【冲刺】2027 年中国航空研究院(625 所)082503 航空宇航制造工程《804 材料科学基础：金属学与 热处理》考研冲刺模拟五套题及参考答案
考研专业课模拟试题 模拟试题简介 试题名称： 【冲刺】2027 年中国航空研究院(625 所)082503 航空宇航制造工程《804 材料科学基础：金属学与热处 理》考研冲刺模拟五套题及参考答案 试题题型： 名词解释+简答题 参考书目： 2.金属学与热处理(第 3 版)，机械工业出版社，崔忠圻、覃耀春 适用院系： （000）不区分院系所
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考研专业课模拟试题 目录 2027 年中国航空研究院(625 所)082503 航空宇航制造工程《804 材料科学基础：金属学与热处理》考研 冲刺模拟五套题及参考答案（一） .................................................................................................................4 2027 年中国航空研究院(625 所)082503 航空宇航制造工程《804 材料科学基础：金属学与热处理》考研 冲刺模拟五套题及参考答案（二） .................................................................................................................6 2027 年中国航空研究院(625 所)082503 航空宇航制造工程《804 材料科学基础：金属学与热处理》考研 冲刺模拟五套题及参考答案（三） .................................................................................................................8 2027 年中国航空研究院(625 所)082503 航空宇航制造工程《804 材料科学基础：金属学与热处理》考研 冲刺模拟五套题及参考答案（四） ...............................................................................................................10 2027 年中国航空研究院(625 所)082503 航空宇航制造工程《804 材料科学基础：金属学与热处理》考研 冲刺模拟五套题及参考答案（五） ...............................................................................................................12
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考研专业课模拟试题 2027 年考研专业课模拟试题-冲刺阶段使用 2027 年中国航空研究院(625 所)082503 航空宇航制造工程《804 材料科学基础：金属学与热处理》考研 冲刺模拟五套题及参考答案（一） 一、名词解释 1． 非自发形核 【答案】 在液态金属中总是存在一些微小的固相杂质质点， 并且液态金属在凝固时还要和型壁相接触， 于是晶核就可以优先依附于这些现成的固体表面上形成，这种形核方式就是非自发形核。 2． 细晶强化 【答案】通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法称为细晶强化，工业上将通过细化晶粒以提 高材料强度。 3． 金属键 【答案】金属正离子和自由电子之间相互作用而形成的键。青岛掌м心博阅В电子书 4． 间隙扩散机制 【答案】间隙原子从一个间隙位置移动到另一个间隙位置而进行的扩散。 二、简答题 5． 在正温度梯度下，为什么纯金属凝固时不能呈树枝状生长，而固溶体合金却能呈树枝状成长？ 【答案】原因： 在纯金属的凝固过程中，在正温度梯度下，固液界面呈平面状生长；当温度梯度为负时，则固液界面 呈树枝状生长。 固溶体合金在正温度梯度下凝固时，固液界面能呈树枝状生长的原因是固溶体合金在凝固时，由于异 分结晶现象，溶质组元必然会重新分布，导致在固液界面前沿形成溶质的浓度梯度，造成固液界面前沿一 定范围内的液相其实际温度低于平衡结晶温度，出现了一个由于成分差别引起的过冷区域。所以，对于固 溶体合金，结晶除了受固液界面温度梯度影响，更主要受成分过冷的影响，从而使固溶体合金在正温度梯 度下也能按树枝状生长。 6． 试述金属经塑性变形后组织结构与性能之间的关系，阐明加工硬化在机械零构件生产和服役过程中的 重要意义。 【答案】金属塑性变形后组织结构与性能之间的关系： （1）金属塑性变形后，晶粒形状发生变化，沿变形方向伸长，当变形量很大时出现纤维组织，使金 属的力学性能呈方向性。 （2）金属塑性变形后，晶体中的亚结构得到细化，形成大量的胞状亚结构。位错密度增加，位错相 互交割出现位错割阶和位错缠结现象，产生加工硬化，硬度、强度增加，塑性、韧性降低。 （3）金属塑性变形后，当变形量很大时，多晶体中原为任意取向的各个晶粒逐渐调整其取向而趋于 彼此一致，产生形变织构。金属性能表现为各向异性。 （4）金属塑性变形后，晶体缺陷增加，产生大量的空位。空位增加，电阻率增大，导电性能和导热 性能略为下降。内能增加，化学性提高，耐腐蚀性能降低。 加工硬化在机械零件生产和服役过程中的重要意义： 加工硬化：金属在塑性变形过程中，随着变形程度的增加，金属的硬度、强度增加，而塑性、韧性下 降的现象。又称形变强化。 原因：随着塑性变形的进行，位错密度不断增大，位错在运动时的相互交割加剧，产生位错割阶和位 错缠结等障碍，使位错运动的阻力增大，造成晶体的塑性变形抗力增大。
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考研专业课模拟试题 在零件生产中的意义： （1）对于用热处理方法不能强化的材料来说，可以用加工硬化方法提高其强度。如塑性很好而强度 较低的铝、铜及某些不锈钢，在生产中往往制成冷拔棒材或冷轧板材使用。 （2）加工硬化也是某些工件或半成品能够加工成型的重要因素。例如钢丝冷拔过程中产生加工硬化 保证其不被拉断。 在零件使用过程中的意义： 提高零件在使用过程中的安全性。零件在使用过程中各个部位的受力是不均匀的，往往会在某些部位 产生应力集中和过载现象，使该处产生塑性变形。如果没有加工硬化，则该处变形会越来越大直至断裂。 正是由于加工硬化的原因，这种偶尔过载部位的变形会因为强度的增加而自行停止，从而提高零件的安全 性。 需要指出的是：加工硬化现象也会给零件生产和使用带来一些不利因素 （1）金属随着塑性变形程度的增加，塑性变形抗力不断增大，进一步的变形就必须增大设备功率， 增加能源动力的消耗。 （2）金属经加工硬化后，塑性大为降低，在使用过程中，如果继续变形容易导致开裂。 7． 简述滑移与孪生的异同，比较它们在塑形变形过程中的作用？ 【答案】滑移：一部分晶体沿滑移面相对于另一部分晶体作切晶体作切变，切变时原子移动的距离是 滑移方向原子间距的整数倍；滑移面两侧晶体位向不变；滑移所造成的台阶经抛光后，即使侵蚀也不会重 现；滑移是一种不均匀切变，它只集中在某一些晶面上大量进行，而各滑移带之间的晶体并没发生滑移。 与之相对应，孪生主要区别如下： 孪生：一部分晶体沿孪晶面相对于另一部分晶体作切晶变，切变时原子移动距离不是孪生方向原子间 距的整数倍；孪生面两边晶体位向不同，成镜面对称；孪晶经抛光后仍能显现，孪生改变晶体取向；孪生 是一种均匀切变，即在切变区内，与孪晶面平行的每一层原子面均相对于其比邻晶面沿孪生方向位移了一 定距离。
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考研专业课模拟试题 2027 年中国航空研究院(625 所)082503 航空宇航制造工程《804 材料科学基础：金属学与热处理》考研 冲刺模拟五套题及参考答案（二） 一、名词解释 1． 枝晶偏析 【答案】合金以树枝状凝固时，枝晶干中心部位与枝晶间的溶质浓度明显不同的成分不均匀现象。 2． 调质 【答案】淬火加高温回火的综合热处理工艺。 3． 单晶体 【答案】只有一个晶粒组成的晶体。 4． 晶面族 【答案】原子排列相同但空间位向不同的所有晶面称为晶面族。 二、简答题 5． 金属材料在热加工时为了获得细小晶粒组织，应该注意一些什么问题？ 【答案】热加工是在高于再结晶温度以上的塑性变形过程，塑性变形引起的加工硬化和回复再结晶引 起的软化几乎同时进行。所以，在热加工时为了获得细小晶粒我觉得应该注意以下几点： （1）变形程度。变形度越大则再结晶晶粒的尺寸越小，同时要避开临界变形度范围，防止产生粗大 晶粒。 （2）热加工的温度。即再结晶温度，再结晶温度越高，再结晶的晶粒越大，而且易于引起二次再结 晶，得到异常粗大的晶粒组织。 （3）变形速度。增大变形速度，可推迟再结晶，并提高再结晶转变速度，细化晶粒。 （4）热加工后的冷却。冷却速度过慢，会造成晶粒粗大。 （5）原始晶粒的大小。这是因为当变形度一定时，材料的原始晶粒越细，则再结晶后的晶粒越细。 （6）在金属材料中加入适量的 Al、Ti、V、Nb 等碳、氮化物形成元素，析出弥散的第二相质点，可 以有效地阻止高温下晶粒的长大。青岛掌ㅕ心博阅电子书 6． 共晶点和共晶线有什么关系？共晶组织一般是什么形态？如何形成的？ 【答案】共晶点和共晶线的关系： 共晶转变：在一定温度下，由一定成分的液相同时结晶出成分一定的两个固相的转变过程，称为共晶 转变或共晶反应。在二元合金中，由相率可知，二元三相平衡时，其自由度为零，即在共晶转变时必然存 在一个三相共晶平衡转变水平线，把这条水平相平衡线称作共晶线。把共晶线上对应发生共晶反应的液相 合金成分点称为共晶点。 共晶组织的一般形态： 共晶组织的形态很多，按其中两相的分布形态，可以分为层片状、针片状、棒条状、树枝状、球状、 螺旋状等。通常，金属-金属型的两相共晶组织大多为层片状或棒条状，金属-非金属性的两相共晶组织 表现为针片状树枝状、 。 共晶组织的形成过程： 和纯金属及固溶体合金的结晶过程一样，共晶转变同样要经过形核和长大的过程。在形核时，生成相 中的两相必然一个在先，一个在后，首先形核的相称为领先相。如果领先相是溶质含量比较少的相，则多 余的溶质必然要从先结晶的晶体中排出，造成固液界面前沿液相中溶质富集，为另一相的形核创造条件。 而另一相在形核长大时必然要排出多余的溶剂原子向固液界面富集，在固液界面前沿形成溶质的贫瘠区， 给领先相的形核又创造条件， 于是两生成相就这样彼此交替的的形核长大， 最终形成共晶组织。 反之亦然。
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