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金属学考博真题
2006年钢铁研究总院博士研究生入学考试 金属学 （请把答案写在答题纸上） 一、 名词解释：（本题16分，每个名词2分） ;#v3C; 1、布拉菲点阵 2、拓扑密排相 b,~pwbHf 3、金属间化合物 4、共析相变 6X h7Bx1 5、堆垛层错 6、Hall-Petch关系式 #9]2U
ixq[ 7、再结晶 8、形变储能 WcKDerc 二、 请分别计算FCC晶体和BCC晶体点阵的四面体间隙和八面体间隙位置的尺寸（间隙可容纳的最大刚球尺寸与晶体点阵刚球尺寸的相对比值），并由此解释间隙固溶原子C在γ-铁中的固溶度明显大于在α-铁中的固溶度。（本题12分，间隙尺寸每个2分共8分；γ-铁和α-铁的晶体结构各1分共2分；解释固溶度差别2分） :+jg311} 三、 写出如下关系式并标注相关参量：（本题16分，每小题4分） {*O+vtir% 1、 晶粒细化强化的Hall-Petch关系式。 )Wq1 af
2、 表述相变动力学的Avrami方程。 mp$IhJ6# 3、 FCC晶体中全位错分解为两个肖克莱不全位错的位错反应式。 %pjeA[-m# 4、 Arrhenius型扩散系数方程 ,%IP27bPW 四、 通常采用的碳化铌在奥氏体中的平衡固溶度积公式为： UG`~RO  dNt
^lx 式中：[Nb]、[C]分别为处于固溶态的铌、碳元素的质量百分数，T为绝对温度。 ' abEY 请计算0.10%C-0.035%Nb钢中碳化铌完全进入固溶态的温度，计算950℃达到平衡时钢中平衡固溶的铌、碳元素的量以及平衡析出或未溶的NbC的质量分数。铌、碳的原子量分别为92.9064、12.011。 ,S`n?.&& 7 （只需列出计算式，本题16分，全固溶温度4分，平衡固溶的铌、碳元素的量各4分，未溶NbC的质量分数4分） 4lX_2QT]E 五、 画出Fe-Fe3C二元相图，标注出各特征点的温度和成分，标注出各相区内的相，写出三个三相平衡反应的反应式，分析0.20%C钢从液态冷却过程中的组织变化。 8l y)G （本题28分，13个特征点、5个单相和7个双相区、坐标轴各0.5分共13分， 三个三相平衡反应的反应式各2分共6分，0.20%C钢组织变化分析9分） gw,K*ph}q 六、 第二相颗粒阻止基体晶粒长大的关系式为： Posz|u <x  Iga + 8 k 式中：DC为临界晶粒尺寸，d、f分别为第二相颗粒的平均尺寸和体积分数，Z为晶粒尺寸均匀化因子（正常晶粒长大时通常可取为1.7）。 RA<ky*^dr
现有一非合金钢，加热至900℃时未溶的渗碳体的体积分数为1%，平均尺寸为2.0μm；另有一微合金钢，加热至900℃时未溶的微合金碳氮化物的体积分数为0.04%，平均尺寸为40nm。请分别计算两种钢中第二相颗粒可以控制的最小晶粒尺寸；实际生产中要求控制奥氏体晶粒级别在8级以下（晶粒尺寸小于20μm），请问这两种钢是否可达到控制要求。 tb~E. Lm\
（本题12分，两种钢的临界晶粒尺寸分别为4分共8分，晶粒控制分析4分） M}11 tUl
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