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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(zhì)

《金屬學與熱處理》考試是為江漢大學材料科學與工程專業(yè)招收碩士研究生設置的具有選拔性質(zhì)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(yè)和跨專業(yè)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(yè)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(yǎng)，并有利于我校在碩士研究生錄取中能更好地進行擇優(yōu)選拔。

二、評價目標

《金屬學與熱處理》考試內(nèi)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(jié)構(gòu);(3)金屬的結(jié)晶;(4)二元合金的相結(jié)構(gòu)與結(jié)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(jié)晶;(9)擴散與固態(tài)相變;(10)鋼的熱處理原理;(11)鋼的熱處理工藝;(12)工業(yè)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(xiàn)金屬學與熱處理的有關(guān)知識;

(2)準確、恰當?shù)厥褂帽緦W科的專業(yè)術(shù)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(guān)現(xiàn)象以及解決相關(guān)實際問題。

三、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)

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(jié)構(gòu)

(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(nèi)容結(jié)構(gòu)

(1)金屬材料的性能部分：4分;

(2)金屬的晶體結(jié)構(gòu)部分：15分;

(3)金屬的結(jié)晶部分：15分;

(4)二元合金的相結(jié)構(gòu)與結(jié)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(jié)晶部分：10分;

(9)擴散與固態(tài)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(yè)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(nèi)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(jié)構(gòu)：

1.金屬鍵、結(jié)合力、結(jié)合能;

2.晶體的特征，晶體結(jié)構(gòu)、空間點陣;

3.典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)bcc、fcc、hcp;

4.晶向指數(shù)、晶面指數(shù);

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(jié)晶：

1.金屬結(jié)晶的宏觀現(xiàn)象、微觀過程;

2.金屬結(jié)晶的熱力學條件;

3.金屬結(jié)晶的結(jié)構(gòu)條件;

4.晶核的均勻形核、非均勻形核;

5.晶核長大的微觀結(jié)構(gòu)、長大機制、溫度梯度、界面心態(tài)、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(jié)構(gòu)與結(jié)晶：

1.合金中的相、相結(jié)構(gòu);

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(jié)晶;

5.平衡結(jié)晶、不平衡結(jié)晶;

6.區(qū)域偏析、區(qū)域提純;

7.成分過冷及其對晶粒形態(tài)和鑄錠組織的影響;

8.共晶相圖及其合金的結(jié)晶;

9.比重偏析、區(qū)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(qū)及其意義;

3.包晶轉(zhuǎn)變、共晶轉(zhuǎn)變、共析轉(zhuǎn)變;

4.工業(yè)純鐵，同素異構(gòu)轉(zhuǎn)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(zhì)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(gòu)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(jié)構(gòu)的影響，形變織構(gòu)，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(jié)晶：

1.退火過程中顯微組織、儲能內(nèi)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(jié)構(gòu)變化，回復退火的應用;

4.再結(jié)晶的形核、長大過程;

5.再結(jié)晶溫度及其影響因素，梅耶方程;

6.再結(jié)晶晶粒大小控制;

7.晶粒長大的驅(qū)動力、穩(wěn)定形狀、影響因素;

8.再結(jié)晶退火后的組織;

9.金屬的熱加工、冷加工;

10.動態(tài)回復、動態(tài)再結(jié)晶。

(九)擴散與固態(tài)相變：

1.擴散現(xiàn)象與本質(zhì)，擴散機制;

2.固態(tài)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(tài)相變的特點、類型;

4.鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變，鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變，鋼在回火時的轉(zhuǎn)變;

5.過冷奧氏體，等溫轉(zhuǎn)變，C曲線;

6.珠光體轉(zhuǎn)變，馬氏體轉(zhuǎn)變，貝氏體轉(zhuǎn)變;

7.偽共析，自回火，冷處理工藝，魏氏組織;

8.連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變CCT曲線;

9.回火脆性，調(diào)質(zhì)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(yè)用鋼：

1.鋼的分類、編號;

2.合金元素在鋼中的作用;

3.工程結(jié)構(gòu)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。