2017年哈尔滨工业大学材料科学基础考研复试核心题库
● 摘要
一、名词解释
1． 反应扩散
【答案】反应扩散是通过扩散而形成新相的过程。即在固态扩散的过程中，如果渗入元素在金属中溶解度有限，随着扩散原子增多，当渗入原子的浓度超过饱和溶解度时则形成不同于原相的固溶体或中间相，从而使金属表层分为出现新相和不出现新相的两层的过程。
2． 过冷度
【答案】过冷度是指相变过程中冷却到相变点以下某个温度后发生相转变，平衡相变温度与该实际转变温度之差称过冷度。
二、简答题
3． 影响陶瓷晶体塑性变形能力的因素都有哪些？
【答案】陶瓷晶体有共价键晶体、离子键晶体和共价-离子混合晶体。因此影响因素主要有以下几个方面：（1）由于共价键具有饱和性，所以位错运动有很高的点阵阻力；（2）而对于离子键晶体，位错运动通常都受到同号离子的巨大斥力，只在某些特定的方向上运动才较容易进行；（3）陶瓷晶体中的滑移系少，塑性变形能力差；（4）在陶瓷晶体中一般柏氏矢量较大，因而位错运动阻力大；（5）共价键晶体价键方向性、离子键晶体的静电作用力都对陶瓷晶体滑移系的可动性起决定性的影响。
4． 在立方晶胞内画出
【答案】如图所示。
图
5． 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。
【答案】全位错是指柏氏矢量等于点阵矢量的整数倍。
不全位错是指柏氏矢量不等于点阵矢量的整数倍。
6． 空间点阵和晶体结构有何区别? 常见金属晶体结构中有哪一种不属于空间点阵? 为什么？
【答案】晶体结构是指自然界中由原子、分子、离子与空间点阵结合而成，实际存在的固体结构。而空间点阵是指阵点在空间呈规律分布，并且每个阵点都具有完全相同的物质环境和几何环境。这样，自然界中的晶体可以抽象为七大晶系14种布拉菲点阵。晶体结构相同的物质，其空间点阵可能不同；同样的空间点阵不同的物质，其晶体结构也可能相同。
密排六方不是空间点阵，原因是不满足几何环境相同的条件。
7． 分析图中V 合金的平衡结晶过程。
图
【答案】图中合金中V 的平衡结晶过程为
8． 试举例分析材料加工过程对材料使用性能的影响。 ，与互析。
【答案】材料加工过程对材料使用性能有重要而复杂的影响，材料也必须通过合理的工艺流程才能制备出具有实用价值的材料来。通过合理和经济的合成和加工方法，可以不断创制出许多新材料或改变和精确控制许多传统材料的成分和结构，可以进一步发掘和提高材料的性能。
材料的制备/合成和加工不仅赋予材料一定的尺寸和形状，而且是控制材料成分和结构的必要手段。如钢材可以通过退火、淬火、回火等热处理来改变它们内部的结构而达到预期的性能，冷轧硅钢片经过复杂的加工工序能使晶粒按一定取向排列而大大减少铁损。
三、计算题
9． 针对图所示Mg-Y 相图，回答下列问题：
（1）已知Mg 为HCP 结构，计算Mg 晶胞的致密度。
（2）写出相图上等温反应，及图中Y=5%wt的合金在室温下的平衡组织。 （3）指出提高K 合金强度的方法。
（4）计算Y=18%wt的合金在刚凝固完毕时的组织组成百分含量。
图
【答案】⑴0.74。
（2）相图上等温反
应
图中Y=5%wt的K 合金在室温下的平衡组织为（Mg ）
（4）Y=18%wt的合金在刚凝固完毕时的组织组成为
10．Si 与A1原子的相对质量非常接近（分别为28.09和26.98），但大（分别为说明密度相差大的原因。
【答案】首先计算
每中含堆积系数如下：
每所占体积为
故
晶体中离子堆积系数=0.00195+0.58345=0.5854或
，936°C :
（3）提高K 合金强度的方法有加工硬化、细晶强化和沉淀强化。 的密度相差很试计算的堆积系数，并用晶体结构及鲍林规则分子数为
堆积系数计算如下：
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