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東北石油大學 2018 年碩士研究生入學統一考試
自命題科目考研大綱
命題單位： 機械科學與工程學院
考試科目代碼： 811
考試科目名稱： 材料科學基礎
一、試卷滿分及考試時間
試卷滿分為 150 分，考試時間為 180 分鐘。
二、答題方式
答題方式為閉卷、筆試。
三、試卷內容結構
材料科學基礎 100%。
四、試卷題型結構
試卷題型結構為：名詞解釋 6 小題，每題 5 分，共 30 分；填空題 5 小題，
每題 4 分，共 20 分；選擇題 5 小題，每題 4 分，共 20 分；判斷題 5 小題，每
題 4 分，共 20 分；問答題 5 小題，每題 6 分，共 30 分；計算分析題 2 題，每
題 15 分，共 30 分。
五、考試內容知識點說明
（一）純金屬的晶體結構
考試內容：
元素的金屬性與非金屬性，金屬原子間的結合，金屬的晶體性，空間點陣，
晶向指數和晶面指數，金屬的典型晶體結構，金屬的同素異構轉變，原子堆垛，
晶格間隙，晶格原子半徑。
考試要求：
1、理解金屬元素的性能特點，掌握分寸金屬原子間的結合鍵及其特性。
2、掌握結點、空間點陣、晶向、晶面等概念，能確定晶向指數和晶面指
數。
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3、熟悉典型晶體結構，掌握 7 大晶系和 14 種布拉菲點陣，理解原子堆垛
概念，能進行晶格間隙、晶格原子半徑的計算。
（二）純金屬的結晶
考試內容：
純金屬結晶的基本規律，晶核的形成及長大，金屬結晶過程的動力學特點
及生長形態，金屬結晶后的晶粒大小及其控制。
考試要求：
1、理解金屬結果的基本過程，掌握過冷、過冷度、有效過冷度等概念，
熟悉結晶的能量條件及結構條件。
2、掌握均勻形核及非均勻形核的概念，能推導均勻形核時臨界晶核尺寸
公式，掌握變質處理方法。
3、熟悉晶體生長時的動力學條件，熟悉臨界過冷度的概念，掌握液-固界
面的微觀結構，熟悉典型材料的杰克遜因子，掌握晶體生長機制，熟悉晶體生
長速率公式。
4、熟悉溫度梯度的概念及種類，掌握不同溫度梯度下金屬結晶的生長形
態。
5、理解晶粒度的概念，熟悉晶粒大小與形核率和長大速率的關系，掌握
細化晶粒的方法，熟悉純金屬結晶中的晶體缺陷。
（三）合金的晶體結構
考試內容：
合金及合金相的基本概念，合金相的結構、分類及影響因素，固溶體的概
念、分類、特點，中間相的概念、分類及特點，正常價化合物、電子化合物和
間隙相。
考試要求：
1、掌握基本概念：合金、相、合金相、固溶體、間隙固溶體、置換固溶
體、有序固溶體等。
2、熟悉影響合金相結構的主要因素及規律，熟悉固溶體的分類，理解固
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溶體結構的特點及不均勻性，理解固溶體溶解度的含義，掌握影響溶解度的因
素及規律。
3、掌握序固溶體的概念，熟悉有序固溶體的主要類型，理解有序化及其
影響因素。
4、熟悉中間相的概念，掌握中間相的分類及特點，理解間隙相的概念，
熟悉間隙相的分類。
（四）二元合金相圖
考試內容：
相平衡與相圖，勻晶相圖及其合金組織，共晶相圖及其合金組織，包晶相
圖及其合金組織，其它二元相圖，二元相圖的分析方法，相圖與合金性能的關
系。
考試要求：
1、熟悉二元相圖的基本概念，掌握相律并能依據相律判斷相圖。
2、掌握二元相圖的建立方法，能利用杠桿定律進行平衡相相對含量的計
算。
3、掌握勻晶相圖、共晶相圖、包晶相圖的概念，能熟練分析以上相圖，
掌握勻晶組織、共晶組織、包晶組織的形成過程及形態特點，掌握離異共晶、
偽共晶等概念，熟悉共晶反應、包晶反應及共析反應式。
4、熟悉二元相圖的分析方法，掌握相圖與合金性能的關系。
（五）三元合金相圖
考試內容：
三元相圖的幾何規則，三元勻晶相圖，固態互不溶解的三元共晶相圖。
考試要求：
1、熟悉三元相圖的成分表示法，掌握等邊成分三角形、等腰成分三角形
和直角成分三角形，熟練使用直線法則、杠桿定律和重心定律。
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2、熟悉三元勻晶相圖和固態互不溶解的三元共晶相圖，掌握合金平衡結
晶過程的分析方法，掌握等溫截面和變溫截面的分析方法。
（六）鐵碳合金
考試內容：
鐵碳合金基本概念，鐵碳合金中碳的存在形式，鐵-滲碳體相圖，鐵-石墨
相圖，碳鋼，碳含量對鋼組織與性能的影響，雜質元素的影響。
考試要求：
1、掌握鐵碳合金的基本概念：鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、萊氏
體、變態萊氏體、二次滲碳體、三次滲碳體、共晶滲碳體、共析滲碳體、A1
線、A3 線、Acm 線、碳鋼、鑄鐵、白口鑄鐵、灰口鑄鐵、共析鋼、亞共析鋼、過
共析鋼、共晶白口鐵、亞共晶白口鐵、過共晶白口鐵、熱脆、冷脆。
2、掌握鐵碳固溶體的種類、結構與性能特點，掌握鐵碳化合物的種類、
結構與特點，掌握石墨的結構與性能特征。
3、掌握鐵-滲碳體相圖，要求能默寫相圖，熟悉包晶轉變、共晶轉變和共
析轉變，能進行典型成分合金的結晶過程分析，掌握典型成分合金的室溫平衡
組織特點，能畫出不同成分合金室溫平衡組織示意圖，進行利用杠桿定律進行
平衡相組成及組織組成計算，熟悉鐵-石墨相圖特點。
4、掌握含碳量對鋼性能影響規律，掌握常見雜質對鋼性能的影響規律，
熟悉鐵碳合金的分類。
（七）合金凝固和鑄件組織
考試內容：
合金凝固時溶質原子的分布規律，成分過冷，合金凝固組織，鑄造缺陷。
考試要求：
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1、掌握基本概念：平衡分配系數，有效分配系數，區域熔煉與提純，成
分過冷，正偏析，反偏析，比重偏析，枝晶偏析，縮孔，疏松。
2、熟悉合金凝固時溶質原子的分布規律，掌握區域熔煉與提純的原理及
應用，掌握成分過冷的形成條件及影響因素，熟悉成分過冷對結晶形貌的影響，
掌握鑄錠(件)的組織特點，掌握三晶區的形成規律及影響因素，熟悉鑄造組織
的控制方法。
3、熟悉常見的鑄造缺陷，掌握各種偏析的形成規律及消除方法，掌握縮
孔與疏松的特點，熟悉殼狀凝固與糊狀凝固。
（八）擴散
考試內容：
擴散基本規律，擴散的微觀機制，影響擴散的因素，擴散的動力及反應擴
散。
考試要求：
1、熟悉擴散基本概念，理解擴散第一定律和第二定律，熟悉柯肯達爾效
應。
2、熟悉擴散的微觀機制，掌握間隙擴散、空位擴散、自擴散、反應擴散
和擴散激活能。
3、掌握影響擴散的因素及其影響規律。
（九）晶體缺陷
考試內容：晶體中的點缺陷，晶體中的線缺陷，晶體中的界面。
考試要求：
1、掌握點缺陷的基本概念，熟悉點缺陷的平衡濃度，掌握點缺陷對金屬
性能影響。
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2、熟悉位錯的基本概念，掌握刃型位錯與螺型位錯的結構特點，掌握柏
氏適量，熟悉位錯密度，了解位錯的運動形式。
3、掌握金屬中常見界面的種類及特點。
（十）塑性變形
考試內容：單晶體的塑性變形，多晶體的塑性變形，金屬塑性變形后的組
織與性能，合金的塑性變形。
考試要求：
1、熟悉塑性變形的基本概念，掌握滑移、孿生與扭折，掌握滑移帶、滑
移系、滑移線的含義，掌握臨界分切力表達式，理解晶體滑移時轉動的原因，
掌握滑移的位錯機制。
2、熟悉多晶體塑性變形的特點，掌握晶粒取向、晶界對塑性變形的影響
規律，掌握超塑性的概念，熟悉應變硬化原理，能進行相關計算。
3、掌握金屬塑性變形后的組織與性能特點，掌握金屬的強化機制。
（十一）回復、再結晶與熱加工
考試內容：變形金屬加熱時的組織與性能變化，回復，再結晶，晶粒長大，
再結晶退火后的組織，熱加工。
考試要求：
1、熟悉變形金屬加熱時的組織與性能變化規律，熟悉回復機制，掌握再
結晶的概念。
2、掌握再結晶的機理，熟悉再結晶溫度，掌握儲存能、二次再結晶、亞
組織強化的概念，熟悉影響再結晶溫度的因素及規律。
3、熟悉金屬熱加工的概念，掌握熱加工后金屬組織與性能的變化規律。
（十二）非金屬材料
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考試內容：高分子材料，陶瓷材料，復合材料
考試要求：
1、掌握高分子材料、陶瓷材料和復合材料的基本概念。
2、掌握高分子材料的屈服特征和粘彈性，掌握陶瓷材料的成型和燒結方
法。
六、參考資料（參考書目或文獻）
1.《金屬學原理》，李超主編，哈爾濱工業大學出版社，1998 年。
2.《材料科學基礎》，謝希文主編，北京航空航天大學出版社，2006 年。
3.《材料科學基礎》，胡賡祥主編，上海交通大學出版社，2011 年。
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