科目名称：材料科学与工程基础
科目代码：871
一、试卷考试时间及分值
考试时长：3小时
试卷分值：150分
二、考试重点内容：
1、材料的晶体结构
核心概念
共价键，离子键，金属键，晶体与非晶体，晶格与晶胞，晶向指数与晶面指数，典型金属的晶体结构，固溶体，中间相
内容要求
a.不同化学键的性能特点，化学键与材料性能的关系；
b.典型金属晶体结构中晶向指数与晶面指数的标注和绘制；
c.金属中常见三种典型晶型的原子位置、单胞中原子数、致密度、配位数、密排面与密排方向等参数；
d.固溶体的类型、特点、影响固溶体溶解度的因素以及固溶原子对合金性能的影响；中间相的类型及其性能特点。
2、晶体缺陷
核心概念
点缺陷，线缺陷，面缺陷，空位，位错，刃型位错和螺型位错，柏氏矢量，单晶体与多晶体，晶界
内容要求
a.理解不同缺陷对材料性能正反两方面的影响；
b.刃型位错和螺型位错的特点及其区分；
c.晶界的特点及对材料性能的影响。
3、二元合金相图
核心概念
合金，组元，相，组织，相率，杠杆定律，匀晶相图，共晶相图，包晶相图，共析相图，偏析，铁碳合金相图，铁素体，奥氏体，渗碳体，珠光体，莱氏体，低温莱氏体， 碳钢与白口铸铁
内容要求
a.读懂匀晶、共晶、包晶和共析四种简单二元相图，分析其中相和组织转变过程，利用相率和杠杆定律解释相关问题，用杠杆定律计算平衡转变时相组成和组织组成物的相对含量；
b.读懂并记住Fe-Fe3C平衡相图及相关转变点、线、区域的名称、成分和转变温度，分析不同含碳量合金的相和组织转变过程，计算平衡转变时相组成和组织组成物的相对含量。认识不同含碳量铁碳合金的平衡组织图。
4、材料的凝固与结晶
核心概念
凝固与结晶，均匀形核，非均匀形核，过冷度，变质处理，细化晶粒
内容要求
a.均匀形核和非均匀形核的主要差别，理解临界形核半径、临界形核功、形核率、晶粒尺寸与过冷度的关系；
b.控制铸件中晶粒尺寸的手段，用凝固理论进行解释。
5、材料的塑性变形与回复再结晶
核心概念
塑性变形，滑移，滑移系，滑移面，滑移方向，形变织构，内应力，加工硬化，细晶强化，固溶强化，弥散强化，回复，再结晶
内容要求
1.单晶体塑性变形的特点；
2.面心立方和体心立方晶系的滑移系；
3.冷加工塑性变形后金属组织和性能的变化；
4.利用位错的基本理论解释金属的加工硬化，细晶强化，固溶强化和弥散强化；
5.冷变形金属的组织和性能经回复和再结晶后发生了哪些变化；
6、固体中的扩散与相变
核心概念
上坡扩散与下坡扩散，稳态扩散和非稳态扩散，扩散第一定律和扩散第二定律，扩散型相变，马氏体相变
内容要求
1.扩散定律的表达及其工程应用背景；
2.钢中珠光体转变和马氏体转变的转变特点。
三、答题方式：
答题方式为闭卷、笔试。
四、题型结构
考试题型为问答方式的分析和论述题，按题目内容分小题按要点记分。
五、参考书目：
主要参考教材
《材料科学基础教程》，赵品，谢辅洲，孙振国主编；哈尔滨工业大学出版社，2016年；
可参考书目（包含上述内容的材料学相关书目均可参考，不限于以下书目）
《材料科工程基础》，王昆林主编，清华大学出版社，2009年.
《材料科学基础》，刘智恩主编，西北工业大学出版社,2019年.
附：样卷
河南工业大学
20×× 年硕士研究生入学考试试题
考试科目代码及名称： 871 材料科学与工程基础 共 2 页（第 1 页）
注意：1、本试题纸上不答题，所有答案均写在答题纸上
2、本试题纸必须连同答题纸一起上交。
一、问答题（共5题，100分）
1、请绘出体心立方点阵晶胞，在晶胞中绘出（110）晶面和[110]晶向，并回答下列问题：
（1）试推导体心立方晶胞的致密度。
（2）体心立方晶胞的最密排面和最密排方向分别是什么？在一个体心立方晶胞中存在几个最密排面和最密排方向？
2、略
3、略
4、略
5、略
二、综合分析题（共1题，50分）
1、根据铁碳平衡相图，试回答下列问题：
（1）分别解释珠光体、莱氏体…等名词的概念；
（2）如果一块钢(平衡态)的相组成为铁素体40%+渗碳体60%，该钢的含碳量为多少？（精确到小数点后2位即可）
（3）试说明含碳量为1.0%的钢为什么比含碳量0.5%的钢硬度高？
（4）请解释为什么在铁碳相图中，共晶线和共析线都是水平线？
（5）略
（6）略
