2021遼寧石油化工大學材料科學基礎專業研究生考試大綱 正文

一、考試要求：
材料科學基礎是材料工程領域碩士研究生入學考試的專業課程，主要介紹金屬材料的
化學成分、熱加工工藝、組織結構與性能之間的關系及其變化規律，為以后在工作中恰當地
控制材料的化學成分和生產工藝以提高材料的性能，改進和發展各種熱加工工藝以及合理地
選材打下系統而堅實的理論基礎。
考試具體要求：
1）答案寫在答題紙上；
2）允許考生攜帶計算器等。
二、考試內容：
1．原子結構與鍵合
金屬鍵、離子鍵、共價鍵的定義、特點。 2．固體結構
晶體的特點；空間點陣與晶胞；晶系和布拉菲點陣；晶向和晶面的表示方法；晶帶和晶
帶定律；晶面間距；倒易點陣；金屬的晶體結構；合金相結構。
重點掌握：立方點陣晶向和晶面的表示方法；晶帶和晶帶定律；三種典型的金屬晶體結
構。
3．晶體缺陷
點缺陷；位錯的類型及特征；柏氏矢量；柏氏矢量的定義、特性和表示方法；位錯的運
動（滑移、攀移，運動位錯的交割）；位錯的彈性性質（位錯的應力場、應變能、線張力、 作用在位錯上的力、位錯間的交互作用力）；位錯的生成和增殖；實際晶體結構中的位錯；
堆垛層錯；不全位錯；位錯反應；擴展位錯；面角位錯；表面及界面。
重點掌握：位錯的類型及特征；位錯的運動（滑移、攀移，運動位錯的交割）。
4．固體中原子及分子的運動
菲克第一定律；菲克第二定律；擴散方程求解；置換型固溶體中的擴散（柯肯達爾效應）；
擴散系數 D 與濃度相關時的求解；擴散的熱力學分析；擴散的原子理論；擴散激活能；無規
則行走與擴散距離；影、響擴散的因素；反應擴散。
重點掌握：柯肯達爾效應；影響擴散的因素。 5．材料的形變和再結晶 彈性變形的本質、特征和彈性模量、彈性的不完整性；單晶體的塑性變形、滑移、孿生、
扭折；多晶體的塑性變形；合金的塑性變形；單相固溶體合金的塑性變形；固溶強化；屈服
現象與應變時效；多相合金的塑性變形；塑性變形對材料組織與性能的影響、顯微組織的變
化、亞結構的變化、性能的變化（加工硬化）、形變織構、殘余應力；回復（回復動力學、
回復機制）；再結晶（定義、再結晶過程、再結晶動力學、再結晶溫度及其影響因素、再結
晶后的晶粒大小）；晶粒長大（晶粒的正常長大及其影響因素、異常晶粒長大（二次再結晶））。
重點掌握：單晶體的塑性變形、滑移、孿生、扭折；固溶強化；屈服現象與應變時效； 再結晶現象與再結晶溫度及其影響因素、再結晶后的晶粒大小控制。
6．單組元相圖及純晶體的凝固 相平衡條件和相律；金屬結晶的熱力學條件；形核方式（均勻形核、非均勻形核）；晶
體長大；結晶動力學及凝固組織（凝固時的生長形態和凝固后的晶粒大小控制）。
重點掌握：相律；晶體結晶的熱力學條件；凝固后的晶粒大小控制。
7．二元系相圖及其合金的凝固 相圖的表示和測定方法；相圖熱力學的基本要點（固溶體的自由能-成分曲線、多相平 衡的公切線原理、混合物的自由能和杠桿法則、從自由能-成分曲線推測相圖、二元相圖的
幾何規律）；勻晶相圖和固溶體凝固（平衡和非平衡凝固）；共晶相圖及其合金凝固（平衡和
非平衡凝固）；包晶相圖及其合金凝固（平衡和非平衡凝固）；其他類型的二元相圖；復雜二 元相圖的分析方法；根據相圖推測合金的性能；二元相圖實例分析（鐵碳合金的組織及其性
能）；固溶體的凝固理論（正常凝固、區域熔煉、表征液體混合程度的有效分配系數 ke、合
金凝固中的成分過冷）；合金鑄錠（件）的組織與缺陷。
重點掌握：相律及應用；杠桿定律及應用；Fe－Fe3C 相圖。 8．三元相圖 三元相圖成分表示方法（成分三角形）；三元相圖的空間模型；三元相圖的截面和投影 圖；三元相圖中的杠桿定律及重心定律；固態互不溶解的三元共晶相圖（主要是投影圖）分
析。
重點掌握：三元相圖成分表示方法（成分三角形）；三元相圖中的杠桿定律及重心定律
三、參考書目
[1]胡庚祥，蔡珣等.材料科學基礎（第二版）.上海：上海交通大學出版社. 2006 年.
[2]余永寧.材料科學基礎（第二版）.北京：高等教育出版社. 2006 年.

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