2023年東北石油大學材料學專業(yè)考研材料科學基礎(chǔ)科目考試大綱

2023年東北石油大學材料學專業(yè)考研材料科學基礎(chǔ)科目考試大綱

一、考試滿分及考試時間

試卷滿分為150分，考試時間為180分鐘。

二、答題方式

答題方式為閉卷、筆試

三、答題內(nèi)容結(jié)構(gòu)

材料科學基礎(chǔ)100%。

四、試卷題型結(jié)構(gòu)

試卷題型結(jié)構(gòu)為：名詞解釋6小題，每題5分，共30分;填空題5小題，每題4分，共20分;選擇題5小題，每題4分，共20分;判斷題5小題，每題4分，共20分;問答題5小題，每題6分，共30分;計算分析題2題，每題15分，共30分。

五、考試內(nèi)容知識點說明

(一)純金屬的晶體結(jié)構(gòu)

考試內(nèi)容：

元素的金屬性與非金屬性，金屬原子間的結(jié)合，金屬的晶體性，空間點陣，晶向指數(shù)和晶面指數(shù)，金屬的典型晶體結(jié)構(gòu)，金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，原子堆垛，晶格間隙，晶格原子半徑。

考試要求：

1.理解金屬元素的性能特點，掌握金屬原子間的結(jié)合鍵及其特性。

2.掌握結(jié)點、空間點陣、晶向、晶面等概念，能確定晶向指數(shù)和晶面指數(shù)。

3.熟悉典型晶體結(jié)構(gòu)，掌握7大晶系和14種布拉菲點陣，理解原子堆垛概念，能進行晶格間隙、晶格原子半徑的計算。

(二)純金屬的結(jié)晶

考試內(nèi)容：

純金屬結(jié)晶的基本規(guī)律，晶核的形成及長大，金屬結(jié)晶過程的動力學特點及生長形態(tài)，金屬結(jié)晶后的晶粒大小及其控制。

考試要求：

1.理解金屬結(jié)晶的基本過程，掌握過冷、過冷度、有效過冷度等概念，熟悉結(jié)晶的能量條件及結(jié)構(gòu)條件。

2.掌握均勻形核及非均勻形核的概念，能推導均勻形核時臨界晶核尺寸公式，掌握變質(zhì)處理方法。

3.熟悉晶體生長時的動力學條件，熟悉臨界過冷度的概念，掌握液-固界面的微觀結(jié)構(gòu)，熟悉典型材料的杰克遜因子，掌握晶體生長機制，熟悉晶體生長速率公式。

4.熟悉溫度梯度的概念及種類，掌握不同溫度梯度下金屬結(jié)晶的生長形態(tài)。

5.理解晶粒度的概念，熟悉晶粒大小與形核率和長大速率的關(guān)系，掌握細化晶粒的方法，熟悉純金屬結(jié)晶中的晶體缺陷。

(三)合金的晶體結(jié)構(gòu)

考試內(nèi)容：

合金及合金相的基本概念，合金相的結(jié)構(gòu)、分類及影響因素，固溶體的概念、分類、特點，中間相的概念、分類及特點，正常價化合物、電子化合物和間隙相。

考試要求：

1.掌握基本概念：合金、相、合金相、固溶體、間隙固溶體、置換固溶體、有序固溶體等。

2.熟悉影響合金相結(jié)構(gòu)的主要因素及規(guī)律，熟悉固溶體的分類，理解固溶體結(jié)構(gòu)的特點及不均勻性，理解固溶體溶解度的含義，掌握影響溶解度的因素及規(guī)律。

3.掌握有序固溶體的概念，熟悉有序固溶體的主要類型，理解有序化及其影響因素。

4.熟悉中間相的概念，掌握中間相的分類及特點，理解間隙相的概念，熟悉間隙相的分類。

(四)二元合金相圖

考試內(nèi)容：

相平衡與相圖，勻晶相圖及其合金組織，共晶相圖及其合金組織，包晶相圖及其合金組織，其它二元相圖，二元相圖的分析方法，相圖與合金性能的關(guān)系。

考試要求：

1.熟悉二元相圖的基本概念，掌握相律并能依據(jù)相律判斷相圖。

2.掌握二元相圖的建立方法，能利用杠桿定律進行平衡相相對含量的計算。

3.掌握勻晶相圖、共晶相圖、包晶相圖的概念，能熟練分析以上相圖，掌握勻晶組織、共晶組織、包晶組織的形成過程及形態(tài)特點，掌握離異共晶、偽共晶等概念，熟悉共晶反應、包晶反應及共析反應式。

4.熟悉二元相圖的分析方法，掌握相圖與合金性能的關(guān)系。

(五)三元合金相圖

考試內(nèi)容：

三元相圖的幾何規(guī)則，三元勻晶相圖，固態(tài)互不溶解的三元共晶相圖。

考試要求：

1.熟悉三元相圖的成分表示法，掌握等邊成分三角形、等腰成分三角形和直角成分三角形，熟練使用直線法則、杠桿定律和重心定律。

2.熟悉三元勻晶相圖和固態(tài)互不溶解的三元共晶相圖，掌握合金平衡結(jié)晶過程的分析方法，掌握等溫截面和變溫截面的分析方法。

(六)鐵碳合金

考試內(nèi)容：

鐵碳合金基本概念，鐵碳合金中碳的存在形式，鐵-滲碳體相圖，鐵-石墨相圖，碳鋼，碳含量對鋼組織與性能的影響，雜質(zhì)元素的影響。

考試要求：

1.掌握鐵碳合金的基本概念：鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、萊氏體、變態(tài)萊氏體、二次滲碳體、三次滲碳體、共晶滲碳體、共析滲碳體、A1線、A3線、Acm線、碳鋼、鑄鐵、白口鑄鐵、灰口鑄鐵、共析鋼、亞共析鋼、過共析鋼、共晶白口鐵、亞共晶白口鐵、過共晶白口鐵、熱脆、冷脆。

2.掌握鐵碳固溶體的種類、結(jié)構(gòu)與性能特點，掌握鐵碳化合物的種類、結(jié)構(gòu)與特點，掌握石墨的結(jié)構(gòu)與性能特征。

3.掌握鐵-滲碳體相圖，要求能默寫相圖，熟悉包晶轉(zhuǎn)變、共晶轉(zhuǎn)變和共析轉(zhuǎn)變，能進行典型成分合金的結(jié)晶過程分析，掌握典型成分合金的室溫平衡組織特點，能畫出不同成分合金室溫平衡組織示意圖，利用杠桿定律進行平衡相組成及組織組成計算，熟悉鐵-石墨相圖特點。

4.掌握含碳量對鋼性能影響規(guī)律，掌握常見雜質(zhì)對鋼性能的影響規(guī)律，熟悉鐵碳合金的分類。

(七)合金凝固和鑄件組織

考試內(nèi)容：

合金凝固時溶質(zhì)原子的分布規(guī)律，成分過冷，合金凝固組織，鑄造缺陷。

考試要求：

1.掌握基本概念：平衡分配系數(shù)，有效分配系數(shù)，區(qū)域熔煉與提純，成分過冷，正偏析，反偏析，比重偏析，枝晶偏析，縮孔，疏松。

2.熟悉合金凝固時溶質(zhì)原子的分布規(guī)律，掌握區(qū)域熔煉與提純的原理及應用，掌握成分過冷的形成條件及影響因素，熟悉成分過冷對結(jié)晶形貌的影響，掌握鑄錠(件)的組織特點，掌握三晶區(qū)的形成規(guī)律及影響因素，熟悉鑄造組織的控制方法。

3.熟悉常見的鑄造缺陷，掌握各種偏析的形成規(guī)律及消除方法，掌握縮孔與疏松的特點，熟悉殼狀凝固與糊狀凝固。

(八)擴散

考試內(nèi)容：

擴散基本規(guī)律，擴散的微觀機制，影響擴散的因素，擴散的動力及反應擴散。

考試要求：

1.熟悉擴散基本概念，理解擴散第一定律和第二定律，熟悉柯肯達爾效應。

2.熟悉擴散的微觀機制，掌握間隙擴散、空位擴散、自擴散、反應擴散和擴散激活能。

3.掌握影響擴散的因素及其影響規(guī)律。

(九)晶體缺陷

考試內(nèi)容：晶體中的點缺陷，晶體中的線缺陷，晶體中的界面。

考試要求：

1.掌握點缺陷的基本概念，熟悉點缺陷的平衡濃度，掌握點缺陷對金屬性能影響。

2.熟悉位錯的基本概念，掌握刃型位錯與螺型位錯的結(jié)構(gòu)特點，掌握柏氏矢量，熟悉位錯密度，了解位錯的運動形式。

3.掌握金屬中常見界面的種類及特點。

(十)塑性變形

考試內(nèi)容：單晶體的塑性變形，多晶體的塑性變形，金屬塑性變形后的組織與性能，合金的塑性變形。

考試要求：

1.熟悉塑性變形的基本概念，掌握滑移、孿生與扭折，掌握滑移帶、滑移系、滑移線的含義，掌握臨界分切力表達式，理解晶體滑移時轉(zhuǎn)動的原因，掌握滑移的位錯機制。

2.熟悉多晶體塑性變形的特點，掌握晶粒取向、晶界對塑性變形的影響規(guī)律，掌握超塑性的概念，熟悉應變硬化原理，能進行相關(guān)計算。

3.掌握金屬塑性變形后的組織與性能特點，掌握金屬的強化機制。

(十一)回復、再結(jié)晶與熱加工

考試內(nèi)容：變形金屬加熱時的組織與性能變化，回復，再結(jié)晶，晶粒長大，再結(jié)晶退火后的組織，熱加工。

考試要求：

1.熟悉變形金屬加熱時的組織與性能變化規(guī)律，熟悉回復機制，掌握再結(jié)晶的概念。

2.掌握再結(jié)晶的機理，熟悉再結(jié)晶溫度，掌握儲存能、二次再結(jié)晶、亞組織強化的概念，熟悉影響再結(jié)晶溫度的因素及規(guī)律。

3.熟悉金屬熱加工的概念，掌握熱加工后金屬組織與性能的變化規(guī)律。

(十二)非金屬材料

考試內(nèi)容：高分子材料，陶瓷材料，復合材料

考試要求：

1.掌握高分子材料、陶瓷材料和復合材料的基本概念。

2.掌握高分子材料的屈服特征和粘彈性，掌握陶瓷材料的成型和燒結(jié)方法。

六、參考資料(參考書目或文獻)

1.《材料科學基礎(chǔ)》，趙品，謝輔洲，孫振國主編，哈爾濱工業(yè)大學出版社，2016年。

原文鏈接：

2023年東北石油大學材料學專業(yè)考研材料科學基礎(chǔ)科目考試大綱