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西北工业大学

2011年硕士研究生入学考试试题

试题名称：材料科学基础（A卷） 试题编号：832 说 明：所有答题一律写在答题纸上 第 1 页 共 2 页

一、 简答题（每题10分，共50分）

1. 请从原子排列、弹性应力场、滑移性质、柏氏矢量等方面对比刃位错、

螺位错的主要特征。

2. 何谓金属材料的加工硬化？如何解决加工硬化对后续冷加工带来的困

难？

3. 什么是离异共晶？如何形成的？

4. 形成无限固溶体的条件是什么？简述原因。

5. 两个尺寸相同、形状相同的铜镍合金铸件，一个含90%Ni，另一个含

50%Ni，铸造后自然冷却，问哪个铸件的偏析严重？为什么？

二、 作图计算题（每题15分，共60分）

1、 写出{112}晶面族的等价晶面。

aa2、 请判定下列反应能否进行：[111]?[111]?a[001]

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3、 已知某晶体在500℃时，每1010个原子中可以形成有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＝1.381×10-23 J / K）

4、单晶铜拉伸，已知拉力轴的方向为[001]，σ=106 Pa，求(111)面上柏氏矢量

的螺位错线上所受的力（）

三、 综合分析题（共40分）

1. 经冷加工的金属微观组织变化如图a所示，随温度升高，并在某一温度

下保温足够长的时间，会发生图b-d的变化，请分析四个阶段微观组织、体系能量和宏观性能变化的机理和原因。

2. 根据Ag-Cd二元相图：

1) 当温度为736℃、590℃、440℃和230℃时分别会发生什么样的三相

平衡反应？写出反应式。

2) 分析Ag-56í合金的平衡凝固过程，绘出冷却曲线，标明各阶段

的相变反应。

3) 分析Ag-95í合金的平衡凝固与较快速冷却时，室温组织会有什

么差别，并讨论其原因。

西北工业大学

2011年硕士研究生入学考试试题参考答案

试题名称：材料科学基础（A卷） 试题编号：832 说 明：所有答题一律写在答题纸上 第 1 页 共 7 页

四、 简答题（每题10分，共50分）

6. 请从原子排列、弹性应力场、滑移性质、柏氏矢量等方面对比刃位错、

螺位错的主要特征。 答：刃型位错：

1) 1晶体中有一个额外原子面，形如刀刃插入晶体 2) 2刃位错引起的应力场既有正应力又有切应力。

3) 3位错线可以是折线或曲线, 但位错线必与滑移（矢量）方向垂直 4) 4滑移面惟一

5) 5位错线的移动方向与晶体滑移方向平行（一致） 6) 6位错线与柏氏矢量垂直 螺型位错：

1) 1上下两层原子发生错排，错排区原子依次连接呈螺旋状 2) 2螺位错应力场为纯切应力场

3) 3螺型位错与晶体滑移方向平行，故位错线一定是直线 4) 4螺型位错的滑移面是不惟一；

5) 5位错线的移动方向与晶体滑移方向相互垂直。 6) 6位错线与柏氏矢量平行

7. 何谓金属材料的加工硬化？如何解决加工硬化对后续冷加工带来的困