818金属学及热处理江大研究生信息网.DOC

目录 I 考查目标 2 II 考试形式和试卷结构 2 III 考查内容 2 IV. 题型示例及参考答案 ...............................................................3 全国硕士研究生入学统一考试 金属学及热处理考试大纲 I 考查目标 目的是科学、公平、有效地测试考生是否具备攻读相关专业硕士所必须的基本素质、一般能力和培养潜能，以利用选拔具有发展潜力的优秀人才入学，为国家的经济建设培养具有较强分析与解决实际问题能力的高层次、应用型、复合型的专业人才。考试测试τ的作用,其滑移面上有一柏氏矢量为的位错环。 (1).分析位错环各点（A、B、C、D） 答（要点）: (1) A、C点是纯刃型位错. B、D点是纯螺型位错 余者均为混合位错. (2) 不可能各部分都是螺型位错,因为找不到b与位错线处处平行的位错环,但是可以找到b与位错线处处垂直的情况,各部分都是刃型位错的位错环是可以找 到的。 2. 回答下面问题 (1) 试述晶粒位向、晶界对多晶体塑性变形的影响? (2) 冷拔强化铜丝作导线，冷拔后应如何处理?为什么? 答（要点）: (1) 多晶体中晶粒位向的不同导致了各晶粒变形的非同时性，由于多晶体中每个晶粒都处于其它晶粒的包围中，这就要求变形必须与其临近的晶粒相互协调配合，否则就不能保持晶粒间的连续性，而造成空隙，导致材料的断裂。所以，多晶体的变形通常较单晶体来的困难. (2) 进行回复退火(即去应力退火). 原因：使冷加工金属基本上保持加工硬化状态条件下，降低其内应力，以避免所谓的”应力腐蚀开裂”。 3. . 用15钢制作一要求耐磨的小轴(直径20mm)，其工艺路线为:下料→锻造→A热处理→机加工→B化学热处理→C热处理→D热处理→磨加工. (1) 写出其中各热处理工序的名称及作用 (2) 说明小轴在使用状态下的显微组织及性能特点 答（要点）: (1) A 热处理: 正火， 改善低碳钢切削加工性能。 B化学热处理: 渗碳。 提高小轴表面碳含量，获得轴表面高碳成分。 C 热处理: 淬火获得马氏体。 D 热处理: 低温回火。 消除内应力，使残余奥氏体趋于稳定,获得回火马氏体。 (2) 表面渗碳得到高碳钢成分，淬火回火得到碳化物和马氏体，其性能特点是硬度高耐磨，心部是低碳钢成分，淬火回火得到低碳回火马氏体，性能特点是强韧性好。 4. 说明Cu的质量分数为4%的Al-Cu合金的过饱和固溶体在130℃时时效脱溶过程及力学性能的变化. 答（要点）: 脱溶分四个阶段 (1)形成GPⅠ区，薄片状铜的富集区，薄片两侧有坍塌，造成弹性畸变，导致合金的硬度升高。 (2) 形成GPⅡ区，随时间延长,为进一步降低自由能, Cu原子在GPⅠ区基础上进一步富集, GPⅠ区进一步长大,而且Cu原子和Al原子发生有序化转变,通过均匀形核、长大，形成较稳定的的GPⅡ区,又称为θ″.θ″(001)面与Al保持完全共格。但在z方向依靠正应变均匀形核。才能与Al保持共格，故在薄片周围产生弹性畸变区，使硬度提高。 (3) 形成θ相.时间进一步延长，θ通过形核、长大形成.与基体依然保持部分共格,硬度在做高处以后有些下降. (4) 形成θ相.最后θ相由θ长大而成，也有认为其在晶界独立形核长大，共格破坏。硬度下降开始过时效了。 5．分析：“在液态金属中凡是涌现出小于临界晶核半径的晶胚都不能成核，但只要有足够的能量起伏提供形核功，还是可以成核的。”这段话是否正确，并回答纯金属形核时必须满足哪些条件？ 答（要点）：这句话的前半句是正确的，后半句是错误的，任何晶胚成为晶核必须满足尺寸条件，能量起伏是为r* ～r0范围 的晶核提供形成功。形核必须同时满足的条件是：①必须过冷②满足尺寸条件即r≥r*③满足能量条件即具有形核功。 6. 简述再结晶与二次再结晶的驱动力，并如何区分冷、热加工？ 答（要点）：再结晶通常是指经冷变形的金属在足够高的温度下加热时，通过新晶核的形成及长大，以无畸变的等轴晶粒逐渐取代变形晶粒的过程。它的驱动力是储存能；再结晶完成后继续升高温度或延长保温时间，少数晶粒突发性的不均匀长大，叫二次再结晶。它的驱动力是界面能。 冷加工：形变时发生加工硬化；热加工：形变时发生动态再结晶。 四、综合题 1. 根据Fe—C相图，完成下列问题： （1）计算含碳为1.2%的铁碳合金在室温时平衡状态下相的相对量以及共析体的相对量，并画出室温下的组织示意图。（12分） （2）铁碳相图中共有几种渗碳体类型同时描述它们的形貌。（6分） 解：（1）F = 6.69- 1.2 / 6.69×100% =82% Fe3C= 1-F% =18% P = 6.69-1.2 / 6.69-0.77×100% =92