材料科學基礎考研題庫及真題精選資料簡介：

本文為節(jié)選，題庫含真題/章節(jié)課后習題/答案解析/模擬考試(具體請查閱），每年進行更新。

資料參考：

華僑大學材料科學與工程學院《材料科學與工程基礎》[專業(yè)碩士]考研全套

江西理工大學《841材料科學基礎》考研全套

河南大學納米材料工程研究中心《835材料科學基礎（納米材料）》考研全套

胡賡祥《材料科學基礎》（第3版）全套資料【筆記＋題庫】

燕山大學材料科學與工程學院《高分子化學》考研全套

哈爾濱理工大學材料科學與工程學院《高分子化學》考研全套

武漢工程大學材料科學與工程學院《701高分子化學》考研全套

天津工業(yè)大學材料科學與工程學院《803高分子化學》考研全套

......

資料摘錄：

常溫下單相合金塑性變形有哪些主要方式，說明變形后相應的顯微組織形貌特征。[北京科技大學2013年研]

答：

（1）常溫下單相合金塑性變形的主要方式有：滑移、李生、扭折；

（2）晶體中的滑移發(fā)生于特定的晶面和晶向，稱為滑移面和滑移方向；滑移不引起晶體內部的相位差，滑移面和晶體表面形成高度約100nm的“臺階”，稱為滑移線；在金相顯微鏡下，可以看到相距約10nm的滑移線形成的滑移帶，相鄰滑移帶間距約100nm；

（3）晶體中的孿生發(fā)生于特定的晶面和晶向，稱為李生面和李生方向；李生部分與未發(fā)生李生的部分構成鏡面對稱關系，對稱面即為李生面；晶體由李生形成的“臺階”間距約0.1nm，臺階高度也為0.1nm數(shù)量級。

（4）既不能進行滑移也不能進行李生的地方，晶體將會產生局部彎曲，此變形稱為扭折，扭折與李生不同，它使扭折區(qū)晶體的取向發(fā)生了不對稱性的變化，扭曲區(qū)的上下界面是由符號相反的兩列刃型位錯所構成的，而每一彎曲區(qū)則由同號位錯堆積而成，取向是逐漸向彎曲過渡的，但左右兩側的位錯符號恰好相反。扭折是一種協(xié)調性變形，它能引起應力松弛，使晶體不致斷裂。

試論述細晶強化為什么在提高金屬材料強度的同時還能改善其塑性和韌性？為什么細晶強化不能用于提高金屬材料的高溫強度？根據(jù)已學習的材料科學基礎理論，提出改善金屬材料高溫強度的措施并解釋其機理。[南京航空航天大學2016年研]

答：

（1）①鋼晶粒細化后，晶界增多，而晶界上的原子排列不規(guī)則，雜質和缺陷多，能量較高，阻礙位錯的通過，即阻礙塑性變形，也就實現(xiàn)了高強度。②塑性，韌性好的原因：晶粒越細，在一定體積內的晶粒數(shù)目多，則在同樣塑性變形量下，變形分散在更多的晶粒內進行，變形較均勻，且每個晶粒中塞積的位錯少，因應力集中引起的開裂機會較少，有可能在斷裂之前承受較大的變形量，既表現(xiàn)出較高的塑性。細晶粒金屬中，裂紋不易萌生（應力集中少），也不宜傳播（晶界曲折多），因而在斷裂過程中吸收了更多能量，表現(xiàn)出較高的韌性。

（2）高溫下由于晶界產生粘滯性流動，發(fā)生晶粒沿晶界的相對滑動，并產生擴散蠕變，晶粒太細小使金屬材料的高溫強度反而降低。改善高溫強度的措施：①基體的固溶強化：就是合金化，添加能夠提高金屬材料高溫強度的合金元素；②晶界強化：包括純化晶界、減少晶界（粗化晶粒）；③沉淀強化：在基體上彌散分布離散相，同時適當?shù)膹浬⑾囝w粒間距是提高材料高溫強度的關鍵；④熱處理；⑤形變強化。

馬氏體組織有哪兩種基本形態(tài)？它們的性能各有何特點？馬氏體的硬度主要取決于什么因素？[山東大學2015年研A卷]

答：

（1）板條馬氏體和片狀馬氏體。

（2）奧氏體轉變后，所產生的馬氏體的形態(tài)取決于奧氏體中的含碳量，含碳量<0.6%的為板條馬氏體；含碳量在0.6~1.0%之間為板條和針狀混合的馬氏體；含碳量大于1.0%的為針狀馬氏體。低碳馬氏體的晶體結構為體心立方。隨含碳量增加，逐漸從體心立方向體心正方轉變。含碳量較高的鋼的晶體結構一般出現(xiàn)體心正方。低碳馬氏體強而韌，而高碳馬氏體硬而脆。這是因為低碳馬氏體中含碳量較低，過飽和度較小，晶格畸變也較小，故具有良好的綜合機械性能。隨含碳量增加，馬氏體的過飽和度增加，使塑性變形阻力增加，因而引起硬化和強化。當含碳量很高時，盡管馬氏體的硬度和強度很高，但由于過飽和度太大，引起嚴重的晶格畸變和較大的內應力，致使高碳馬氏體針葉內產生許多微裂紋，因而塑性和韌性顯菩降低。

（3）隨著含碳量的增加，鋼的硬度增加。

什么是變形織構？材料冷變形時為什么會產生變形織構？對要求變形量大的材料怎么樣防止產生變形織構。[華中科技大學2005研]

答：

（1）在塑性變形中，隨著形變程度的增加，各個晶粒的滑移面和滑移方向都要向主形變方向轉動，逐漸使多晶體中原來取向互不相同的各個晶粒在空間取向上呈現(xiàn)一定程度的規(guī)律性，這一現(xiàn)象稱為擇優(yōu)取向，這種組織狀態(tài)，則稱為變形織構。

（2）形變織構由于加工變形方式的不同，可分為兩種類型：拔絲時形成的織構稱為絲織構，主要特征為各晶粒的某一晶向大致與拔絲方向相平行；軋板時形成的織構為板織構，其主要特征為各晶粒的某一晶面和晶向分別趨于同軋面和軋向相平行。

產生原因：金屬在形變時，晶體的滑移面會轉動，使滑移層逐漸轉向與拉力軸平行。由于各個晶粒的滑移層（指數(shù)相同的晶面和晶向）在變形較大時，都逐漸轉向趨于與拉力軸平行，也就是說，原來的各個晶粒是任意取向的，現(xiàn)在由于晶粒的轉動，使各個晶粒的取向趨于一致，這就形成了晶體的擇優(yōu)取向，即形成了形變織構。顯然，變形量越大，擇優(yōu)取向程度越大，表現(xiàn)出一定程度的規(guī)律性。

（3）防止形變織構的一種方法是控制加工和熱處理工藝，得到只有輕微織構的加工組織以及細晶粒的再結晶組織；還可以改變軋板的生產工藝，冷加工中的中間再結晶退火和最終回復退火的結合可以控制織構，因此可以采用交叉軋制的方法，控制鋁合金薄板熱扎過程，或多方向交叉冷軋以及應用合適的退火方法可以減少變形織構的形成。

什么是時效？試說明A1-4.5%Cu合金中時效強化的原因。[清華大學2008]

答：

（1）時效是指合金元素經固溶處理后，獲得過飽和固溶體，在隨后的室溫放置或低溫加熱保溫時，第二相從過飽和固溶體中析出，引起強度、硬度以及物理和化學性能的顯著變化的現(xiàn)象。

（2）時效析出過程受溶質擴散控制，在沉淀過程中可能形成一系列亞穩(wěn)相（過渡相）。時效析出的原因主要有以下幾個方面：①當析出的盤狀亞穩(wěn)相與母相有一定取向關系時，會在基體中產生較大彈性應變，可使合金明顯強化；②而當合金在承受變形時，由于彌散顆粒與位錯的交互作用，也會使合金得到強化；③如果沉淀相顆?？梢宰冃?，位錯切過時增加顆粒與位錯的交互作用，使合金明顯強化。如果沉淀相顆?？梢宰冃危诲e切過時增加顆粒的表面能需要做功，增大了位錯運動的阻力而使合金得到強化；④如果沉淀相顆粒強度高且與基體共格，則位錯線難以切過顆粒，在外加應力的作用下將繞過顆粒、留下位錯環(huán)。合金要繼續(xù)變形，需要克服顆粒對位錯線繞過時施加的應力，因此需要進一步增大外加應力，即合金獲得了時效強化。

......

注：本文為摘錄，源自公眾號【攻關課堂】資料完整版目錄！?