2017年河海大学862材料科学基础(无机非金属方向)(同等学力加试)复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、名词解释
1． 异质形核
【答案】异质形核是晶核在液态金属中依靠外来物质表面（型壁或杂质）或在温度不均匀处择优形成的形核方式。
2． 成分过冷
【答案】成分过冷是指合金溶液在凝固时，理论凝固温度不变，过冷度完全取决于溶质成分的分布的现象。
二、简答题
3． 在晶体的宏观对称性中，包含哪8种最基本的对称元素？
【答案】晶体的宏观对称性中，只有以下8种最基本的对称元素，即回转对称轴
：
对称中心：i ；对称面：m ；回转一反演轴：
4． 什么是织构（或择优取向）？形成加工织构（或形变织构）的基本原因是什么？
【答案】金属在冷加工以后，各晶粒的位向间就有一定的关系，这样的一种位向分布就称为择优取向，即织构。形成加工织构的根本原因是在加工过程中每个晶粒都沿一定的滑移面滑移，并按一定的规律转动，使滑移方向趋向于主应变方向或使滑移面趋向于压缩面。因此当形变量足够大时，大量晶粒的滑移方向或滑移面都将与拉伸方向或压缩面平行，从而形成形变织构。
5． 画出一个六方晶胞，并标注出坐标原点和基矢然后在晶胞中画出（1212）晶面。
【答案】如图所示。
图
6． 解释冷变形金属加热时回复、再结晶的过程及特点。
【答案】冷变形金属加热时，各自特点如下：
（1）回复过程的特征
①回复过程组织不发生变化，仍保持变形状态伸长的晶粒。
②回复过程使变形引起的宏观一类应力全部消除，微观二类应力大部分消除。
③回复过程中一般力学性能变化不大，硬度、强度仅稍有降低，塑性稍有提高，某些物理性能有较大变化，电阻率显著降低，密度增大。
④变形储能在回复阶段部分释放。
（2）再结晶过程的特征
①组织发生变化，由冷变形的伸长晶粒变为新的等轴晶粒。
②力学性能发生急剧变化，强度、硬度急剧降低，塑性提高，恢复至变形前的状态。
③变形储能在再结晶过程中全部释放，三类应力（点阵畸变）清除，位错密度降低。
（3）晶粒长大过程的特征
①晶粒长大。
②引起一些性能变化，如强度、塑性、初性下降。
③伴随晶粒长大，还发生其他结构上的变化，如再结晶织构。
7． 结晶、重结晶和再结晶三者在概念上有何区别？
【答案】结晶是指物质由液态变为晶体固态的相变过程。
重结晶是指在固态情况下，物质由一种结构转变成另一种结构，即同素异构反应。
再结晶是将冷压力加工以后的金属加热到一定温度后，在变形的组织中重新产生新的无畸变的等轴晶粒，性能恢复到冷加工前的软化状态的过程。
三者的区别与联系：结晶发生相变，重结晶发生固态相变过程，再结晶没有。但它们全部都有形核与核长大的过程。结晶发生的驱动力是液固两相的界面能差，重结晶的驱动力为新旧两相的自由能差，而再结晶为储存能。再结晶后强度硬度下降而塑性和韧性提高，重结晶后材料的强度、塑性、韧性都会改善。
8． 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/与柏氏适量与柏氏矢量外加切应力之间的夹角关系，及位错线运动方向。
表
外加切应力【答案】如表所示。
三、计算题
9． 在共析温度Fe-C 合金中碳在铁素体的最大固溶度为素体各一半。试求：
（1）该合金中含碳量；
（2）将该合金重新加热到730°C 将得到什么平衡相？
（3）将该合金重新加热到950°C 又将得到什么平衡相？
【答案】（1）根据杠杆定理以及题目所给浓度点，可列式：
由此可得： C=0.395%
（2）根据铁碳相图可知，加热到730°C 将得到
（3）根据铁碳相图可知，加热到950°C 将得到
10．有铀和硼两种材料，若已知铀的密度为
子量为10.81，阿伏伽德罗常数为即铁素体和奥氏体的平衡相。 即奥氏体的平衡相。 原子量为235.03, 硼的密度为原合金共析点含碳量为现有某Fe-C 合金平衡冷却，在共析转变刚结束时，观察到其显微组织中含有珠光体和铁试分别计算这两种材料单位体积内的原子数。
【答案】根据已知条件和原子数公式可知铀单位体积内的原子数为：
同理，硼单位体积内的原子数为：
11．如图1所示是一幅常用的陶瓷材料的相图。
（1）据图标出图中A 和5相区的相名称；
（2）用相律分析计算相区4和5以及£点的自由度；
（3）写出组成含系统在凝固过程中的相变结构的变化关系；
（4）简述计算1600°C 时的相组含量的方法。