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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、 请说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？为什么？

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，为什么非均匀形核比均匀形核容易？ 4、 原子的热运动如何影响扩散？ 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）

2. 请计算简单立方晶体中，(111)和 (111)的夹角。 3. 请判定在FCC晶体中下列位错反应能否进行：

aaa[101]?[121]?[111]263

4. 试画出立方晶体中的(123)晶面和 [346]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。

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t/℃ 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）

k n j δ α

g i d h β

A b c1 g? c2 d? h?

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、 请说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。

aaa?110??111??1120?Fcc： 2； bcc： 2； hcp： 3

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？为什么？

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，为什么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。也就是说，需

要调动的原子数少。 4、 原子的热运动如何影响扩散？

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？

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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）

?EV)kTc10?10?23?EV??kTln??[1.381?10?(500?273)]lnA0.0539?20?19?1.068?10?17.8?1.9?10J解：

c?Aexp(?2. 请计算简单立方晶体中，(111)和 (111)的夹角。

cos??解：

h1h2?k1k2?l1l2h1?k1?l1222h2?k2?l2222?1?1?133?13

?＝70°32?

aaa[101]?[121]?[111]2633. 请判定在fcc中下列位错反应能否进行：

解：几何条件：

2111a?11??11?b1?b2????a?b?????c?a?b?c??111?63333?26??26?（6分）

能量条件：

?a2a2?2a2a2aa2?6????????266?33?2（6分）

22满足几何条件和能量条件，反应可以进行。（3分） 4.试画出面心立方晶体中的 (123) 晶面和

晶向

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