.0625mm的α-Fe的屈服强度分别为112.7MPa和196MPa，问平均晶粒直径为0.0196的纯铁的屈服强度为多少？

3、举例说明材料的基本强化形式有哪几种，并说明其中两种强化机制。

4、已知纯铜的融化热为1.88×109J/m2,熔点为1089℃，点阵常数为3.4167×10-10m，发生均匀形核的过冷度为230K，σSL=1.44×10-1J/m2。

求铜的临界形核半径及临界晶核中所含的原子数。

5、根据图1.1所示的铁碳平衡相图，回答以下问题：

（1）、写出在1495℃、1154℃、1148℃、738℃和727℃发生的三相平衡反应的反应式。

（2）、画出含碳量wC=1.2%的过共析钢在室温下的平衡组织，并计算其中二次渗碳体的百分数。

（3）、含碳量wC=3.5%的亚共晶白口铸铁在从液相平衡冷却到室温时会发生什么三相平衡反应和两相平衡反应（可用热分析曲线表示）?

室温下该成分的铸铁中有没有二次渗碳体?

如有的话，计算其百分数。

上海交通大学2014硕士研究生入学考试模拟试题（三）

考试科目：

材料科学基础

科目代码:

827

适用专业:

材料学院所有专业（不含塑性学院，具体以2014年招生简章为准）

（答案必须写在答题纸上）

一、单选题（每题3分，共75分）

1、下列是高分子链三次结构的是。

A、远程结构B、聚集态结构C、织态结构

2、面心立方中（111）面间距（110）面间距。

A、大于B、小于C、等于

3、液晶结构类型中，最具有序性的是。

A、近晶型B、向列型C、柱状型

4、两个伯氏矢量互相平行的刃位错交割，形成的台阶为。

A、刃位错B、螺位错C、可能是刃位错，可能是螺位错

5、在A-B二元固溶体中，A-A和B-B的平均能量大于A-B的能量。

该固溶体最易形成。

A、无序固溶体B、有序固溶体C、偏聚态固溶体

6、在三元共晶合金中，最多可以得到平衡。

A、二相B、三相C、四相

7、离子晶体中，阳离子的扩散速率与阴离子相比。

A、阳离子更快B、阴离子更快C、一样快

8、比较下列晶体中个位置的扩散激活能，最大的是。

A、晶内B、晶界C、表面

9、离子晶体中，形成一个间隙阳离子所需的能量△Gic比形成一个阳离子空位能△Gvc。

A、大B、小C、相近

10、主链结构不同会导致内旋难易差异，最常见的三大主链结构中，最难内旋的是。

A、C—CB、C—OC、Si—O

11、下列最易发生孪晶的点阵结构是。

A、bccB、fccC、hcp

12、全部或大部分宏观应力得到消除是在金属回复再结晶的那个阶段

A、回复B、再结晶C、晶粒长大

13、再结晶过程中，发生在变形程度较大且具有高层错能的金属中的形核机制是。

A、晶界弓出形核B、亚晶合并机制C、亚晶迁移机制

14、异常晶粒长大的驱动力来自。

A、界面能的降低B、应变能C、未释放的储能

15、在气-固相变过程中，要使蒸发过程得以发生，要求。

A、PPe

16、下列对于伪共晶的形成说法正确的是。

A、伪共晶只能经平衡凝固得到

B、伪共晶只能经非平衡凝固得到

C、A、B均可得到伪共晶

17、由铁碳相图可知，w（C）=3.0%的铁合金，其室温组织为。

A、P+Fe3CⅡB、P+Fe3CⅡ+Ld’C、Fe3CⅡ+Ld’

18、包晶成分的合金平衡凝固时（L+αβ）。

A、高熔点组员由α向β内扩散

B、高熔点组员由L向α内扩散

C、高熔点组员由L向β内扩散

19、下列位错只能进行攀移不能滑移是。

A、肖克利不全位错B、弗兰克不全位错C、扩展位错

20、三元合金经反应扩散的渗层组织中不存在。

A、三相区B、两相区C、单项区

21、材料强化手段中唯有既能提高材料的强度，又能基本不降低其塑性。

A、固溶强化B、细晶强化C、加工强化

22、冷变形金属在回复过程中发生明显变化的是。

A、硬度和强度B、电阻C、储能释放

23、晶体平均长大速率与过冷度的平方成正比的长大方式是。

A、连续长大B、二维形核C、借螺位错长大

24、下列关于提纯说法正确的是。

A、凝固速度越快，提纯效果越好

B、凝固速度越慢，提纯效果越好

C、ke越接近1，提纯效果越好

25、透明材料的颜色取决于。

A、透射束与反射束的频率分布

B、吸收光束与反射束的频率分布

C、透射束与再发射光束的频率分布

二、综合题

1、在立方晶体系的晶胞图中画出以下晶面和晶向：

（102）、（11-2）、（-21-3），[110],[11-1],[1-20]和[-321]。

2、有一70MPa应力作用在fcc晶体的[001]方向上，求作用在

和

滑移系上的分切应力。

3、金属中空位平衡浓度随温度的变化规律遵循Nv=Nexp（-Qv/RT）。

某金属在被加热到1130K时，空位浓度是其在1000K时的5倍，假设在1000K-1130K之间金属的密度不变，气体常数为8.31J/（mol·K），计算空位形成能Qv。

4、简述形变金属在加热时的回复和再结晶过程及其组织性能的变化

5、铁的回复激活能为88.9KJ/mol，如果将经冷变形的铁在400℃下进行回复，使其残留加工硬化为60%需要160min，问在450℃下回复处理至同样的效果需要多少时间？

模拟试题

（一）参考答案

一、选择题

1、B2、A3、A4、C5、C

6、C7、C8、C9、C10、A

11、C12、C13、B14、A15、C

16、C17、B18、A19、D20、B

21、A22、B23、B24、A25、B

二、综合题

1、

（1）A：

B：

C：

D：

（2）A：

B：

C：

（3）A：

B：

C：

（4）A：

B：

C：

2、wc=0.1%合金中由于C原子与Fe的弹性交互作用，形成柯氏气团，柯氏气团与位错发生作用导致合金出现屈服现象，在拉伸出现塑性变形后去载，立即加载是已经克服了柯氏气团对位错的阻碍作用，故不会出现屈服现象；而卸载后时效再加载会使溶质原子重新聚集，对位错起钉扎作用，从而使合金在次出现屈服现象。

3、900℃=1173K，1000℃=1273K

由渗碳解方程可知D1t1=D2t2

可得t2=D1t1/D2（D=D0exp（-Q/RT））

带入数据可得t2=3.299小时

900℃时，1000×10=10000元

1000℃时，1500×3.299=4948.5元

因此，1000℃渗碳成本更低。

4、V=a3A=6a2

△G=a3△Gv+6a2σ……..

（1）

d△G/da=0

可求得a*=-4σ/△Gv

带入式

（1）得△G*=32σ3/△Gv2

5、

（1）设分子式为AxBy

则24y/（24y+28x）=63%

解得x：

y=1：

2

所以分子式为AB2

（2）初生相为A

所以初生相：

共晶相=（43%-20%）：

20%=23:

20

最后所得组织中A：

AB2=（63%-20%）：

20%=43:

20

模拟试题

（二）参考答案

一、选择题

1、B2、B3、B4、A5、B

6、C7、B8、C9、C10、A

11、C12、A13、B14、C15、B

16、A17、B18、A19、C20、A

21、C22、C23、C24、B25、A

二、综合题

1、

2、

解得

故σs=84.935+0.878（0.0196×10-3）-1/2=283.255（Mpa）

3、基本形式有：

固溶强化、形变强化、沉淀强化和弥散强化、细晶强化等

（1）固溶强化：

无论是置换原子或是间隙原子，在合适的情况下，都能发生原子偏聚形成气团。

对于置换原子来说，当溶质原子比溶剂原子大时，溶质原子有富集在刃位错受胀区的趋向；反之，富集于受压区。

间隙原子则总是向受胀区富集，这种靠扩散在位错附近富集的现象称为柯氏气团，对位错有钉扎作用，从而使强度提高。

（2）形变强化：

冷变形金属在塑性变形过程中形成大量位错，这些位错部分为不可动位错，从而导致可动位错阻力增大，引起材料继续变形困难，形成加工硬化或形变强化。

4、r*=2σ·Tm/（Lm·△T）

带入数据可求得r*=9.07×10-10m

临界形核体积V1=4πr3/3晶胞体积V2=a3

所以原子数n=4V1/V2=313个

5、

（1）、HJB1495℃L0.53+δ0.09→γ包晶

E'C'F'1154℃L4.26→γ2.08+C共晶

ECF1148℃L4.3→ξ2.11+Fe3CⅡ共晶（莱氏体Ld）

P'S'K'738℃L0.68→α0.0218+C（G）共析

PSK727℃γ0.77→α0.0218+Fe3C共析

（2）、室温下的平衡组织如图1-5所示。

（3）、所发生的三相平衡反应和两相平衡反应如图1-6所示。

有二次渗碳体，百分数为

模拟试题（三）参考答案

一、选择题

1、B2、A3、A4、B5、B

6、C7、A8、A9、B10、C

11、C12、A13、B14、A15、A

16、B17、B18、A19、B20、A

21、B22、B23、C24、B25、C

二、综合题

1、

2、矢量数性积：

滑移系：

（负号不影响切应力大小，故取正号）

滑移系：

3、Nv1/Nv2=5=exp[-Qv（1/T1-1/T2）/R]

又上式带入数值可得Qv=116300J/mol

4、经过塑性变形的金属在加热过程中依次发生回复再结晶，在温度低于再结晶温度时，只要发生点缺陷的浓度降低，内应力消除，位错组态变化，光学显微组织没有变化；此时，强度、硬度、塑性等力学性能基本不变，电阻下降明显。

达到或超过再结晶温度后，将在原来变形的晶粒内形成低缺陷密度的新晶粒，晶粒基本呈等轴状，此时，强度等力学性能和物理性能迅速的恢复到变形前的水平。

5、

，