2023年天津大學(xué)材料學(xué)專業(yè)考研金屬材料科學(xué)基礎(chǔ)科目考試大綱

注：該考試大綱適用于天津大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院金屬材料研究方向的材料學(xué)專業(yè)研究生考試。

一、考試的總體要求

該課程是材料學(xué)專業(yè)(金屬材料方向)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，要求考生全面、系統(tǒng)地掌握金屬學(xué)的基本知識和基本理論;了解與金屬材料性能密切相關(guān)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征及與成形過程相關(guān)的材料行為規(guī)律;具備綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決實(shí)際問題的能力。

二、考試的內(nèi)容

第 1 部分 金屬的晶體結(jié)構(gòu)

① 空間點(diǎn)陣和晶胞;

② 晶系和布拉菲點(diǎn)陣;

③ 晶向指數(shù)和晶面指數(shù);

④ 典型金屬的晶體結(jié)構(gòu)：原子堆垛方式、點(diǎn)陣常數(shù)、配位數(shù)和致密度、間隙;

⑤ 多晶型轉(zhuǎn)變。

第 2 部分 晶體缺陷

① 點(diǎn)缺陷：點(diǎn)缺陷的類型、點(diǎn)缺陷的產(chǎn)生;

② 位錯(cuò)的基本概念：位錯(cuò)的基本類型、柏氏矢量、位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)、位錯(cuò)密度、位錯(cuò)的觀察;

③ 位錯(cuò)的能量及交互作用：位錯(cuò)的分解與合成;

④ 晶體中的界面：晶界的結(jié)構(gòu)與晶界能。

第 3 部分 相結(jié)構(gòu)及相圖

① 材料的相結(jié)構(gòu)：固溶體、中間相;

② 二元相圖及其類型：相圖的基本知識、杠桿定律、二元系相圖、相圖與性能的關(guān)系;

③ 復(fù)雜相圖分析：分析方法、鐵-碳合金相圖;

④ 三元系相圖及其類型：三元相圖的表示方法、相區(qū)接觸法則、垂直截面及水平截面、三元?jiǎng)蚓鄨D、具有兩相共晶反應(yīng)的三元系相圖、具有共晶型四相平衡反應(yīng)的三元系相圖。

第 4 部分 金屬的凝固

① 晶體材料熔融凝固的基本規(guī)律：液態(tài)的結(jié)構(gòu)、凝固的熱力學(xué)條件、過冷現(xiàn)象、結(jié)晶的一般過程;

② 晶核的形成：均勻形核、形核率、非均勻形核;

③ 晶核的生長：液-固界面的微觀結(jié)構(gòu)、熔體中晶體的生長形態(tài)、晶體長大的線速度;

④ 固溶體的凝固：固溶體的平衡凝固、穩(wěn)態(tài)凝固、成分過冷;

⑤ 共晶合金的凝固：共晶體的形成、共晶體的形態(tài);

⑥ 凝固組織及其控制：晶粒尺寸的控制、鑄錠組織及其控制、鑄錠的缺陷。

第 5 部分 材料中的原子擴(kuò)散

① 擴(kuò)散現(xiàn)象及擴(kuò)散方程：擴(kuò)散現(xiàn)象、菲克第一定律、菲克第二定律、擴(kuò)散方程的應(yīng)用、柯肯達(dá)爾效應(yīng);

② 擴(kuò)散的微觀機(jī)制：空位機(jī)制、間隙機(jī)制、自間隙機(jī)制、擴(kuò)散系數(shù)、擴(kuò)散激活能;

③ 擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)力;

④ 反應(yīng)擴(kuò)散;

⑤ 影響擴(kuò)散的因素。

第 6 部分 金屬的塑性變形

① 滑移與孿晶變形：滑移機(jī)制、滑移面和滑移方向、孿晶變形;

② 單晶體的塑性變形：施密特定律、單滑移、多滑移、交滑移;

③ 多晶體的塑性變形;

④ 純金屬的變形強(qiáng)化：位錯(cuò)的交割、位錯(cuò)的反應(yīng)、位錯(cuò)的增殖;

⑤ 合金的變形與強(qiáng)化：單相合金的變形與強(qiáng)化、低碳鋼的屈服和應(yīng)變時(shí)效、第二相對合金變形的影響;

⑥ 冷變形金屬的組織與性能：冷變形金屬的力學(xué)性能、冷變形金屬的組織、形變織構(gòu)、殘余應(yīng)力。

第 7 部分 回復(fù)與再結(jié)晶

① 冷變形金屬的回復(fù)：回復(fù)階段性能與組織的變化、回復(fù)動(dòng)力學(xué)、回復(fù)機(jī)制;

② 冷變形金屬的再結(jié)晶：再結(jié)晶的形核、再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)、影響再結(jié)晶的因素、再結(jié)晶后的晶粒長大。

三、試卷題型及比例

1.填空

2.選擇

3.判斷

4.問答題

5.計(jì)算題

第1、2、3種類型占 30%~50%;第 4、5 種類型約占 50%~70%。

四、考試形式及時(shí)間

考試形式為筆試?？荚嚂r(shí)間為 3 小時(shí)(滿分 150 分)。

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