哈爾濱工業大學
二○○七年碩士研究生考試試題標準答案
考試科目：材料科學與工程基礎
報考專業：材料學，材料物理與化學，材料加工工程
考試科目**：[ 440 ]
第二部分選答題
第五組：金屬學與熱處理（本組共計100分）
五、選擇題（在每小題的四個備選答案中，選出乙個或乙個以上正確的答案，寫出括號內其相應標號。例如：一、22（①③④）。正確的答案沒有選全或選錯的，該題無分。每題1分，共20分）
1234.（②③）
5678.（②）
9101112.（②④）
13141516.（①②③）
17181920.（①② ③④）
六、判斷題（判斷下列各小題，正確的將題號後標註字母「t」，錯誤的將題號後標註字母「f」，例如：二、每小題2分，共12分）。
七、簡答題（每題10分，共30分）
1.舉例說明什麼是合金的組元、相和組織。
組成合金最基本的、獨立物質稱為組元；合金中具有同樣聚集狀態、同樣品體結構、同樣化學成分並有界而與其它部分分開的均勻組成部分，叫相。用人眼或借助顯微鏡所觀察到的相的種類與分布形貌。鐵碳合金等為例子。
2.簡述純金屬與固溶體合金平衡結晶過程的異同點。
相同點：（1）過冷，
（2）形核條件：能量起伏，結構起伏
（3）形核方式：均勻，非均勻；
（4）長大方式：垂直長大
（5）晶體結晶形態：正溫度梯度時平面狀長大或負溫度梯度時樹枝狀長大形態。
不同點：（1）結晶溫度：純金屬恆溫，固溶體合金溫度範圍；
（2）形核條件：固溶體合金有成分起伏
（3）晶體結晶形態：固溶體合金有成分過冷，所以，固溶體合金在正溫度梯度時也可能出現胞狀或樹枝狀長大形態。
3.簡述臨界變形度對對金屬再結晶後的組織和效能有何影響。
當冷變形量較小時（一般金屬在2%-10%），再結晶的晶粒特別粗大，這樣的變形度稱為臨界變形度，金屬再結晶後的晶粒後的晶粒粗大且不均勻，相應的力學效能也很低。
八、綜合題（38分）
1.1）畫出相圖的示意圖，並填寫相區（4分）：略
2）比較一次滲碳體、二次滲碳體、三次滲碳體、共析滲碳體和具有晶滲碳體在形成條件、組織形態和晶體結構方面的異同點（8分）；
3)計算碳鋼中二次滲碳體的最大含量。（4分）
對含碳2.11%合金：
2.在500℃測得鋁的密度為，若假定此時鋁晶體中的缺陷只有肖脫基空位，試計算該溫度下鋁晶體中平衡空位濃度（計算結果保留兩位有效數字，已知鋁的原子量是26.98，鋁晶格點陣常數為0.
4049nm，何伏伽德羅常數為6.022×1023/mol）(5分)
3.圖1為組元在固態下互不溶解的三元共晶合金相圖的投影圖，
1）分析0點成分合金的平衡結晶過程（5分），
2）寫出該合金在室溫下組織組成物的相對含量表示式
（5分）
1）2）略
4.1）試述鋼的正火，淬火加熱溫度範圍（5分）；
2）若用t12鋼（含有1.2%，℃，℃），製作手鋸條，試制定最終熱處理工藝引數（包括工藝名稱、加熱溫度、冷卻方式），並說明最終所得的組織及相應的效能特點（5分）。
1）正火：亞共析鋼ac3+30～50℃；過共析鋼ac3+30～50℃
淬火：亞共析鋼ac3+30～50℃；過共析鋼ac1～accm
2）淬火：727～840℃ 水冷
低溫回火：180～250℃均可，空冷
組織：回火馬氏體
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