2017年北方民族大学材料科学基础(同等学力加试)考研复试核心题库
● 摘要
一、名词解释
1． 全位错与不全位错
【答案】全位错是指柏氏矢量等于晶体点阵矢量的位错；不全位错是指柏氏矢量不等于晶体点阵矢量的位错。
2． 偏析
【答案】偏析是指合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象。
二、简答题
3． 某刊物发表的论文中有这样的论述：“正方点阵【答案】
方（四方）点阵中，
（410）晶面和（411）晶面的衍射峰
突出，因此晶体生长沿<410>和<411>晶向生长较快”。指出其错误所在。
的关系，只有立方点阵中才成立，不能推广到其他点阵。在题目所给的正
只是特例，
不垂直于（411）才是一般情况。即使对于立
方晶系来说. （410）晶面和（411）晶面的衍射峰突出，只能说明多晶体中发生（410）晶面和（411）晶面的择优取向。按Wullf 定理，这与晶体生长沿<410>和<411>晶向生长较快并无因果关系。
4． 试说明多晶体金属塑性变形时，晶粒越小强度越高、塑性越好的原因。 【答案】多晶体金属塑性变形时，晶粒越小强度越高，塑性越好的原因是：
（1）由于晶粒细小，各晶粒中可供塞积位错的滑移面较短，塞积位错的数量n 也少，由位错塞积引起的应力集中小而分散，迫使相邻晶粒位错源开动就较为困难，故屈服强度较高。
（2）晶粒细小而数目很多，在相同外力作用下，处于滑移有利方位的晶粒数量也会增多，使众多的晶粒参加滑移，滑移量分散在各个晶粒中，应力集中小，这样在金属变形时引起开裂的机会小，直至断裂之前，能获得较大的塑性变形量。
5． 试从结合键的角度，分析工程材料的分类及其特点。
【答案】金属材料：主要以金属键为主，大多数金属强度和硬度较高，塑性较好。陶瓷材料：以共价键和离子键为主，硬、脆，不易变形，熔点高。高分子材料：分子内部以共价键为主，分子间为分子键和氢键为主。复合材料：是以上三中基本材料的人工复合物，结合键种类繁多，性能差异很大。
6． 若面心立方晶体中有行位错反应？为什么？ 【答案】能够发生反应。 几何条件：能量条件：
的单位位错及的不全位错，此二位错相遇能否进
几何条件和能量条件均满足。
7． 纯金属中溶入另一组元后（假设不会产生新相）会带来哪些微观结构上的变化？这些变化如何引起性能上的变化？
【答案】（1）微观结构上的变化： ①引起点阵畸变，点阵常数会改变； ②会产生局部偏聚或有序，甚至出现超结构。 （2）性能上的变化：
①因固溶强化使强度提高，塑性降低；
②电阻一般増大。
8． 什么是二次再结晶？二次再结晶发生的条件是什么？二次再结晶后织构会不会发生变化？ 【答案】二次再结晶是指在再结晶完成的基础上，少数晶粒的异常长大现象。此时晶粒尺寸分布出现双峰现象。发生条件：一般晶粒生长受阻，如粒子钉扎、织构钉扎或厚度效应。当钉扎作用不均匀消失时，个别晶粒先摆脱钉扎而充分生长。
于弥散相抑制晶粒长大，一般不会产生二次织构；对于织构抑制晶粒长大，有时会产生二次织构，有时不会产生二次织构；对于厚度抑制晶粒正常长大，会产生二次织构。
三、计算题
9． 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
原子量为235.03, 硼的密度为
试分别计算这两种材料单位体积内的原子数。
原
【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：
10．假定均匀形核时形成边长为a 的立方体形晶核，单位体积吉布斯自由能为面能为
。
，单位面积界
（1）求临界晶核边长。
（2）求临界晶核形成功。
（3）求临界晶核形成功与界面能的关系。 【答案】（1）形核时的吉布斯自由能变化为
令
得临界晶核边长
（2）临界晶核形成功
（3）由上式可见，
故
11．某A-B-C 三组元在液态完全互溶，固态完全不互溶，且具有共晶反应，其三元相图的全投影图如图1所示。图中O 点成分的合金自液态平衡冷却至室温。
图1
（1）分析0合金的平衡结晶过程。 （2）写出室温时的相组成物和组织组成物。
（3）计算室温时各相组成物的质量百分数和各组织组成物的质量百分数。 【答案】（1）平衡结晶过程：如图1所示，连接A 、0两点并延长，交
线于d 点，交BC 线于
的
a 点；连接E 、d 两点并延长，交AB 线于f 点。当温度降至稍低于合金成分线与液相面