837-《材料科學(xué)基礎(chǔ)》考試大綱

第一部分 考試說明

一、考試性質(zhì)

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》是材料學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)課，著重講述材料的微觀組織與性能之間的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)晶體材料中的共性基礎(chǔ)問題，對(duì)于理解現(xiàn)有材料和開發(fā)新材料都具有重要的指導(dǎo)意義。該課程被指定為材料學(xué)、材料加工工程及材料工程（工程碩士）專業(yè)碩士研究生入學(xué)統(tǒng)一考試的科目之一?！恫牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)》考試要力求科學(xué)、公平、準(zhǔn)確、規(guī)范地測(cè)評(píng)考生的基本素質(zhì)和綜合能力，選拔具有發(fā)展?jié)摿Φ膬?yōu)秀人才入學(xué)攻讀碩士學(xué)位。

二、考試的學(xué)科范圍

材料的結(jié)構(gòu)與缺陷，材料的凝固與相圖，塑變與再結(jié)晶及固態(tài)相變等基礎(chǔ)知識(shí)模塊。

三、評(píng)價(jià)目標(biāo)

考試的目標(biāo)是考查考生對(duì)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》基本理論的掌握情況以及應(yīng)用基本理論分析材料問題的能力。

四、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)

試卷滿分150分，考試時(shí)間180分鐘，閉卷筆試。包括名詞解釋、填空、選擇、計(jì)算和分析論述等不同形式的題目。

五、參考書目

1、趙品主編。材料科學(xué)基礎(chǔ)教程，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2009年月第3版。

2、潘金生主編?！恫牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)》，清華大學(xué)出版社出版，1998年。

第二部分 考查要點(diǎn)

一、材料的結(jié)構(gòu)

1、材料的結(jié)合方式

化學(xué)鍵和物理鍵

工程材料的鍵性

2、晶體學(xué)基礎(chǔ)

晶體與非晶體

空間點(diǎn)陣

晶向指數(shù)與晶面指數(shù)

晶體的極射赤面投影

3、材料的晶體結(jié)構(gòu)

典型金屬的晶體結(jié)構(gòu)

共價(jià)晶體的晶體結(jié)構(gòu)

離子晶體的晶體結(jié)構(gòu)

合金相結(jié)構(gòu)

二、晶體缺陷

1、點(diǎn)缺陷

點(diǎn)缺陷的類型及形成

點(diǎn)缺陷的運(yùn)動(dòng)及平衡濃度

點(diǎn)缺陷對(duì)性能的影響

2、線缺陷

位錯(cuò)的基本概念

位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)

位錯(cuò)的彈性性質(zhì)

實(shí)際晶體中的位錯(cuò)

3、面缺陷

外表面

晶界與亞晶界

三 純金屬的凝固

1、純金屬的結(jié)晶過程

液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)

純金屬的結(jié)晶過程

2、結(jié)晶的熱力學(xué)條件

結(jié)晶的過冷現(xiàn)象

凝固的熱力學(xué)條件

3、形核規(guī)律

均勻形核

非均勻形核

4、長(zhǎng)大規(guī)律

液一固界面的微觀結(jié)構(gòu)

晶核的長(zhǎng)大機(jī)制

純金屬的生長(zhǎng)形態(tài)

四、相平衡與相圖

1、相圖的基本知識(shí)

相圖的表示方法

相圖的建立

相平衡與相律

二元相圖的一些幾何規(guī)律

2、二元相圖的基本類型

勻晶相圖

共晶相圖

包晶相圖

3、二元相圖的分析和使用

其他類型的二元相圖

復(fù)雜二元相圖的分析方法

4、鐵碳相圖和鐵碳合金

鐵碳相圖

碳和雜質(zhì)元素對(duì)碳鋼組織和性能的影響

合金鑄件的組織與缺陷

五、固體材料的變形與斷裂

1、彈性變形

普彈性

滯彈性

2、單晶體的塑性變形

滑移

孿生

晶體的扭折

3、多晶體的塑性變形

多晶體塑性變形過程

晶粒大小對(duì)塑性變形的影響

多晶體應(yīng)力—應(yīng)變曲線

4、塑性變形對(duì)金屬組織與性能的影響

顯微組組與性能的變化

形變織構(gòu)

殘余應(yīng)力

5、金屬及合金強(qiáng)化的位錯(cuò)解釋

Cottrell氣團(tuán)

位錯(cuò)交割和帶割階位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)

固定位錯(cuò)

滑動(dòng)位錯(cuò)與第二相質(zhì)點(diǎn)的交互作用

6、斷裂

理論斷裂強(qiáng)度

Griffith理論與斷裂韌性

六、回復(fù)與再結(jié)晶

1、形變金屬及合金在退火過程中的變化

顯微組織的變化

儲(chǔ)存能釋放與性能變化

2、回復(fù)

回復(fù)機(jī)理

回復(fù)動(dòng)力學(xué)

3、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)晶后晶粒大小

4、晶粒長(zhǎng)大

晶粒的正常長(zhǎng)大

晶粒的異常長(zhǎng)大

5、金屬的熱變形

動(dòng)態(tài)回復(fù)

動(dòng)態(tài)再結(jié)晶

熱加工后的組織及性能

七、 金屬固態(tài)相變

1、固態(tài)相變的特點(diǎn)

相變阻力大

新相與母相界面上原子排列易保持一定的匹配

新相晶核與母相之間存在一定的晶體學(xué)位向關(guān)系

新相習(xí)慣于在母相的一定晶面上形成

母相晶體缺陷對(duì)相變起促進(jìn)作用

易于出現(xiàn)過渡相

2、固態(tài)相變的基本類型

3、固態(tài)相變時(shí)的形核與長(zhǎng)大

均勻形核

非均勻形核

晶核長(zhǎng)大

4、鋼的固態(tài)轉(zhuǎn)變

鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變

過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線和連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線

珠光體轉(zhuǎn)變

馬氏體轉(zhuǎn)變

貝氏體轉(zhuǎn)變

鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變

八、 金屬材料

1、工業(yè)用鋼

鋼的分類及編號(hào)

合金元素在鋼中的作用

工程結(jié)構(gòu)鋼

機(jī)器結(jié)構(gòu)鋼

工具鋼

2、鑄鐵

鑄鐵的分類

鑄鐵的石墨化及其影響因素

常用普通鑄鐵

特殊性能鑄鐵