南京航空航天大學(xué)2017年材料科學(xué)基礎(chǔ)真題

1、科目代碼：818科目名稱(chēng)：材料科學(xué)基礎(chǔ)第1頁(yè)共4頁(yè)南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué)2012017年碩士碩士研究生入學(xué)考試初試試題研究生入學(xué)考試初試試題（A卷）科目代碼:818滿分:150分科目名稱(chēng):材料科學(xué)基礎(chǔ)注意:①認(rèn)真閱讀答題紙上的注意事項(xiàng)；認(rèn)真閱讀答題紙上的注意事項(xiàng)；②所有答案必須寫(xiě)在所有答案必須寫(xiě)在答題紙答題紙上，寫(xiě)在本試題紙或草稿紙上均無(wú)上，寫(xiě)在本試題紙或草稿紙上均無(wú)效；效；③本試題紙須隨答題紙一起裝入試題袋中交回！本試題紙須

2、隨答題紙一起裝入試題袋中交回！一、晶體結(jié)構(gòu)分析計(jì)算。（總共30分）（1）純鐵在912℃由bcc結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閒cc結(jié)構(gòu)，體積減小1.06%，根據(jù)fcc結(jié)構(gòu)的原子半徑計(jì)算bcc結(jié)構(gòu)的原子半徑，它們的相對(duì)變化是多少？（10分）（2）測(cè)得Au的摩爾分?jǐn)?shù)為40%的CuAu固溶體點(diǎn)陣常數(shù)為密度為，計(jì)算說(shuō)明它是什么類(lèi)型的固溶體。已知Cu的相對(duì)原子質(zhì)量為63.55，Au的相對(duì)原子質(zhì)量為169.97，阿伏加得羅常數(shù)為。（10分）（3）已知K離子半徑為，Cl

3、離子半徑為，試確定KCl晶體的結(jié)構(gòu)并畫(huà)圖示意。（10分）二、計(jì)算分析純銅的結(jié)晶。（總共15分）（1）計(jì)算均勻形核的臨界晶核半徑和晶核原子數(shù)。已知純銅的熔點(diǎn)為，熔化潛熱，液固界面能，過(guò)冷度，晶格常數(shù)。（10分）（2）欲提高凝固后組織的晶粒度級(jí)別，可采取那些工藝措施？（5分）三、相圖計(jì)算分析題。（總共30分）（1）根據(jù)FeC相圖計(jì)算以及的鐵碳合金在室溫時(shí)平衡狀態(tài)下相的相對(duì)量，計(jì)算共析體（珠光體）的相對(duì)量。計(jì)算的鐵碳合金在室溫平衡狀態(tài)下相的相

4、對(duì)量，計(jì)算剛凝固完畢時(shí)初生相（奧氏體）和共晶體的相對(duì)量。（20分）（2）圖1給出VCrC三元系的液相面投影圖，列出所有的四相反應(yīng)的反應(yīng)式。圖中各相線上的箭頭是指示降溫方向。（10分）科目代碼：818科目名稱(chēng)：材料科學(xué)基礎(chǔ)第3頁(yè)共4頁(yè)（總共20分）（1）簡(jiǎn)述圖3（a）三個(gè)階段的各自特征并解釋其機(jī)制。（6分）（2）試解釋為什么與Cu和Nb相比，純Mg在軟取向時(shí)曲線的第一階段很長(zhǎng)且?guī)缀鯖](méi)有第二階段。（5分）（3）若要將厚度為1.8mm的鎂板冷

5、軋成0.9mm，問(wèn)需要經(jīng)過(guò)多少次軋制才能實(shí)現(xiàn)？并確定相應(yīng)的熱處理溫度和工藝。已知鎂的熔點(diǎn)為648.8℃，伸長(zhǎng)率為8%，斷面收縮率為9%。（9分）圖3（a）圖3（b）六、有一bcc晶體的[111]011）（滑移系的臨界分切力為60MPa，其點(diǎn)陣常數(shù)a=0.2866nm。（總共20分）（1）試問(wèn)在[001]和[010]方向必須施加多大的應(yīng)力才會(huì)產(chǎn)生滑移（6分）（2）若上述滑移的位錯(cuò)其位錯(cuò)線是）（011和（110）的交線，求作用在該位錯(cuò)線上的

6、力的大小和方向。（8分）（3）隨著滑移的進(jìn)行，該拉伸試樣中會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？它對(duì)隨后進(jìn)一步的變形有何影響？（6分）七、航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片承受著復(fù)雜的交變載荷和很高的環(huán)境溫度，不允許變形、腐蝕、開(kāi)裂和破斷。鑄造高溫合金從60年代至今經(jīng)歷了由等軸晶走向定向凝固柱狀晶直至單晶的三個(gè)過(guò)程。圖4是這三種航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片的宏觀照片和顯微組織情況。與普通鑄造的等軸晶葉片相比，定向凝固柱狀晶組織更耐高溫腐蝕，可使工作溫度提高約50℃，疲勞壽命提高數(shù)倍以