2017年郑州轻工业学院材料科学基础(同等学力加试)考研复试核心题库
● 摘要
一、名词解释
1． 配位数
【答案】配位数是指晶体结构中任一原子周围最邻近且等距离的原子数目。
2． 再结晶
【答案】再结晶是指形变金属在一定的加热条件下，通过新的可移动大角度晶界的形成及随后移动，从而形成无应变新晶粒组织的过程。
二、简答题
3． 相图分析（A-B-C 三元相图如图1所示，本题作图部分直接画在图中） （1）划分分三角形。
（2）标出界线的性质（共熔界线用单箭头，转熔界线用双箭头）。 （3）指出化合物
的性质。
（4）说明E 、F 、B 点的性质，并列出相变式。
（5）分析M 点的析晶路程（表明液、固相组成点的变化，并在液相变化的路径中注明各阶段的相变化和自由度数）。
图1
【答案】（1
）三个分三角形（2）见图
2
图2
（3）为二元一致熔化合物
；（4）H :单转熔点E :低共熔点F :低共熔点
为二元不一致熔化合物。
（5）M 点析晶路程见图2（有穿S2的相区）。 液相：
固相：
4． 为什么固溶体凝过程中，在正的温度条件下可以呈现树枝状长大，而纯金属却不能？如果其他条件不变，当温度梯度逐渐增大时，该固溶体的长大方式将有什么样的变化？
【答案】（1）因为纯金属凝固时，结晶前沿的液体具有正的温度梯度，无成分过冷区，故柱状晶前沿大致呈平面状生长。对于固溶体来说，当柱状晶前沿液相中具有较大成分过冷区时，柱状晶便以树枝状方式生长。
（2）当温度梯度较小时，固溶体产生较大的成分过冷，过冷度较大，以树枝状方式长大；随着温度梯度増大，固溶体产生的成分过冷减小，过冷度较小，以胞状晶方式长大；当温度梯度很大时，固溶体产生的成分过冷很小，过冷度也很小，以平面状方式长大。
5． 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。
6． 何谓金属的结晶？何谓金属的再结晶？两者是否都是相变，为什么？两者的驱动力是否相同，为什么？
【答案】结晶是指金属由熔液态转变为晶态固体的过程；再结晶是指将冷变形后的金属加热到一定温度之后，在原变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒，而性能也发生了明显的变化并恢复到变形前的过程。
因为结晶的产物与其母相是不同的相，而再结晶的产物与其母相是同一种相，无新相产生，故结晶是相变，再结晶不是相变。
两者的驱动力不相同，结晶的驱动力是液、固两相的体积自由能差；再结晶的驱动力是变形金属经回复后未被释放的储存能，即塑性变形所引起的晶体中位错总弹性应变能。
7． 根据冷却速度对金属组织的影响，现要获得非晶，亚稳相，请指出其凝固时如何控制。 【答案】要获得非晶可以以极快速度将金属液体冷却，要获得亚稳相也必须使冷却速度远远超过平衡冷却速度。
8． 画出体心立方晶体的晶胞示意图。 【答案】如图所示。
图
三、计算题
9． 证明面心立方晶体的致密度为74%。 【
答
案
10．对一种材料在1200°C （1473K ）和lh 处理后可以成功进行渗碳，但为了降低成本，若需将渗碳处理稳定降低到950°C （1223K ）, 并考虑这种渗碳属于半无限扩散模式，试计算如果要获得同样的渗碳结果，需要处理多少时间？已知气体常数
【答案】（1）半无限一维扩散方程：
已知两种温度条件下获得相同的结果，即Df 为定值，则可得：
所以950°C 时所需要的时间为：
11．已知和渗碳体相平衡的a-Fe 固溶度方程为
：
在奥氏体的溶解度方程也呈类似类型，试根据铁碳相图列出该方程。 【答案】
根据Fe-C 相图，可得：则可得：
】
材料的本征扩散系数
（％, 质量）。设想碳