837-《材料科學基礎》考試大綱
第一部分 考試說明
一、考試性質
《材料科學基礎》是材料學科的專業基礎課，著重講述材料的微觀組織與性能之間的關系，強調晶體材料中的共性基礎問題，對于理解現有材料和開發新材料都具有重要的指導意義。該課程被指定為材料學、材料加工工程及材料工程（工程碩士）專業碩士研究生入學統一考試的科目之一。《材料科學基礎》考試要力求科學、公平、準確、規范地測評考生的基本素質和綜合能力，選拔具有發展潛力的優秀人才入學攻讀碩士學位。
二、考試的學科范圍
材料的結構與缺陷，材料的凝固與相圖，塑變與再結晶及固態相變等基礎知識模塊。
三、評價目標
考試的目標是考查考生對《材料科學基礎》基本理論的掌握情況以及應用基本理論分析材料問題的能力。
四、考試形式與試卷結構
試卷滿分150分，考試時間180分鐘，閉卷筆試。包括名詞解釋、填空、選擇、計算和分析論述等不同形式的題目。
五、參考書目
1、趙品主編。材料科學基礎教程，哈爾濱工業大學出版社，2009年月第3版。
2、潘金生主編。《材料科學基礎》，清華大學出版社出版，1998年。
第二部分 考查要點
一、材料的結構
1、材料的結合方式
化學鍵和物理鍵
工程材料的鍵性
2、晶體學基礎
晶體與非晶體
空間點陣
晶向指數與晶面指數
晶體的極射赤面投影
3、材料的晶體結構
典型金屬的晶體結構
共價晶體的晶體結構
離子晶體的晶體結構
合金相結構
二、晶體缺陷
1、點缺陷
點缺陷的類型及形成
點缺陷的運動及平衡濃度
點缺陷對性能的影響
2、線缺陷
位錯的基本概念
位錯的運動
位錯的彈性性質
實際晶體中的位錯
3、面缺陷
外表面
晶界與亞晶界
三 純金屬的凝固
1、純金屬的結晶過程
液態金屬的結構
純金屬的結晶過程
2、結晶的熱力學條件
結晶的過冷現象
凝固的熱力學條件
3、形核規律
均勻形核
非均勻形核
4、長大規律
液一固界面的微觀結構
晶核的長大機制
純金屬的生長形態
四、相平衡與相圖
1、相圖的基本知識
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
碳和雜質元素對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
晶粒大小對塑性變形的影響
多晶體應力—應變曲線
4、塑性變形對金屬組織與性能的影響
顯微組組與性能的變化
形變織構
殘余應力
5、金屬及合金強化的位錯解釋
Cottrell氣團
位錯交割和帶割階位錯的運動
固定位錯
滑動位錯與第二相質點的交互作用
6、斷裂
理論斷裂強度
Griffith理論與斷裂韌性
六、回復與再結晶
1、形變金屬及合金在退火過程中的變化
顯微組織的變化
儲存能釋放與性能變化
2、回復
回復機理
回復動力學
3、再結晶
再結晶的形核
再結晶動力學
影響再結晶的因素
再結晶后晶粒大小
4、晶粒長大
晶粒的正常長大
晶粒的異常長大
5、金屬的熱變形
動態回復
動態再結晶
熱加工后的組織及性能
七、 金屬固態相變
1、固態相變的特點
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位向關系
新相習慣于在母相的一定晶面上形成
母相晶體缺陷對相變起促進作用
易于出現過渡相
2、固態相變的基本類型
3、固態相變時的形核與長大
均勻形核
非均勻形核
晶核長大
4、鋼的固態轉變
鋼在加熱時的轉變
過冷奧氏體等溫轉變曲線和連續冷卻轉變曲線
珠光體轉變
馬氏體轉變
貝氏體轉變
鋼在回火時的轉變
八、 金屬材料
1、工業用鋼
鋼的分類及編號
合金元素在鋼中的作用
工程結構鋼
機器結構鋼
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
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