查字典查字典考研网快讯,据大连海事大学研究生院消息2015年大连海事大学材料科学与工程考研大纲已发布,详情如下:
考试科目:材料科学基础
试卷满分及考试时间:试卷满分为150分,考试时间为180分钟。
考试主要内容及要求
一、材料的键合方式
(1)熟悉原子结构及键合类型,掌握金属键、离子键、共价键、范德华力和氢键的结构特征及其对材料性能的影响。
二、晶体学基础
(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)了解晶体的对称性。
三、固体材料的结构
(1)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。
(2)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。
(3)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。
四、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。
五、固态中的扩散
(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。
六、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;
七、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。
八、金属的塑性变形
(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。
九、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:
《材料科学基础》胡庚祥 等上海交通大学出版社2010或者《材料科学基础》赵晶 等哈尔滨工业大学出版社1998年版
考试科目:物理化学
试卷满分及考试时间:试卷满分为150分,考试时间为180分钟。
考试内容
一、物质的pVT关系和热性质:
1.pVT关系和热性质。2.系统、环境、状态、平衡态、状态函数、强度性质、广延性质等基本概念,以及反映物质pVT关系的状态方程。3.功、热、热力学能、焓等的定义和相互关系,、的适用条件和应用及热力学标准状态的概念和意义。4.标准摩尔定容热容、标准摩尔定压热容、标准摩尔相变焓、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓和标准熵等各类热性质的定义和应用。5.一些热性质数据的实验测定原理和方法。
二、热力学定律和热力学基本方程:
1.热力学第二定律的建立过程以及由热力学第二定律演绎得出的三个结论,即热力学温标、存在状态函数熵以及熵增原理。2.克劳修斯不等式和过程可逆性判据或不可逆程度的度量。引入亥姆霍兹函数和吉布斯函数的意义。3.热力学基本方程及由之得出的各偏导数。4.pVT变化中热力学函数变化的计算原理和方法。5.相变化中热力学函数变化的计算原理和方法。6.热力学第三定律的建立过程和标准熵的含义。7.化学变化中热力学函数变化的计算原理和方法。8.可逆性判据与平衡判据的联系和区别。9.克拉佩龙-克劳修斯方程的推导和应用。10.能量有效利用的概念。
三、多组分系统的热力学,逸度和活度:
1.偏摩尔量的定义与物理意义,集合公式和吉布斯-杜亥姆方程。2.化学势的定义。组成可变的均相多组分系统和多相多组分系统的热力学基本方程。3.用化学势表达的适用于相变化和化学变化的平衡判据。系统处于平衡时,所应满足的热平衡条件、力平衡条件、相平衡条件和化学平衡条件。4.相律的推导、内含及其应用。5.逸度和逸度参考状态的概念,用逸度表示的混合物中组分的化学势。6.理想混合物和理想稀溶液的概念。拉乌尔定律、亨利定律及其应用。7.活度及选取活度参考状态,以活度表示液态(固态)混合物中组分以及溶液中溶剂和溶质的化学势,求取组分活度因子的方法。
四、相平衡:
1.两组分气液平衡系统恒温相图和恒压相图点、线、面的物理意义。杠杆规则的运用。根据相图说明精馏原理。2.两组分液液气平衡系统相图点、线、面的物理意义,根据相图说明精馏原理。3.用热分析法和溶解度法制作两组分系统液固平衡相图的方法,各类液固相图的点、线、面的物理意义。相律和杠杆规则的运用。液固平衡相图的一些实际应用实例。4.相平衡计算的基本原理。各种类型相平衡计算的内容和方法。5.稀溶液的依数性及其一些应用。
五、化学平衡:
1.标准平衡常数的定义。以逸度、分压、浓度、活度、摩尔分数表示的平衡常数及其与标准平衡常数的关系。2.化学反应等温方程。用等温方程判断化学反应方向与限度的方法。3.同时平衡。4.范特荷甫方程的推导,运用范特荷甫方程计算不同温度下标准平衡常数的方法。5.用热性质数据计算标准平衡常数。
六、化学动力学:
1.基元反应、复合反应,以及它们之间的关系。2.化学反应速率的定义及应用。3.反应分子数、级数、速率常数和速率系数的概念和含义。4.零级、一级、二级、n级反应速率方程的基本特征及应用。5.对峙反应、连串反应和平行反应的基本特点及它们的积分形式。它们的应用实例。6.阿仑尼乌斯方程及其应用。阿仑尼乌斯活化能和指前因子的含义。7.动力学实验数据处理方法。8.快速反应的实验方法。9.由反应机理求速率方程的近似方法--平衡态处理法和恒稳态处理法。
七、界面现象:
1.界面张力和单位界面过剩量。定义界面过剩量的吉布斯方法。2.有界面相系统的热力学基本方程和平衡条件。3.拉普拉斯方程、开尔文方程、吉布斯等温方程的推导,各方程的物理含义及一些应用。4.润湿和铺展。5.获得各类界面平衡特性的实验方法。6.气体在固体表面的物理吸附和化学吸附。兰缪尔模型、BET多层吸附模型的意义和应用。毛细管凝结现象的原因。
八、电解质溶液:
1.电解质活度、离子活度、离子平均活度、溶剂活度和溶剂渗透因子。2.离子互吸理论要点。3.电解质溶液活度的一些应用。4.电解质溶液的导电机理。电迁移率、迁移数、电导率、摩尔电导率和离子摩尔电导率的定义和物理意义,以及它们间的相互关系。5.电导测定对离解平衡的应用。6.电解质溶液扩散的特点。扩散系数与电迁移率和摩尔电导率的关系。7.获得传递性质的半经验方法。8.电解质溶液中化学反应的特点和影响反应速率的因素。
九、电化学:
1.电化学反应与一般化学反应的区别和联系。2.各类电极和电极反应的书写惯例。电池和电池反应的书写惯例。3.电动势、电池电势、电池反应电势、电池反应标准电势和电池反应条件电势的区别。电极电势、电极反应电势、电极反应标准电势和电极反应条件电势的区别。3.电化学系统的热力学基本方程、电化学势和电化学平衡判据。4.电池反应和电极反应的能斯特方程。以标准氢电极定义电极反应电势和标准电势。电池反应电势和电极反应电势的计算方法及应用。5.浓差电池及液接电势的计算。6.外电势、表面电势和内电势的物理意义及它们与电极电势的关系。7.电化学反应速率、电流和电势的相互关系。8.极化现象和超电势、塔费尔方程。9.电化学过程的应用。
十、胶体:
1.胶体系统的分类。热力学稳定系统与亚稳系统的区别、均相分散系统与多相分散系统的区别。2.静电稳定胶体系统和高分子稳定胶体系统的稳定机制,DLVO理论和位阻效应。3.絮凝和聚结的区别。影响胶体系统失稳、絮凝或聚结的各种因素。4.胶体系统的动力性质、动电性质、流变性质和光学性质及变化规律。5.缔合胶体、乳状液、泡沫和凝胶。
实验部分
①了解与理论部分相关的包括化学热力学、化学动力学、电化学、界面与胶体化学实验的基本原理。
②明确物理化学中常用物理量测定的相关方法及优缺点。
③明确实验中常用、通用仪器的原理及使用方法。
参考书目:
1.《多媒体CAI物理化学》,傅玉普等编,第四版,大连理工大学出版社
2.《物理化学考研-重点热点导引与综合能力训练》,傅玉普等编,第四版,大连理工大学出版社
3.《基础化学实验》物理化学量的测定部分,孟长功等编,第二版,高等教育出版社
考试科目:材料科学工艺综合课
试卷满分及考试时间:试卷满分为100分,考试时间为120分钟。
一、金属材料的机械性能
(1)熟悉金属材料机械性能的常用指标:强度、塑性、韧性、硬度的级别含义。
二、相图
(1)掌握Fe-Fe3C状态图的分析、相及组织的种类及其特征;
(2)掌握铁碳合金的分类及碳对铁碳合金组织及性能的影响;
(3)掌握Fe-Fe3C状态图的应用;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。
三、钢的热处理
(1)了解热处理的概念、热处理会改变钢的性能机理及在机械制造中的重要性;
(2)掌握钢在加热和冷却过程中的组织转变过程;了解钢的各实际临界点的意义是;了解晶粒度的概念以及晶粒粗大对钢危害性;
(3)熟悉等温转变及连续转变曲线的含义,掌握钢的过冷奥氏体在A1一Ms温度之间不同温度等温转变的组织及其性能;
(4)掌握钢的正火及退火的概念、目的及特点;熟悉退火热处理的不同工艺方法;
(5)掌握钢的淬火、回火的概念、目的及特点;钢的淬透性及淬硬性的概念及影响因素;钢在淬火过程常见的缺陷及防止方法;了解马氏体的概念、马氏体转变特点及其性能;钢在回火过程中的组织及性能变化。熟悉回火的分类及获得的组织、性能及其应用;
(6)掌握钢的特殊热处理:表面淬火、渗碳热处理的基本过程;
四、钢的分类
(1)掌握碳素钢、合金钢的分类及特点;碳素钢的碳含量范围、对应组织及使用范围;
(2)掌握钢中元素的种类及其作用;熟悉常见钢的钢号及钢号中数字符号的含义;
五、合金钢
(1)熟悉合金钢中合金元素对钢的组织及性能的影响,以及对钢热处理中的影响;
(2)掌握结构钢中渗碳钢、渗氮钢、调质钢、轴承钢的典型钢种及合金元素组成特点、热处理工艺特点及大致应用领域;
(3)掌握工具钢中刃具钢、模具钢、量具钢的典型钢种及合金元素组成特点、热处理工艺特点及大致应用领域;
(4)掌握不锈钢、耐热钢、耐磨钢的典型钢种及合金元素组成特点、热处理工艺特点及大致应用领域;
六、铸铁
(1)根据碳在铸铁中的存在状态不同,了解铸铁的分类、化学成分特点、组织结构性能及应用领域;了解铸铁的石墨化过程及影响因素;
(2)了解普通灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁的牌号表示法及符号含义;
(3)了解普通灰口铸铁和球墨铸铁的热处理工艺方法。
七、有色金属
(1)了解纯铝的性能特点及用途;铝合金的分类。铸铝铝合金、形变铝合金的牌号表示法及其用途。
(2)了解纯铜的性能特点及用途;了解黄铜、青铜分类、牌号表示法及用途;
八、金属的塑性变形、回复与再结晶
(1)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。
(2)掌握金属经过冷变形后组织结构和力学性能的变化。
(3)掌握回复、再结晶、晶粒长大的概念和应用。
(4)掌握再结晶温度的概念及其影响因素。
(5)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:
《金属学及热处理原理》刘北兴、崔忠圻哈尔滨工业大学出版社
考试科目:高分子物理及化学
试卷满分及考试时间:试卷满分为100分,考试时间为120分钟。
试卷内容结构:高分子物理50%,高分子50%。
第一部分高分子物理
一、高分子链的结构
考试内容
高分子结构特点;高分子结构层次;高分子按原子类型与排列分类;影响高分子链柔顺性的因素;高分子链尺寸表示方法和计算;高分子链的柔顺性定量表征
考试要求
1.掌握结构特点和高分子结构层次;
2.掌握影响高分子链柔顺性的因素;
3.了解高分子链的柔顺性定量表征。
二、高分子的聚集态结构锁
考试内容
高分子分子间作用力;高分子内聚能密度大小;影响高分子结晶能力的因素;影响高分子结晶速率的因素;结晶对高聚物性能的影响;影响结晶聚合物熔点的因素;取向机理;取向对高聚物性能的影响;高聚物晶体形成条件;球晶光学特征和原理;高聚物晶态结构模型;结晶度测试方法;结晶速率测试方法;Arrami方程
考试要求
1.掌握高分子分子间作用力,高分子内聚能密度大小;
2.掌握影响高分子结晶能力的因素,结晶对高聚物性能的影响;
3.掌握影响结晶聚合物熔点的因素;
4.了解取向机理;取向对高聚物性能的影响;
5.了解高聚物晶体形成条件;球晶光学特征和原理;高聚物晶态结构模型
了解结晶度测试方法;结晶速率测试方法;Arrami方程
三、聚合物的分子运动和热转变
考试内容
高聚物的分子热运动特点;非晶态和结晶态高聚物力学转变的分子运动规律;影响玻璃化转变温度的因素,特别是结构因素;玻璃化转变温度的测试方法;自由体积理论;次级转变;玻璃化转变的多维性
考试要求
1.掌握高聚物的分子热运动特点;非晶态和结晶态高聚物力学转变的分子运动规律;
2.掌握影响玻璃化转变温度的因素,特别是结构因素;
3.掌握自由理论;
4.了解高聚物的次级转变和玻璃化转变的多维性。
四、高聚物的弹性理论和力学松驰现象
考试内容
聚合物高弹性的特点;橡胶弹性的热力学分析;橡胶弹性的热力学和统计力学分析;交联橡胶状态方程;聚合物的静态和动态力学松驰现象;聚合物粘弹性分子运动机理;影响力学损耗的因素;交联网络结构表征;聚合物的时-温等效原理;动态力学实验方法;粘弹性的理论模型
考试要求
1.掌握聚合物高弹性的特点;
2.掌握交联橡胶状态方程
3.掌握聚合物的静态和动态力学松驰现象、聚合物粘弹性分子运动机理、影响力学损耗的因素
4.了解橡胶弹性的热力学和统计力学分析;
5.了解交联网络结构表征;聚合物的时-温等效原理;动态力学实验方法;粘弹性的理论模型
五、高聚物的力学性能
考试内容
玻璃态和晶态聚合物拉伸破坏行为;拉伸破坏行为影响因素;高聚物屈服特点;屈服机理;脆性和韧性断裂;理论强度和实际强度;断裂理论;高聚物力学性能特点;影响高聚物力学拉伸强度的因素;影响高聚物韧性的因素,特别是结构因素;增韧机理;屈服应力分析;
考试要求
1.掌握玻璃态和晶态聚合物拉伸破坏行为和拉伸破坏行为影响因素;
2.掌握高聚物屈服特点、屈服机理、脆性和韧性断裂、理论强度和实际强度;
3.掌握高聚物力学性能特点、影响高聚物力学拉伸强度和韧性的因素、增韧机理;
4.了解断裂理论;屈服应力分析;
六、高聚物的粘性流动
考试内容
高分子粘性流动的特点;空穴模型;影响Tf的因素,特别是结构因素;聚合物流动性表征;聚合物流动性理论;影响高聚物熔体流动性的因素;熔体弹性的分类和影响因素;高聚物熔体粘度测试方法
考试要求
1.掌握高分子粘性流动的特点、影响Tf的因素;
2.掌握聚合物流动性表征、影响高聚物熔体流动性的因素、聚合物流动性理论;
3.掌握熔体弹性的分类和影响因素
4.了解高聚物熔体粘度测试方法。
七、高分子溶液性质及其应用
考试内容
高聚物溶解特点;溶剂选择原则;高分子稀溶液理论;高聚物分子量和分子量分布的测定方法;溶度参数的测定;聚合物的相容性的理论
考试要求
1.掌握聚物溶解特点、溶剂选择原则;
2.掌握高聚物分子量和分子量分布的测定方法;
3.了解溶度参数的测定、高分子稀溶液理论
4.了解聚合物的相容性理论。
第二部分高分子化学
一、绪论
考试内容
高分子化合物的基本概念,分类及命名原则。聚合物的平均分子量、分子量分布。了解高分子科学及其工业发展概况
考试要求
1.掌握高分子化合物的基本概念,分类及命名原则;
2.了解聚合物的平均分子量、分子量分布概念;
3.了解高分子科学及其工业发展概况。
二、逐步聚合
考试内容
逐步聚合反应的特点。线型缩聚中影响聚合度的因素、控制聚合度的方法,体型缩聚中的凝胶点的预测。线型缩聚动力学,聚加成反应、逐步聚合的实施方法。
考试要求
1.掌握逐步聚合反应的特点。重点掌握反应程度、官能度、线型缩聚、体型缩聚的概念。;
2.了解线型缩聚中影响聚合度的因素、控制聚合度的方法,体型缩聚中的凝胶点的预测;
3.了解线型缩聚动力学,聚加成反应、逐步聚合的实施方法。
三、自由基聚合
考试内容
单体结构与聚合机理的关系、自由基聚合反应机理及特征;主要引发剂类型及引发剂量,自由基聚合低转化率动力学及影响聚合速率和分子量的因素,高转化率下的自动加速现象及其产生原因。阻聚和缓聚等基本概念。光、热、辐射等其他引发作用,聚合热力学及分子量分布。
考试要求
1.掌握单体结构与聚合机理的关系、自由基聚合反应机理及特征;
2.掌握主要引发剂类型及引发剂量,自由基聚合低转化率动力学及影响聚合速率和分子量的因素,高转化率下的自动加速现象及其产生原因;
3.了解阻聚和缓聚等基本概念;
4.了解了解光、热、辐射等其他引发作用,聚合热力学及分子量分布。
四、自由基共聚合
考试内容
二元共聚物瞬时组成的关系,竞聚率的意义,典型的共聚物瞬时组成曲线类型及其共聚物组成与转化率的关系,共聚物组成均一性的控制方法。自由基及单体的活性与取代基的关系以及反应速度影响。Q-e曲线。竞聚率的求取方法。了解三元共聚物瞬时组成的关系及相应竞聚率的意义,
考试要求
1.掌握二元共聚物瞬时组成的关系,竞聚率的意义;
2.掌握典型的共聚物瞬时组成曲线类型及其共聚物组成与转化率的关系,共聚物组成均一性的控制方法;
3.掌握Q-e曲线;
4.了解自由基及单体的活性与取代基的关系以及反应速度影响
5.了解竞聚率的求取方法。了解三元共聚物瞬时组成的关系及相应竞聚率的意义
五、聚合实施方法
考试内容
本体、溶液、悬浮、乳液等各种聚合方法的特点。经典乳液聚合的机理。乳液聚合的动力学。
考试要求
1.掌握本体、溶液、悬浮、乳液等各种聚合方法的特点;
2.了解经典乳液聚合的机理;
3.了解乳液聚合的动力学。
六、离子聚合
考试内容
进行阴、阳离子聚合的单体与引发剂及其相互间的匹配,活性种的主要形式,离子型聚合反应机理及其特征。活性高分子,溶剂温度及反离子对反应速率和分子量的定性影响。异构化聚合、开环聚合的概念。
考试要求
1.掌握进行阴、阳离子聚合的单体与引发剂及其相互间的匹配,活性种的主要形式,离子型聚合反应机理及其特征。
2.了解活性高分子,溶剂温度及反离子对反应速率和分子量的定性影响;
3.了解异构化聚合、开环聚合的概念。
七、配位聚合
考试内容
聚合物的立体异构现象、配位聚合、定向聚合、等规度等基本概念。Ziegler-Natta催化剂体系的组成。丙烯配位阴离子聚合机理及定向的原因及二烯烃配位聚合的主要催化剂。
考试要求
1.掌握聚合物的立体异构现象、配位聚合、定向聚合、等规度等基本概念;
2.了解Ziegler-Natta催化剂体系的组成;
3.了解丙烯配位阴离子聚合机理及定向的原因及二烯烃配位聚合的主要催化剂。
八、开环聚合
考试内容
环醚开环聚合物的立体结构,阴、阳离子聚合规律。开环聚合的热力学和动力学特征。杂环聚合物的种类和特性。
考试要求
1.掌握环醚开环聚合物的立体结构,阴、阳离子聚合规律;
2.了解开环聚合的热力学和动力学特征;
3.了解杂环聚合物的种类和特性。
九、聚合物化学反应
考试内容
聚合物化学反应特点。聚合物相似转变、接枝、扩链、交联反应原理。高聚物的降解、老化及防老化原理。
考试要求
1.掌握聚合物化学反应特点;
2.了解聚合物相似转变、接枝、扩链、交联反应原理;
3.了解高聚物的降解、老化及防老化原理。
参考书目:
1.《高分子物理》金日光 化学工业出版社第2版
2.《高分子化学》潘祖仁 化学工业出版社第4版
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