江漢大學2018年金屬材料與熱處理考研大綱

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江漢大學2018年碩士研究生入學考試自命題科目考試大綱

科目名稱：金屬材料與熱處理 編號：822

一、考試性質

《金屬學與熱處理》考試是為江漢大學材料科學與工程專業招收碩士研究生設置的具有選拔性質的自主命題入學考試科目，其目的是科學、公平、有效地測試本專業和跨專業學生掌握大學本科階段金屬學與熱處理課程的基本知識、基本理論，以及運用金屬學與熱處理知識分析和解決金屬材料工程問題的能力。評價的標準是高等學校本科畢業生能達到的及格或及格以上水平，以保證被錄取者具有基本的金屬學與熱處理方面的素養，并有利于我校在碩士研究生錄取中能更好地進行擇優選拔。

二、評價目標

《金屬學與熱處理》考試內容主要由十四個部分組成：(1)金屬材料的性能;(2)金屬的晶體結構;(3)金屬的結晶;(4)二元合金的相結構與結晶;(5)鐵碳合金及其相圖;(6)三元相圖;(7)金屬及合金的塑性變形與斷裂;(8)金屬及合金的回復與再結晶;(9)擴散與固態相變;(10)鋼的熱處理原理;(11)鋼的熱處理工藝;(12)工業用鋼;(13)機械零件的實效與強化;(14)機械零件的選材。

本課程的考察目標是判別考生具備下述能力：

(1)準確地再認或再現金屬學與熱處理的有關知識;

(2)準確、恰當地使用本學科的專業術語，正確理解和掌握金屬材料工程的基本原理、和分析方法;

(3)運用金屬材料工程的基本原理、和分析方法，解釋實際金屬材料工程問題中的有關現象以及解決相關實際問題。

三、考試形式與試卷結構

1.試卷滿分及考試時間

本試卷滿分為150分，考試時間為180分鐘。

2.答題方式

答題方式為閉卷、筆試。

3.試卷題型結構

(1)選擇題 名詞解釋20分，10題;

(2)填空題 20分，10題;

(3)判斷題 15分，5題;

(4)名詞解釋題 25分，5題;

(5)分析題 20分，2題;

(6)計算題 50分，5題。

4.試卷內容結構

(1)金屬材料的性能部分：4分;

(2)金屬的晶體結構部分：15分;

(3)金屬的結晶部分：15分;

(4)二元合金的相結構與結晶部分：20分;

(5)鐵碳合金及其相圖部分：25分;

(6)三元相圖部分：5分;

(7)金屬及合金的塑性變形與斷裂部分：10分;

(8)金屬及合金的回復與再結晶部分：10分;

(9)擴散與固態相變部分：8分;

(10)鋼的熱處理原理部分：12分;

(11)鋼的熱處理工藝部分：12分;

(12)工業用鋼部分：4分;

(13)機械零件的實效與強化部分：4分;

(14)機械零件的選材部分：6分。

四、考試內容

(一)金屬材料的性能：

1.金屬材料的力學性能;

2.金屬材料的物理、化學性能;

3.金屬材料的工藝性能。

(二)金屬的晶體結構：

1.金屬鍵、結合力、結合能;

2.晶體的特征，晶體結構、空間點陣;

3.典型的金屬晶體結構bcc、fcc、hcp;

4.晶向指數、晶面指數;

5.晶體的各向異性，多晶型性;

6.實際金屬的點缺陷、線缺陷、面缺陷。

(三)金屬的結晶：

1.金屬結晶的宏觀現象、微觀過程;

2.金屬結晶的熱力學條件;

3.金屬結晶的結構條件;

4.晶核的均勻形核、非均勻形核;

5.晶核長大的微觀結構、長大機制、溫度梯度、界面心態、長大速度及晶粒大小控制;

6、金屬鑄錠的宏觀組織與缺陷。

(四)二元合金的相結構與結晶：

1.合金中的相、相結構;

2.二元相圖的建立;

3.相律、杠桿定律;

4.勻晶相圖及固溶體的結晶;

5.平衡結晶、不平衡結晶;

6.區域偏析、區域提純;

7.成分過冷及其對晶粒形態和鑄錠組織的影響;

8.共晶相圖及其合金的結晶;

9.比重偏析、區域偏析;

10.二元相圖的分析方法和應用。

(五)鐵碳合金及其相圖：

1.鐵碳合金的組元及基本相;

2.鐵碳合金相圖中各點、線、區及其意義;

3.包晶轉變、共晶轉變、共析轉變;

4.工業純鐵，同素異構轉變;

5.共析鋼、亞共析鋼、過共析鋼;

6.共晶白口鐵、亞共晶白口鐵、過共晶白口鐵;

7.碳含量對鐵塔合金平衡組織和性能的影響;

8.鋼中的雜質元素及其影響;

9.鋼錠的宏觀組織及其缺陷。

(六)三元合金相圖：

1.三元合金相圖的成分三角形，特殊意義的直線;

2.三元相圖中的定量法則：直線法則、杠桿定律、重心法則;

3.三元勻晶相圖的等溫線、變溫截面、投影圖;

4.三元共晶相圖構成;

5.三元相圖分析法。

(七)金屬及合金的塑性變形與斷裂：

1.金屬的工程應力-應變曲線、真實應力-應變曲線;

2.金屬的彈性變形;

3.單晶體的塑性變形：滑移、孿生;

4.滑移帶，滑移系，刃型位錯、螺型位錯，位錯交割、位錯塞積;

5.多晶體的塑性變形，晶粒大小對塑性變形的影響;

6.細晶強化，霍爾-佩奇公式，

7.合金的塑性變形，柯氏氣團;

8.沉淀強化，彌散強化;

9.塑性變形對金屬組織結構的影響，形變織構，加工硬化;

10.金屬斷裂的分類、影響因素，斷裂韌度。

(八)金屬及合金的回復與再結晶：

1.退火過程中顯微組織、儲能內應力、力學性能的變化;

2.退火溫度、時間對回復過程的影響;

3.回復機制，亞結構變化，回復退火的應用;

4.再結晶的形核、長大過程;

5.再結晶溫度及其影響因素，梅耶方程;

6.再結晶晶粒大小控制;

7.晶粒長大的驅動力、穩定形狀、影響因素;

8.再結晶退火后的組織;

9.金屬的熱加工、冷加工;

10.動態回復、動態再結晶。

(九)擴散與固態相變：

1.擴散現象與本質，擴散機制;

2.固態金屬擴散條件、分類;

3.擴散菲克定律;

4.影響擴散的因素。

(十)鋼的熱處理原理：

1.熱處理作用;

2.熱處理與相圖;

3.固態相變的特點、類型;

4.鋼在加熱時的轉變，鋼在冷卻時的轉變，鋼在回火時的轉變;

5.過冷奧氏體，等溫轉變，C曲線;

6.珠光體轉變，馬氏體轉變，貝氏體轉變;

7.偽共析，自回火，冷處理工藝，魏氏組織;

8.連續冷卻轉變CCT曲線;

9.回火脆性，調質處理。

(一一)鋼的熱處理工藝：

1.退火目的及工藝;

2.正火目的及工藝;

3.鋼的淬火和回火;

4.鋼的淬透性、淬硬性，

5.鋼的形變熱處理，表面淬火，化學熱處理。

(一二)工業用鋼：

1.鋼的分類、編號;

2.合金元素在鋼中的作用;

3.工程結構鋼、機械零件鋼、彈簧鋼、工具鋼、特殊性能鋼。

(一三)機械零件的實效與強化：

1.零件的失效形式;

2.零件失效分析方法;

3.零件材料的強化與強韌化。

(一四)機械零件的選材。

1.選材的一般原則;

2.典型零件選材與應用。