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?11?333

?＝70°32?

aaa[101]?[121]?[111]633. 请判定在fcc中下列位错反应能否进行： 2

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???2?6???3?326??（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

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。

I II t/℃

α

g i d h β

δ k n j

A b c1 g? c2 d? h? e B 解：

1） 水平线kj为包晶反应：

Lj??k??n（2分）

水平线gh为共晶反应：

Ld??g??h（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） 合金I （5分） 合金II （3分）

L

L→δ

L+δ→α

L→α

α

α→βII

L

L→α

L→α+β

α→βII

4） 合金I相组成：

w??ec1bc?100% ； w??1?100?be（2分）

合金II组织组成：

w(???)共?ig?100% ； gdw?II??初共晶前析出量??II析出比例＝w?初idbg???100%； gdbeid??初共晶前析出量??II析出量＝?100%?w?IIgd（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 存储能 （主要是点阵畸变能） 基本保持变形

后性能

再结晶 存储能 （主要是点阵畸变能）

正常长大

异常长大 总界面能和表

面能

驱动力 总界面能

力学性能变化

性能恶化

恢复到冷变形基本保持再结

强度、塑性下

前的水平 晶后的水平

降

2006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. 试从结合键的角度，分析工程材料的分类及其特点。

答：金属材料：主要以金属键为主，大多数金属强度和硬度较高，塑性较好。 陶瓷材料：以共价键和离子键为主，硬、脆，不易变形，熔点高。 高分子材料：分子内部以共价键为主，分子间为分子键和氢键为主。

复合材料：是以上三中基本材料的人工复合物，结合键种类繁多。性能差异很大。 2. 位错密度有哪几种表征方式？

答：有两种方式：体密度，即单位体积内的位错线长度；面密度，即垂直穿过单位面积的位错线根数。

3. 陶瓷晶体相可分为哪两大类？有何共同特点？

答：氧化物陶瓷和硅酸盐陶瓷。特点： 1. 结合键主要是离子键，含有一定比例的共价键； 2. 有确定的成分，可以用准确的分子式表达； 3. 具有典型的非金属性质。

4. 冷轧纯铜板，如果要求保持较高强度，应进行何种热处理？若需要继续冷轧变薄时，又应进行何种热处理？

答：保持较高强度则应进行低温退火，使其只发生回复，去除残余应力；要继续冷变形则应进行高温退火，使其发生再结晶，以软化组织。

5. 扩散激活能的物理意义为何？试比较置换扩散和间隙扩散的激活能的大小。 答：扩散激活能的物理意义是原子跃迁过程中必须克服周围原子对其的阻碍，即必须克服势垒。相比而言，间隙扩散的激活能较小。 二、作图计算题（每题 15 分，共 60 分）

1. 已知碳在 γ － Fe 中扩散时， D 0 ＝ 2.0 × 10 － 5 m 2 /s ， Q ＝ 1.4 × 10 5 J/mol 。当温度由 927 ℃上升到 1027 ℃ 时，扩散系数变化了多少倍？（ R ＝ 8.314 J/(mol.K) ） 答：