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金屬學考博真題
2006年鋼鐵研究總院博士研究生入學考試 金屬學 （請把答案寫在答題紙上） 一、 名詞解釋：（本題16分，每個名詞2分） 2XR!2_ )O5 1、布拉菲點陣 2、拓撲密排相 \'2rs152 3、金屬間化合物 4、共析相變 _
s 3aaOL 5、堆垛層錯 6、Hall-Petch關系式 b$@I(.X: 7、再結晶 8、形變儲能 [A~?V.G 二、 請分別計算FCC晶體和BCC晶體點陣的四面體間隙和八面體間隙位置的尺寸（間隙可容納的最大剛球尺寸與晶體點陣剛球尺寸的相對比值），并由此解釋間隙固溶原子C在γ-鐵中的固溶度明顯大于在α-鐵中的固溶度。（本題12分，間隙尺寸每個2分共8分；γ-鐵和α-鐵的晶體結構各1分共2分；解釋固溶度差別2分） cxR.:LD} 三、 寫出如下關系式并標注相關參量：（本題16分，每小題4分） XpANaqH\ 1、 晶粒細化強化的Hall-Petch關系式。 o(tJc}Mh+( 2、 表述相變動力學的Avrami方程。 ;pm/nu 3、 FCC晶體中全位錯分解為兩個肖克萊不全位錯的位錯反應式。 "}X+vd`` 4、 Arrhenius型擴散系數方程 ozY$}|sjDT 四、 通常采用的碳化鈮在奧氏體中的平衡固溶度積公式為： Y2VfJ}%Q  |cd "cx+ 式中：[Nb]、[C]分別為處于固溶態的鈮、碳元素的質量百分數，T為絕對溫度。 azFJ-0n@" 請計算0.10%C-0.035%Nb鋼中碳化鈮完全進入固溶態的溫度，計算950℃達到平衡時鋼中平衡固溶的鈮、碳元素的量以及平衡析出或未溶的NbC的質量分數。鈮、碳的原子量分別為92.9064、12.011。 `a52{Wa （只需列出計算式，本題16分，全固溶溫度4分，平衡固溶的鈮、碳元素的量各4分，未溶NbC的質量分數4分） U? dad}7 五、 畫出Fe-Fe3C二元相圖，標注出各特征點的溫度和成分，標注出各相區內的相，寫出三個三相平衡反應的反應式，分析0.20%C鋼從液態冷卻過程中的組織變化。 ) &E] （本題28分，13個特征點、5個單相和7個雙相區、坐標軸各0.5分共13分， 三個三相平衡反應的反應式各2分共6分，0.20%C鋼組織變化分析9分） ;'Hu75 ymo 六、 第二相顆粒阻止基體晶粒長大的關系式為： iuj% .}
 J#Q >dC7 式中：DC為臨界晶粒尺寸，d、f分別為第二相顆粒的平均尺寸和體積分數，Z為晶粒尺寸均勻化因子（正常晶粒長大時通常可取為1.7）。 ktPM6 6`b
現有一非合金鋼，加熱至900℃時未溶的滲碳體的體積分數為1%，平均尺寸為2.0μm；另有一微合金鋼，加熱至900℃時未溶的微合金碳氮化物的體積分數為0.04%，平均尺寸為40nm。請分別計算兩種鋼中第二相顆粒可以控制的最小晶粒尺寸；實際生產中要求控制奧氏體晶粒級別在8級以下（晶粒尺寸小于20μm），請問這兩種鋼是否可達到控制要求。 K bQXH!J
（本題12分，兩種鋼的臨界晶粒尺寸分別為4分共8分，晶粒控制分析4分） [f:&aS+
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