西交材料考研2023年试题

2023年硕士研究生入学考试试题。

一。简答题： (50分，每小题10分)

1. 什么是全位错与不全位错；面心立方晶体中的肖克莱不全位错和弗兰克不全位错，在位错的运动方式上有何差异，为什么？

2. 什么是成分过冷，成分过冷的大小对液固界面的形貌有何影响？

3. 固态金属扩散的本质驱动力是什么；扩散机制主要有哪两种，其在扩散激活能上有何差别；并分析上坡扩散和下坡扩散的区别？

4. 三元系中的四相平衡转变主要有哪几种类型，并写出各四相平衡转变的反应式。

5. 解释金属冷变形后，所产生的形变织构的具体含义；并简述冷变形金属在随后的加热过程中，其组织和力学性能的变化。

二。作图： (20分)

1. 画出立方晶系的、晶向，和、晶面。 (8分)

2. 画出fe-fe3c相图，标出重要的点 (e、c、f、p、s及k点) 及e、c、s点含碳量，并注明各不同区域的相组成；并写出该相图中所有三相平衡转变的类型和转变方程式。 (12分)

三。在fcc铜晶体中的面上的位错和面上的相遇发生位错反应，写出其位错反应方程；并说明该位错能否进行，说明该新位错位错线的方向以及该新位错的性质，问该新位错能否在其滑移面上滑移？ (15分)

四。利用第二大题第2小题的fe-fe3c相图分析含碳量为1.5%(质量分数)的fe-c合金从液态平衡凝固至室温时的结晶过程；在室温下它有什么相组成，各相的百分含量是多少？

室温下的组织组成物是什么，各组织组成物的百分含量是多少？ (20分)

五。假设液体在凝固时形成的临界晶核是边长为a的立方体，求其在均匀形核时的临界晶核边长与过冷度的关系，临界晶核形成功与过冷度的关系，并证明。(其中为液、固相间单位体积自由能，为晶胚单位面积表面能，为临界晶核表面积，为熔化潜热，为熔点。

) 15分)

六。含碳量0.1%(质量分数)的低碳钢零件，930°c下渗碳3h后，距离表面0.

05cm处的碳浓度达到0.45%(质量分数)。假若在相同的渗碳气氛中，对该低碳钢材料渗碳相同的时间，即3h后，问渗碳温度是多少时，能使距离表面0.

10cm处的碳浓度为0.45%？(假设在不同温度下碳在铁中的溶解度差别忽略不计。

已知扩散方程、，扩散系数，所用数据q=1.45×105j·mol-1、r＝8.31j·mol-1·k-1、exp(-14.

5) =5.04×10-7、ln(2×10-6) =13.12、ln0.

25 = 1.39) (15分)

七。为细化某铜板晶粒，将其冷变形5%后在600°c退火1h，发现其组织十分粗大；随后又将其冷变形80%后，又经600°c退火1h，仍发现很粗大的晶粒。试分析其原因，并指出上述工艺的不合理之处，并拟定一种合理的晶粒细化工艺。

(已知该铜板的熔点为1083°c。) 15分)