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材料科學基礎
一、考試的方式與題型
課程代碼：3007
考核方式：閉卷
考試時間：3 小時
題 型：問答題、綜合分析及計算題
參考教材：潘金生．材料科學基礎．北京：清華大學出版社，2005
二、考試的目的和要求
掌握關于材料的成分、組織結構、性能、加工和使用狀況等之間的相互關系及影響
規律，著重了解材料的基本結構、晶體缺陷、材料的凝固、相平衡與相圖、變形與回復
再結晶、擴散以及固態相變等基礎理論及其實際應用。
三、考試的內容和要求
第一章 晶體學基礎
1．掌握材料空間點陣及堆垛方式類型特點。
2．掌握晶胞中晶向指數與晶面指數表示方法，以及不同晶系的幾何結構特征。
3．熟練掌握典型材料的晶體結構特點及分析方法。
第二章 固態材料的結構
1．掌握材料的主要結合鍵類型及特點。
2．熟練掌握合金相結構的特點及性能。
3．了解固溶體類型及結構特點、影響固溶體類型的因素及固溶體對晶體性質影響
作用。
4．了解材料中化合物相的基本類型、結構、形成條件以及性能等特點。
第三章 晶體的范性形變
1．了解晶體塑性變形的宏觀特征及現象。
2．掌握晶體塑性變形的基本過程與方式，同時掌握晶體的變形機理及本質。
3．掌握塑性變形對合金的組織、結構及性能的影響規律。
4．了解利用位錯理論解釋金屬及合金的強化機制、產生影響及工程應用意義。
第四章 晶體中的缺陷
1．熟練掌握晶體結構缺陷類型點、線、面缺陷的基本概念及類型特點。
2．了解刃型位錯和螺型位錯原子模型，及其對應的柏氏矢量相互關系。
3．掌握位錯反應條件及位錯在外力條件下滑移運動的條件及結果。
4．一般了解晶體中的界面形式、界面能及界面特性。
第五章 相圖
1．熟練掌握相平衡及其研究方法；掌握二元相圖的基本類型特點及結晶過程分析。
2．熟練掌握應用相圖知識對組織與相變化規律的分析，并能熟練運用杠桿定律計
算平衡轉變時相組成和組織組成物的相對含量。
3．了解在非平衡結晶條件下對不同類型轉變帶來的實際影響作用。
4．熟練掌握 Fe－Fe3C 平衡相圖及各典型成分合金的組織轉變過程，并熟練掌握平
衡轉變時相組成和組織組成物的相對含量、室溫組織組成的分析。
5．掌握三元合金系的成分表示方法以及不同三元相圖的結構特點和各類等溫、變
溫截面圖的繪制及形狀分析。
6．了解簡單的基本三元相圖的平面投影圖，并可利用其進行各種典型成分合金的
室溫組織變化以及相對含量計算分析，掌握在平衡結晶時發生的各種轉變類型
分析。
第六章 固體中的擴散
1．掌握擴散的基本定律內容和涵義及其在工程中的實際應用。
2．了解影響擴散的主要因素，并掌握對其一般影響規律。
3．了解擴散的基本條件、主要機制以及類型特點。
第七章 凝固與結晶
1．熟練掌握結晶的條件及形核與長大規律；并熟練掌握結晶時基本熱力學條件的
分析。
2．熟練掌握控制結晶的基本規律以及晶體的長大方式與溫度分布的影響關系。
3．了解結晶理論的工程實際應用，掌握實際結晶晶粒尺寸和凝固體組織的控制方
法及其凝固機理。
4．掌握成分過冷的形成主要原因、影響因素以及對固溶體凝固組織的影響規律。
第八章 回復與再結晶
1．掌握加熱過程對形變金屬的組織、性能的影響規律以及熱變形的實際應用特點。
2．掌握再結晶與凝固結晶的異同點，了解影響再結晶后晶粒尺寸的因素及工程應
用控制方法及機理。
第九章 固態相變
1．掌握固態相變的基本類型、規律及應用特點。
2．了解擴散型相變和馬氏體型相變特點以及各自發生的條件和轉變組織及性能特
點。
3．熟練掌握在不同溫度下過冷奧氏體發生的固態相變類型以及組織產物和性能特
點。
4．了解在不同回火溫度下淬火鋼的組織轉變及性能變化規律。
大綱制訂（簽名）：王智祥 學科點負責人（簽名）：漆小鵬
分管院長（簽名）：趙鴻金 學位評定分委員會主席（簽名）：趙鴻金 學院（蓋章）
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