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材料科学基础-2024年硕士招生考试初试自命题考试大纲

作者: 时间:2023/10/07 点击数:

东北石油大学2024年硕士研究生招生考试初试自命题科目考试大纲

命题单位:365体育娱乐平台网址

考试科目代码:811

考试科目名称:材料科学基础

一、考试满分及考试时间

试卷满分为150分,考试时间为180分钟。

二、答题方式

答题方式为闭卷、笔试

三、答题内容结构

材料科学基础100%。

四、试卷题型结构

试卷题型结构为:名词解释6小题,每题5分,共30分;填空题5小题,每题4分,共20分;选择题5小题,每题4分,共20分;判断题5小题,每题4分,共20分;问答题5小题,每题6分,共30分;计算分析题2题,每题15分,共30分。

五、考试内容知识点说明

(一)纯金属的晶体结构

考试内容:

元素的金属性与非金属性,金属原子间的结合,金属的晶体性,空间点阵,晶向指数和晶面指数,金属的典型晶体结构,金属的同素异构转变,原子堆垛,晶格间隙,晶格原子半径。

考试要求:

1.理解金属元素的性能特点,掌握金属原子间的结合键及其特性。

2.掌握结点、空间点阵、晶向、晶面等概念,能确定晶向指数和晶面指数。

3.熟悉典型晶体结构,掌握7大晶系和14种布拉菲点阵,理解原子堆垛概念,能进行晶格间隙、晶格原子半径的计算。

(二)纯金属的结晶

考试内容:

纯金属结晶的基本规律,晶核的形成及长大,金属结晶过程的动力学特点及生长形态,金属结晶后的晶粒大小及其控制。

考试要求:

1.理解金属结晶的基本过程,掌握过冷、过冷度、有效过冷度等概念,熟悉结晶的能量条件及结构条件。

2.掌握均匀形核及非均匀形核的概念,能推导均匀形核时临界晶核尺寸公式,掌握变质处理方法。

3.熟悉晶体生长时的动力学条件,熟悉临界过冷度的概念,掌握液-固界面的微观结构,熟悉典型材料的杰克逊因子,掌握晶体生长机制,熟悉晶体生长速率公式。

4.熟悉温度梯度的概念及种类,掌握不同温度梯度下金属结晶的生长形态。

5.理解晶粒度的概念,熟悉晶粒大小与形核率和长大速率的关系,掌握细化晶粒的方法,熟悉纯金属结晶中的晶体缺陷。

(三)合金的晶体结构

考试内容:

合金及合金相的基本概念,合金相的结构、分类及影响因素,固溶体的概念、分类、特点,中间相的概念、分类及特点,正常价化合物、电子化合物和间隙相。

考试要求:

1.掌握基本概念:合金、相、合金相、固溶体、间隙固溶体、置换固溶体、有序固溶体等。

2.熟悉影响合金相结构的主要因素及规律,熟悉固溶体的分类,理解固溶体结构的特点及不均匀性,理解固溶体溶解度的含义,掌握影响溶解度的因素及规律。

3.掌握有序固溶体的概念,熟悉有序固溶体的主要类型,理解有序化及其影响因素。

4.熟悉中间相的概念,掌握中间相的分类及特点,理解间隙相的概念,熟悉间隙相的分类。

(四)二元合金相图

考试内容:

相平衡与相图,匀晶相图及其合金组织,共晶相图及其合金组织,包晶相图及其合金组织,其它二元相图,二元相图的分析方法,相图与合金性能的关系。

考试要求:

1.熟悉二元相图的基本概念,掌握相律并能依据相律判断相图。

2.掌握二元相图的建立方法,能利用杠杆定律进行平衡相相对含量的计算。

3.掌握匀晶相图、共晶相图、包晶相图的概念,能熟练分析以上相图,掌握匀晶组织、共晶组织、包晶组织的形成过程及形态特点,掌握离异共晶、伪共晶等概念,熟悉共晶反应、包晶反应及共析反应式。

4.熟悉二元相图的分析方法,掌握相图与合金性能的关系。

(五)三元合金相图

考试内容:

三元相图的几何规则,三元匀晶相图,固态互不溶解的三元共晶相图。

考试要求:

1.熟悉三元相图的成分表示法,掌握等边成分三角形、等腰成分三角形和直角成分三角形,熟练使用直线法则、杠杆定律和重心定律。

2.熟悉三元匀晶相图和固态互不溶解的三元共晶相图,掌握合金平衡结晶过程的分析方法,掌握等温截面和变温截面的分析方法。

(六)铁碳合金

考试内容:

铁碳合金基本概念,铁碳合金中碳的存在形式,铁-渗碳体相图,铁-石墨相图,碳钢,碳含量对钢组织与性能的影响,杂质元素的影响。

考试要求:

1.掌握铁碳合金的基本概念:铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体、变态莱氏体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体、共析渗碳体、A1线、A3线、Acm线、碳钢、铸铁、白口铸铁、灰口铸铁、共析钢、亚共析钢、过共析钢、共晶白口铁、亚共晶白口铁、过共晶白口铁、热脆、冷脆。

2.掌握铁碳固溶体的种类、结构与性能特点,掌握铁碳化合物的种类、结构与特点,掌握石墨的结构与性能特征。

3.掌握铁-渗碳体相图,要求能默写相图,熟悉包晶转变、共晶转变和共析转变,能进行典型成分合金的结晶过程分析,掌握典型成分合金的室温平衡组织特点,能画出不同成分合金室温平衡组织示意图,利用杠杆定律进行平衡相组成及组织组成计算,熟悉铁-石墨相图特点。

4.掌握含碳量对钢性能影响规律,掌握常见杂质对钢性能的影响规律,熟悉铁碳合金的分类。

(七)合金凝固和铸件组织

考试内容:

合金凝固时溶质原子的分布规律,成分过冷,合金凝固组织,铸造缺陷。

考试要求:

1.掌握基本概念:平衡分配系数,有效分配系数,区域熔炼与提纯,成分过冷,正偏析,反偏析,比重偏析,枝晶偏析,缩孔,疏松。

2.熟悉合金凝固时溶质原子的分布规律,掌握区域熔炼与提纯的原理及应用,掌握成分过冷的形成条件及影响因素,熟悉成分过冷对结晶形貌的影响,掌握铸锭(件)的组织特点,掌握三晶区的形成规律及影响因素,熟悉铸造组织的控制方法。

3.熟悉常见的铸造缺陷,掌握各种偏析的形成规律及消除方法,掌握缩孔与疏松的特点,熟悉壳状凝固与糊状凝固。

(八)扩散

考试内容:

扩散基本规律,扩散的微观机制,影响扩散的因素,扩散的动力及反应扩散。

考试要求:

1.熟悉扩散基本概念,理解扩散第一定律和第二定律,熟悉柯肯达尔效应。

2.熟悉扩散的微观机制,掌握间隙扩散、空位扩散、自扩散、反应扩散和扩散激活能。

3.掌握影响扩散的因素及其影响规律。

(九)晶体缺陷

考试内容:晶体中的点缺陷,晶体中的线缺陷,晶体中的界面。

考试要求:

1.掌握点缺陷的基本概念,熟悉点缺陷的平衡浓度,掌握点缺陷对金属性能影响。

2.熟悉位错的基本概念,掌握刃型位错与螺型位错的结构特点,掌握柏氏矢量,熟悉位错密度,了解位错的运动形式。

3.掌握金属中常见界面的种类及特点。

(十)塑性变形

考试内容:单晶体的塑性变形,多晶体的塑性变形,金属塑性变形后的组织与性能,合金的塑性变形。

考试要求:

1.熟悉塑性变形的基本概念,掌握滑移、孪生与扭折,掌握滑移带、滑移系、滑移线的含义,掌握临界分切力表达式,理解晶体滑移时转动的原因,掌握滑移的位错机制。

2.熟悉多晶体塑性变形的特点,掌握晶粒取向、晶界对塑性变形的影响规律,掌握超塑性的概念,熟悉应变硬化原理,能进行相关计算。

3.掌握金属塑性变形后的组织与性能特点,掌握金属的强化机制。

(十一)回复、再结晶与热加工

考试内容:变形金属加热时的组织与性能变化,回复,再结晶,晶粒长大,再结晶退火后的组织,热加工。

考试要求:

1.熟悉变形金属加热时的组织与性能变化规律,熟悉回复机制,掌握再结晶的概念。

2.掌握再结晶的机理,熟悉再结晶温度,掌握储存能、二次再结晶、亚组织强化的概念,熟悉影响再结晶温度的因素及规律。

3.熟悉金属热加工的概念,掌握热加工后金属组织与性能的变化规律。

(十二)非金属材料

考试内容:高分子材料,陶瓷材料,复合材料

考试要求:

1.掌握高分子材料、陶瓷材料和复合材料的基本概念。

2.掌握高分子材料的屈服特征和粘弹性,掌握陶瓷材料的成型和烧结方法。

六、参考资料(参考书目或文献)

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

 

 

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