2015年大连海事大学080500材料科学与工程考研大纲

　　考试科目：金属力学性能
　　试卷满分及考试时间：试卷满分为100分，考试时间为180分钟。
　　一、材料的拉伸性能
　　（1）工程应力-应变曲线；通过拉伸曲线测定的材料的各项力学性能指标；真应力-真应变曲线；颈缩区真应力真应变的近似处理；断裂强度、断裂延性、韧度等。
　　（2）弹性变形及其物理本质；虎克定律、弹性模量、弹性比功；弹性的不完善性及其应用。
　　（3）屈服现象及其物理本质；位错增值理论；多晶体塑性变形的特点；影响材料屈服强度的各种因素；形变强化及其应用
　　二、硬度及其它静加载下的力学性能
　　（1）布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、显微硬度；
　　（2）扭转试验、弯曲试验、压缩试验、剪切试验。
　　（3）缺口效应
　　三、材料在冲击载荷下的力学性能
　　（1）冲击载荷下材料变形和断裂的特点；冲击韧性；低温脆性；韧脆转变温度及其影响因素。
　　四、断裂及断裂韧性
　　（1）韧性断裂及微观机制；脆性断裂及其微观机制；理论断裂强度与脆断强度理论。
　　（2）应力场强度因子K1及断裂韧性K1C；裂纹扩展能量释放率G1及断裂韧性G1C；K1C的测试；影响K1C的各种因素；裂纹尖端张开位移CTOD。
　　五、金属的疲劳
　　（1）金属疲劳的概念、循环加载的特征参数；金属疲劳的试验方法及其影响因素；疲劳失效过程和机制、疲劳断口形貌及其影响因素。
　　（2）应变疲劳、循环硬化、循环软化、循环应力-应变曲线、应变疲劳曲线及其表达式。
　　（3）疲劳裂纹扩展速率的测定、表达式及其影响因素；疲劳的延寿措施。
　　六、材料在高温下的力学性能
　　（1）蠕变、应力松弛的概念和应用；蠕变、应力松弛的试验方法、机制及其影响因素；高温疲劳与蠕变、应力松弛的交互作用与相互关系。
　　七、环境介质作用下金属的力学性能
　　（1）应力腐蚀断裂的机制、影响因素及其控制和评价方法；掌握氢脆的类型与特征、影响因素及其控制；
　　（2）腐蚀疲劳的机制及其控制、裂纹扩展速率及模型；掌握应力腐蚀断裂与腐蚀疲劳的关系。
　　八、金属的磨损与接触疲劳
　　（1）摩擦与磨损的概念和应用；磨损机制及其影响因素。
　　（2）接触疲劳的类型、损伤过程及其影响因素。
　　（3）掌握磨损试验方法。
　　参考书目：
　　《金属力学性能》国家机械工业委员会机械工业出版社1998年
　　考试科目：金属学
　　试卷满分及考试时间：试卷满分为100分，考试时间为180分钟。
　　考试主要内容及要求
　　一、金属及合金的晶体结构
　　（1）理解空间点阵的概念，掌握晶体与非晶体、晶体结构与空间点阵的差异。
　　（2）掌握晶面指数和晶向指数的标注方法和画法、立方晶系晶面与晶向平行或垂直的判断、立方晶系晶面族和晶向族的展开。
　　（3）掌握三种典型金属晶体结构面心立方、体心立方、密排六方晶胞中原子数、配位数、致密度的计算方法，理解面心立方和密排六方的堆垛方式的描述及其它们之间的差异。
　　（4）掌握固溶体的分类、结构特点及其影响固溶体固溶度的因素。
　　（5）掌握中间相的分类及其结构特点，理解超结构的类型及影响有序化的因素。
　　（6）了解离子晶体的结构规则，了解NaCl型、A2B2型和硅酸盐晶体结构特点，了解金刚石型共价晶体结构特点，了解聚合物结构特点，了解非晶态结构及其性能与晶体结构的区别。
　　二、金属晶体中的缺陷
　　（1）掌握点缺陷的形成与平衡浓度，掌握点缺陷对晶体性能的影响及其应用。
　　（2）掌握位错的基本类型和特征，掌握柏氏矢量的物理意义及其特性，掌握位错运动的两种基本形式：滑移和攀移的特点。理解作用于位错的组态力、位错的线张力、外加切应力、位错附近原子实际所受的力、以及位错间的交互作用力相互之间的关系与区别，掌握位错的增值机制，掌握位错反应的判断。了解运动位错的交割及其所形成的扭折或割阶不同情况，了解弗兰克不全位错和肖克莱不全位错的形成。
　　（3）理解小角度和大角度晶界模型，理解晶界能与晶界特性，掌握相界结构特点，了解孪晶界。
　　三、固体金属中的扩散
　　（1）理解固体中的扩散现象及其与原子运动的关系，掌握扩散第一定律和第二定律适用的场合及其对相应的扩散过程进行分析计算的方法。
　　（2）理解扩散的几种机制，理解扩散系数、扩散激活能的概念并掌握其计算方法，掌握影响扩散的主要影素，了解柯肯达尔效应的意义。
　　（3）了解反应扩散的特点及用相图确定反应扩散出现象的方法。
　　四、金属的凝固
　　（1）了解液体结构的描述及其与固体结构的差异，掌握结晶的热力学、结构和能量条件。
　　（2）掌握均匀形核过程的热力学分析，推导临界晶核半径、临界形核功。掌握形核率及其影响因素，掌握液-固界面的分类及其热力学判据，掌握晶体的生长方式及其生长速率，掌握液-固界面结构和液-固界面前沿液体的温度分布对晶体形态的影响，掌握减小晶粒尺寸的方法。
　　（3）掌握固溶体的平衡凝固与非平衡凝固，理解成分过冷的概念及其对晶粒形貌的影响。掌握共晶合金的平衡凝固与组织组成物、组成相的相对量计算。
　　（4）了解共晶合金非平衡组织类型及层片状共晶和棒状共晶的判据，层状共晶的片间距与冷速的关系。了解包晶合金凝固机制及包晶反应不完全性。
　　五、相图
　　（1）掌握相律的描述、计算及其对相平衡的解释。
　　（2）定性的掌握单相固溶体自由能的求解方法，掌握单相固溶体自由能表达式，掌握固溶体的自由能－成分曲线形式，掌握混合相自由能表达式，掌握相平衡条件表达式，掌握相平衡的公切线法则。
　　（3）掌握二元合金中匀晶、共晶、包晶、共析、二次相析出等转变的图形、反应式；掌握二元典型合金的平衡结晶过程分析、冷却曲线；掌握二元合金中匀晶、共晶、共析、二次相析出的平衡相和平衡组织名称、相对量的计算；掌握铁－渗碳体相图及其典型合金的平衡冷却曲线分析、反应式、平衡相计算、平衡组织计算、组织示意图绘制；掌握根据相图推测合金性能的方法。
　　（4）掌握简单三元合金的相平衡分析、冷却曲线分析、截面图分析；
　　六、金属及合金的塑性变形
　　（1）掌握弹性变形的特点和虎克定律，理解弹性的不完整性和粘弹性。
　　（2）掌握金属塑性变形、滑移、位错运动之间的关系，掌握滑移系、分切应力、临界分切应力的概念和计算。
　　（3）掌握形变强化、细晶强化、第二相强化、固溶强化的机制及应用。
　　（4）掌握金属经过冷变形后组织结构和力学性能的变化。
　　七、回复与再结晶
　　（1）掌握回复、再结晶、晶粒长大的概念和应用。
　　（2）掌握再结晶温度的概念及其影响因素。
　　（3）掌握冷变形金属经过加热、保温后组织结构和力学性能的变化。
　　参考书目：
　　《金属学》胡赓祥、钱庙根上海科学技术出版社1980年

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