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2025欧洲杯买球官网硕士研究生招生自命题科目考试大纲


科目名称:材料科学与工程基础

科目代码:871

 

一、试卷考试时间及分值

考试时长:3小时

试卷分值:150分

 

二、考试重点内容:

1、材料的晶体结构

核心概念

共价键,离子键,金属键,晶体与非晶体,晶格与晶胞,晶向指数与晶面指数,典型金属的晶体结构,固溶体,中间相

内容要求

a.不同化学键的性能特点,化学键与材料性能的关系;

b.典型金属晶体结构中晶向指数与晶面指数的标注和绘制;

c.金属中常见三种典型晶型的原子位置、单胞中原子数、致密度、配位数、密排面与密排方向等参数;

d.固溶体的类型、特点、影响固溶体溶解度的因素以及固溶原子对合金性能的影响;中间相的类型及其性能特点。

 

2、晶体缺陷

核心概念

点缺陷,线缺陷,面缺陷,空位,位错,刃型位错和螺型位错,柏氏矢量,单晶体与多晶体,晶界

内容要求

a.理解不同缺陷对材料性能正反两方面的影响;

b.刃型位错和螺型位错的特点及其区分;

c.晶界的特点及对材料性能的影响。

 

3二元合金相图

核心概念

合金,组元,相,组织,相率,杠杆定律,匀晶相图,共晶相图,包晶相图,共析相图,偏析,铁碳合金相图,铁素体,奥氏体,渗碳体,珠光体,莱氏体,低温莱氏体, 碳钢与白口铸铁

内容要求

a.读懂匀晶、共晶、包晶和共析四种简单二元相图,分析其中相和组织转变过程,利用相率和杠杆定律解释相关问题,用杠杆定律计算平衡转变时相组成和组织组成物的相对含量;

b.读懂并记住Fe-Fe3C平衡相图及相关转变点、线、区域的名称、成分和转变温度,分析不同含碳量合金的相和组织转变过程,计算平衡转变时相组成和组织组成物的相对含量。认识不同含碳量铁碳合金的平衡组织图。

 

 

4、材料的凝固与结晶

核心概念

凝固与结晶,均匀形核,非均匀形核,过冷度,变质处理,细化晶粒

内容要求

a.均匀形核和非均匀形核的主要差别,理解临界形核半径、临界形核功、形核率、晶粒尺寸与过冷度的关系;

b.控制铸件中晶粒尺寸的手段,用凝固理论进行解释。

 

5、材料的塑性变形与回复再结晶

核心概念

塑性变形,滑移,滑移系,滑移面,滑移方向,形变织构,内应力,加工硬化,细晶强化,固溶强化,弥散强化,回复,再结晶

内容要求

1.单晶体塑性变形的特点;

2.面心立方和体心立方晶系的滑移系;

3.冷加工塑性变形后金属组织和性能的变化;

4.利用位错的基本理论解释金属的加工硬化,细晶强化,固溶强化和弥散强化;

5.冷变形金属的组织和性能经回复和再结晶后发生了哪些变化;

 

6、固体中的扩散与相变

核心概念

上坡扩散与下坡扩散,稳态扩散和非稳态扩散,扩散第一定律和扩散第二定律,扩散型相变,马氏体相变

内容要求

1.扩散定律的表达及其工程应用背景;

    2.钢中珠光体转变和马氏体转变的转变特点。

 

三、答题方式:

答题方式为闭卷、笔试。

 

四、题型结构

考试题型为问答方式的分析和论述题,按题目内容分小题按要点记分。

 

五、参考书目:

主要参考教材

《材料科学基础教程》,赵品,谢辅洲,孙振国主编;哈尔滨工业大学出版社,2016年;

可参考书目(包含上述内容的材料学相关书目均可参考,不限于以下书目)

《材料科工程基础》,王昆林主编,清华大学出版社,2009年.

《材料科学基础》,刘智恩主编,西北工业大学出版社,2019年.

 

 

 

 

 

附:样卷              

 

河南工业大学

20×× 年硕士研究生入学考试试题  

 

考试科目代码及名称:  871     材料科学与工程基础     共 2  页(第  1  页) 

 

注意:1、本试题纸上不答题,所有答案均写在答题纸上

2、本试题纸必须连同答题纸一起上交。

 

一、问答题(5题,100分)

1请绘出体心立方点阵晶胞,在晶胞中绘出(110)晶面和[110]晶向,并回答下列问题:

    1)试推导体心立方晶胞的致密度。

2)体心立方晶胞的最密排面和最密排方向分别是什么?在一个体心立方晶胞中存在几个最密排面和最密排方向?

2、略

3、略

4、略

5、略

 

二、综合分析题(共1题,50分)

1根据铁碳平衡相图,试回答下列问题:

 

1)分别解释珠光体、莱氏体…等名词的概念;

2)如果一块钢(平衡态)的相组成为铁素体40%+渗碳体60%,该钢的含碳量为多少?(精确到小数点后2位即可)

3)试说明含碳量为1.0%的钢为什么比含碳量0.5%的钢硬度高?

4)请解释为什么在铁碳相图中,共晶线和共析线都是水平线?

5)略

6)略