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1、2005年西北工業(yè)大學碩士研究生入學試題一、簡答題（每題8分）1.請簡述二元合金結晶的基本條件有哪些。2.同素異晶轉變和再結晶轉變都是以形核長大方式進行的，請問兩者之間有何差別？3.兩位錯發(fā)生交割時產(chǎn)生的扭折和割階有何區(qū)別？4.請簡述擴散的微觀機制有哪些？影響擴散的因素又有哪些？5.請簡述回復的機制及其驅動力。二、計算、作圖題：（共60分，每小題12分）1.在面心立方晶體中，分別畫出、和、，指出哪些是滑移面、滑移方向，并就圖中情況分析它們能否構成滑移系？若外力方向為[001]，請問哪些滑移系可以開動
2、？2.請判定下列位錯反應能否進行，若能夠進行，請在晶胞圖上做出矢量圖。（1）（2）3.假設某面心立方晶體可以開動的滑移系為，請回答：（1）給出滑移位錯的單位位錯柏氏矢量；（2）若滑移位錯為純刃位錯，請指出其位錯線方向；若滑移位錯為純螺位錯，其位錯線方向又如何？4.若將一塊鐵由室溫20℃加熱至850℃，然后非常快地冷卻到20℃，請計算處理前后空位數(shù)變化（設鐵中形成1mol空位所需的能量為104675J，氣體常數(shù)為8.314J/mol·K）。5.已知三元簡單共晶的投影圖，見附圖，（1）請畫出AD代表的垂
3、直截面圖及各區(qū)的相組成（已知TA>TD）；（2）請畫出X合金平衡冷卻時的冷區(qū)曲線，及各階段相變反應。?三、綜合分析題：（共50分，每小題25分）1.請對比分析加工硬化、細晶強化、彌散強化、復相強化和固溶強化的特點和機理。2.請根據(jù)所附二元共晶相圖分析解答下列問題：（1）分析合金I、II的平衡結晶過程，并繪出冷卻曲線；（2）說明室溫下I、II的相和組織是什么？并計算出相和組織的相對含量；（3）如果希望得到共晶組織和5%的β初的合金，求該合金的成分；（4）分析在快速冷卻條件下，I、II兩合金獲得的組織有
4、何不同。 192005年西北工業(yè)大學碩士研究生入學試題參考答案一、簡答題（每題8分，共40分）1.請簡述二元合金結晶的基本條件有哪些。答：熱力學條件ΔG<0結構條件：r>r*能量條件：A>ΔGmax成分條件2.同素異晶轉變和再結晶轉變都是以形核長大方式進行的，請問兩者之間有何差別？答：同素異晶轉變是相變過程，該過程的某一熱力學量的倒數(shù)出現(xiàn)不連續(xù)；再結晶轉變只是晶粒的重新形成，不是相變過程。3.兩位錯發(fā)生交割時產(chǎn)生的扭折和割階有何區(qū)別？答：位錯的交割屬于位錯與位錯之間的交互作用，其結果是在對方位錯線上
5、產(chǎn)生一個大小和方向等于其柏氏矢量的彎折，此彎折即被稱為扭折或割階。扭折是指交割后產(chǎn)生的彎折在原滑移面上，對位錯的運動不產(chǎn)生影響，容易消失；割階是不在原滑移面上的彎折，對位錯的滑移有影響。4.請簡述擴散的微觀機制有哪些？影響擴散的因素又有哪些？答：置換機制：包括空位機制和直接換位與環(huán)形換位機制，其中空位機制是主要機制，直接換位與環(huán)形換位機制需要的激活能很高，只有在高溫時才能出現(xiàn)。間隙機制：包括間隙機制和填隙機制，其中間隙機制是主要機制。影響擴散的主要因素有：溫度（溫度約高，擴散速度約快）；晶體結構與類
6、型（包括致密度、固溶度、各向異性等）；晶體缺陷；化學成分（包括濃度、第三組元等）5.請簡述回復的機制及其驅動力。答：低溫機制：空位的消失中溫機制：對應位錯的滑移（重排、消失）高溫機制：對應多邊化（位錯的滑移＋攀移）驅動力：冷變形過程中的存儲能（主要是點陣畸變能）二、計算、作圖題：（共60分，每小題12分）1.在面心立方晶體中，分別畫出、和、，指出哪些是滑移面、滑移方向，并就圖中情況分析它們能否構成滑移系？若外力方向為[001]，請問哪些滑移系可以開動？2.請判定下列位錯反應能否進行，若能夠進行，請在
7、晶胞圖上做出矢量圖。（1）幾何條件：，滿足幾何條件能量條件：19滿足能量條件，反應可以進行。（2）幾何條件：，滿足幾何條件能量條件：滿足能量條件，反應可以進行。3.假設某面心立方晶體可以開動的滑移系為，請回答：1)給出滑移位錯的單位位錯柏氏矢量；2）若滑移位錯為純刃位錯，請指出其位錯線方向；若滑移位錯為純螺位錯，其位錯線方向又如何？答：（1）單位位錯的柏氏矢量；（2）純刃位錯的位錯線方向與b垂直，且位于滑移面上，為；純螺位錯的位錯線與b平行，為[011]。4.若將一塊鐵由室溫20℃加熱至850℃，然
8、后非常快地冷卻到20℃，請計算處理前后空位數(shù)變化（設鐵中形成1mol空位所需的能量為104675J）。答：5.已知三元簡單共晶的投影圖，見附圖，1)請畫出AD代表的垂直截面圖及各區(qū)的相組成（已知TA>TD）；2)?請畫出X合金平衡冷卻時的冷區(qū)曲線，及各階段相變反應。答：?19三、綜合分析題：（共50分，每小題25分）1.請對比分析加工硬化、細晶強化、彌散強化、復相強化和固溶強化的特點和機理。答：加工硬化：是隨變形使位錯增殖而導致的硬化；細晶強化：是由于晶粒減小，晶粒數(shù)
