2009年河海大学080503材料加工工程考研大纲

　　科目代码 869
　　科目名称 材料科学基础
　　内容范围或要点：
　　教学要求
　　该课程是金属材料工程的学科基础课，着重阐述金属与合金的化学成分、结构、组织与性能之间的内在联系，以及在各种条件下的变化规律，系统地介绍金属与合金的晶体结构、金属与合金的相图与结晶、塑性变形与再结晶、固态金属相变与扩散的基本理论，强化材料的基本工艺方法。以便学生能合理选用金属材料和制定加工工艺规程，并能通过适当的热处理工艺来该变材料性能。
　　材料结构的基本知识
　　原子结构、原子结合键、原子的排列方式、晶体材料的组织
　　材料的晶体结构与晶体缺陷
　　晶体学基本概念、典型的三种晶体结构，晶向及晶面指数标定，晶体的各向异性，多晶型性，离子晶体与共价晶体的特点、结构与性能。
　　点缺陷的类型、产生；过饱和点缺陷的产生；点缺陷与材料的行为。
　　位错的定义、分类、特点与滑移运动；柏氏矢量的定义与特点；位错的应变能、线张力、应力场及其与其他缺陷的交互作用；位错的合成与分解反应及其规律；
　　实际晶体的位错的柏氏矢量。单位位错与不全位错。
　　晶体的界面、结构与晶界能；表面、表面能、表面吸附、晶界内吸附；界面能与显微组织的变化。
　　材料的结晶与凝固
　　金属结晶、金属结晶的热力学条件以及结构条件、晶核的形成与长大、固液界面的微观结构与晶体生长形态的关系。
　　晶体长大机制、固溶体的平衡及不平衡结晶过程、成分过冷概念及对晶体成长形状的影响、共晶合金的凝固及凝固组织、凝固组织及其偏析缺陷
　　材料的相结构与相图
　　合金中的相的分类、影响相结构的因素、固溶体的类型、固溶体的结构、固溶体的性能、金属化合物类型及性能特点、及其在合金中的作用。
　　二元合金相图的建立及表示方法，相律及杠杆定律。
　　匀晶相图、共晶相图、包晶相图的分析，平衡及不平衡结晶过程和组织分析，比重偏析和区域偏析。
　　铁碳合金相图基本相及Fe-Fe3C相图分析；典型铁碳合金平衡结晶过程及组织分析；相组成、组织组成物的计算；含碳量对铁碳合金平衡组织、力学性能及工艺性能的影响；
　　吉布斯函数与成分的关系；化学位与相平衡的条件；吉布斯函数与相图间的关系。
　　三元合金相图表示方法；三元素平衡相的定量法则；三元匀晶相图分析、合金结晶过程、等温截面、变温截面、投影图；三元共晶相图的组元在固态完全不溶的共晶相图及组元在固态有限溶解，具有共晶转变的相图分析、结晶过程。
　　材料的塑性变形与断裂
　　金属的变形特征；滑移、孪生、滑移机制、滑移面与滑移方向、孪晶变形。
　　单晶体、多晶体的塑性变形特点与变形过程；晶界、晶体位向、晶粒大小对性能的影响；
　　单相固溶体的塑性变形、多相合金的塑性变形机制；塑性变形对金属组织和性能的影响。
　　合金的断裂分类、影响断裂的基本因素、断裂韧性及其应用。
　　纯金属的形变强化机理。合金的变形与强化机理，应变时效，第二相对变形的作用。
　　冷变形金属的组织与性能关系；回复定义、机理、应用；再结晶定义、晶核的形成与长大、再结晶温度、再结晶晶粒大小的控制；晶粒晶粒长大的驱动力、晶粒的稳定形状、影响晶粒长大因素、再结晶退火后的组织与性能；
　　金属的热加工：热加工与冷加工、动态回复与动态再结晶、热加工后的组织与性能。
　　扩散
　　扩散、扩散机理、影响扩散因数。
　　扩散第一定律、扩散第二定律的表达式，影响扩散的因素，扩散应用举例。
　　固态相变
　　相界面的分类、特点，固相的均匀形核与非均匀形核。
　　固态相变的晶体生长的类型与生长特点。
　　扩散型相变的特点，过饱和固熔体的脱溶沉淀分析，合金调幅分解。
　　切变型相变的特点，马氏体相变特征、转变的晶体学关系。马氏体的形态与性能关系。

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