西北工业大学年度硕士研究生入学试题文件.docx

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西北工业大学年度硕士研究生入学试题文件

2007年西北工业大学硕士研究生入学试题

一、         简答题（每题10分，共50分）

1、 请讲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。

2、 已知原子半径与晶体结构有关，请问当配位数降低时，原子半径如何变化？

什么缘故？

3、 均匀形核与非均匀形核具有相同的临界晶核半径，非均匀形核的临界形核功也等于三分之一表面能，什么缘故非均匀形核比均匀形核容易？

4、 原子的热运动如何阻碍扩散？

5、 如何区分金属的热变形和冷变形？

二、         作图计算题（每题15分，共60分）

1.        已知某晶体在500℃时，每1010个原子中能够形成有1个空位，请问该晶体的空位形成能是多少？

（已知该晶体的常数A＝0.0539，波耳滋曼常数K＝1.381×10-23J/K）

2.        请计算简单立方晶体中，（111）和

的夹角。

3.        请判定在FCC晶体中下列位错反应能否进行：

4.        试画出立方晶体中的（123）晶面和

晶向。

三、         综合分析题（共40分）

1.        如附图所示，请分析：

（24分）

1）     两水平线的反应类型，并写出反应式；

2）     分析Ab、bg′、g′d′、d′、d′h′、h′e、eB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，并注明要紧的相变反应；

4）     写出合金I平衡冷却到室温后相组成物相对含量的表达式及合金II平衡冷却到室温后组织组成物相对含量的表达式。

t/℃

knj

gidh

Abc1g'c2d'h'eB

δ

α

β

I

II

2.请对比分析回复、再结晶、正常长大、异常长大的驱动力及力学性能变化，并解释其机理。

（16分）

2007年西北工业大学硕士研究生入学试题参考答案

　一、简答题（每题10分，共50分）

1、请讲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：

全位错：

柏氏矢量等于点阵矢量的整数倍；

不全位错：

柏氏矢量不等于点阵矢量的整数倍。

Fcc：

；bcc：

；hcp：

2、已知原子半径与晶体结构有关，请问当配位数降低时，原子半径如何变化？

什么缘故？

答：

半径收缩。

若半径不变，则当配位数降低时，会引起晶体体积增大。

为了减小体积变化，原子半径将收缩。

3、均匀形核与非均匀形核具有相同的临界晶核半径，非均匀形核的临界形核功也等于三分之一表面能，什么缘故非均匀形核比均匀形核容易？

答：

因为非均匀形核时，用杂质或型腔充当了一部分晶核。

也确实是讲，需要调动的原子数少。

4、原子的热运动如何阻碍扩散？

答：

热运动增强将使原子的跃迁距离、跃迁几率和跃迁频率均增大，即增大扩散系数。

5、如何区分金属的热变形和冷变形？

答：

变形温度与再结晶温度的高低关系。

高于再结晶温度的为热变形，反之为冷变形。

二、         作图计算题（每题15分，共60分）

1.        已知某晶体在500℃时，每1010个原子中能够形成有1个空位，请问该晶体的空位形成能是多少？

（已知该晶体的常数A＝0.0539，波耳滋曼常数K＝1.381×10-23J/K）

解：

2.        请计算简单立方晶体中，（111）和

的夹角。

解：

a＝70°32¢

3.        请判定在fcc中下列位错反应能否进行：

解：

几何条件：

（6分）

能量条件：

（6分）

满足几何条件和能量条件，反应能够进行。

（3分）

4.试画出面心立方晶体中的（123）晶面和

晶向

解：

三、         综合分析题（共40分）

1.        如附图所示，请分析：

（24分）

1）     两水平线的反应类型，并写出反应式；

2）     分析Ab、bg′、g′d′、d′、d′h′、h′e、eB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，并注明要紧的相变反应；

4）     写出合金I平衡冷却到室温后相组成物相对含量的表达式及合金II平衡冷却到室温后组织组成物相对含量的表达式。

解：

1） 水平线kj为包晶反应：

（2分）

水平线gh为共晶反应：

（2分）

2） Ab：

α（1分）

bg′：

α+βII（1分）

g′d：

α+（α+β）共+βII（1分）

d'：

（α+β）共（1分）

d′h′：

β+（α+β）共+αII（1分）

h′e：

β+αII（1分）

eB：

β（1分）

3） 

L

L→α

α→βII

L→α+β

L

L→δ

L→α

α

L+δ→α

α→βII

合金I（5分）合金II（3分）

4） 合金I相组成：

（2分）

合金II组织组成：

（3分）

2.        请对比分析回复、再结晶、正常长大、异常长大的驱动力及力学性能变化。

（16分）

回复

再结晶

正常长大

异常长大

驱动力

存储能

（要紧是点阵畸变能）

存储能

（要紧是点阵畸变能）

总界面能

总界面能和表面能

力学性能变化

差不多保持变形后性能

恢复到冷变形前的水平

差不多保持再结晶后的水平

性能恶化

强度、塑性下降