2017年苏州大学材料学或材料加工之材料科学基础复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、名词解释
1． 再结晶退火
【答案】再结晶退火是指经过塑性变形的金属，在重新加热过程中，当温度高于再结晶温度后，形成低缺陷密度的新晶粒，使其强度等性能恢复到变形前的水平，但其相结构不变的过程。
2． 相图中的自由度
【答案】相图中的自由度是指在相平衡系统中，在一定范围内可以任意改变而不引起旧相消失或新相产生的独立变量。
二、简答题
3． 固相烧结与液相烧结的主要传质方式？固相烧结与液相烧结之间有何相同与不同之处？ 【答案】（1）固相烧结有蒸发-凝聚传质和扩散传质；液相烧结有流动传质和溶解. 沉淀传质； （2）相同点：①烧结推动力，②烧结过程；
不同点：①烧结速率，②致密化过程，③影响因素。
4． 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：
5． 有两尺寸相同、形状相同的铜合金铸件，一个含Ni90%, —个含Ni50%, 铸后自然冷却，问哪个铸件固态下偏析严重？为什么？
【答案】含Ni50%的铸件固态下偏析严重，因为固态时的成分偏析是由于固溶体合金凝固过程中存在溶质分配现象造成的。含Ni50%的铸件在凝固过程中溶质变化的浓度差值大，而且凝固过程中经过温度变化的区间也大，这些都会造成溶质分配的不均匀程度增加，因此凝固后铸件的偏析越严重。
6． 晶界从结构上可分为哪几种类型？晶界结构的普遍特点是什么？
【答案】（1）从结构上来看，晶界可分为小角度晶界和大角度晶界，其中小角度晶界又可以分为：倾斜晶界、扭转晶界和重合晶界。
（2）晶界结构的普遍特点是原子排列比晶内混乱的多，特别是大角晶界上原子排列更加混乱。
7． 实践表明，高度冷轧的镁板在深冲时往往会裂开，试分析其原因。 【答案】
镁板冷轧后会产生
织构，在平行或垂直于板面方向施加应力，取向因子为
零，几乎没有塑性，因此，进一步加工就很易开裂。
8． 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。
三、计算题
9． 如图1所示，请分析：
图1
（1）两水平线的反应类型，并写出反应式。 （2）分析
七个区域室温下的组织组成物（j 点成分小于g 点成分）。
（3）分析I 、II 合金的平衡冷却过程，并注明主要的相变反应。
（4）写出合金I 平衡冷却到室温后相组成物相对含暈的表达式及合金II 平衡冷却到室温后组织组成物相对含量的表达式。 【答案】（1）水平线水平线（2）
（3）分析略。如图2所示。
为包晶反应：
图2
（4）合金I 相组成：合金II 组织组成：
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
。
（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．Al-Cu 相图的局部如图1所示。
（1）分析5.6%Cu合金和5.7%Cu合金在平衡结晶和快速冷却不平衡结晶时室温组织特点。 （2）A1为FCC 结构，图中的相为何种晶体结构？
（3）指出此二元系中比较适合作变形合金和铸造合金的成分范围。 （4）计算出亚共晶合金在温度为
（共晶反应前）时的平衡分配系数。
共晶，其中初晶占80%, 则此合金中刚凝
（5）设X 合金平衡凝固完毕时的组织为初晶+
，单位面积界