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              2025年河北省普通高等學(xué)校專升本考試 材料成型及控制工程專業(yè)考試說明

              2025-03-24
              來源:好老師升學(xué)幫
              閱讀 493
              導(dǎo)讀:本文是2025年河北省普通高等學(xué)校專升本考試 材料成型及控制工程專業(yè)考試說明,由好老師升學(xué)幫收集整理,僅供參考。

                第一部分:金屬學(xué)

               ?、?課程簡介

                一、內(nèi)容概述與要求

                金屬學(xué)考試是為招收材料成型及控制工程專業(yè)??粕究茖W(xué)生而實施的入學(xué)考試。為了 體現(xiàn)材料成型及控制工程專業(yè)對專升本科學(xué)生入學(xué)應(yīng)具備的金屬學(xué)知識和能力的要求,金屬 學(xué)考試分為兩大部分:金屬學(xué)基礎(chǔ)部分和熱處理原理部分,考試結(jié)構(gòu)構(gòu)成主要集中在金屬學(xué) 基礎(chǔ)部分。

                參加金屬學(xué)考試的考生應(yīng)理解金屬的晶體結(jié)構(gòu)、純金屬的結(jié)晶、二元合金的相結(jié)構(gòu)與結(jié) 晶、鐵碳合金、金屬及合金的塑性變形、金屬及合金的回復(fù)與再結(jié)晶、擴散、鋼的熱處理原 理這八部分的基礎(chǔ)基本概念和基本理論;掌握該部分內(nèi)容的基本學(xué)習(xí)方法;能夠運用所學(xué)的 基礎(chǔ)知識來分析并解決一些簡單的實際問題。金屬學(xué)考試主要是針對考生對金屬學(xué)基礎(chǔ)知識 掌握程度的考核,及一些簡單實際問題的分析考核。

                二、考試形式與考試結(jié)構(gòu)

                考試采用閉卷、筆試形式,全卷滿分為 150 分,考試時間 75 分鐘。 試卷包括填空題、選擇題、簡答題、綜合題。答案均在答題紙上作答。 填空題 40 分,選擇題 40 分,簡答題 50 分,綜合題 20 分。

               ?、?知識要點與考核要求

                一、概論

                1 .知識范圍

                金屬學(xué)的研究對象、方法以及金屬組織結(jié)構(gòu)的基本輪廓(晶粒、晶界、亞晶、晶體結(jié)構(gòu)), 以及金屬材料的力學(xué)性能 (強度、硬度、塑性、韌性)。

                2.考核要求

                (1) 金屬和合金的區(qū)別

                (2) 金屬材料的機械性能即力學(xué)性能都有哪些

                (3) 金屬材料的強化機制

                二、金屬和合金的固態(tài)結(jié)構(gòu)

                1.知識范圍

                主要講述金屬和合金的晶體結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)缺陷,是重點章之一,本章包括了金屬學(xué)中最 基本的理論和概念,是學(xué)好該課程的基礎(chǔ)。

                晶體學(xué)基礎(chǔ)部分應(yīng)掌握雙原子作用模型、晶體與非晶體、晶體結(jié)構(gòu)與空間點陣、晶胞、 晶格、14 種空間點陣、七大晶系、晶面指數(shù)與晶向指數(shù)、晶帶與晶帶軸。

                純金屬的晶體結(jié)構(gòu)部分應(yīng)掌握典型金屬的晶體結(jié)構(gòu) (體心立方、面心立方、密排六方)、 晶體中原子的堆垛、晶體結(jié)構(gòu)中的間隙、原子半徑、多晶型性、單晶體的各向異性與多晶體 的各向同性,了解亞金屬與鑭系金屬的晶體結(jié)構(gòu)。

                晶體缺陷部分應(yīng)掌握點缺陷,包括空位和間隙原子、點缺陷的平衡濃度、點缺陷的運動; 位錯包括刃型位錯、螺型位錯、柏氏回路與柏氏矢量;界面包括晶界、大角度晶界與小角度 晶界、亞晶界與相界、界面能、堆垛層錯。

                固態(tài)合金的相結(jié)構(gòu)部分應(yīng)掌握固溶體,包括固溶體的晶體結(jié)構(gòu)、置換固溶體及其溶解度、 間隙固溶體、有序固溶體及固溶體的微觀不均勻性;中間相包括中間相的特點及分類、正常 價化合物、電子化合物、間隙相和間隙化合物。

                2.考核要求

                (1) 金屬的結(jié)合鍵和結(jié)合能

                (2) 固態(tài)物質(zhì)的分類 (晶體和非晶體),空間點陣與晶體結(jié)構(gòu)的區(qū)別以及三種典型的金

                屬晶體結(jié)構(gòu) (原子數(shù)、配位數(shù)、原子半徑、密排面和密排方向) 。給出晶面指數(shù)和晶向指數(shù), 會畫出一個晶胞內(nèi)的晶向和晶面 (不考慮負(fù)號)

                (3) 晶體缺陷有哪些:點、線、面缺陷。分別了解點缺陷有哪些,線缺陷主要是位錯, 位錯分為螺型和刃型,他們和柏氏矢量的關(guān)系,面缺陷有哪些

                (4) 組織和相的概念,固溶體和金屬化合物的定義及分類

                三、純金屬的結(jié)晶

                1.知識范圍

                金屬結(jié)晶的基本規(guī)律,即形核和長大過程。金屬凝固的基本過程應(yīng)掌握過冷現(xiàn)象與過冷 度、形核與長大、孕育期。液態(tài)金屬的微觀結(jié)構(gòu)部分,了解液態(tài)金屬的性質(zhì)、熔化時體積變 化、熔化潛熱、熔化熵。掌握相起伏、相起伏尺寸與過冷度、結(jié)晶潛熱。純金屬凝固的熱力 學(xué)條件應(yīng)掌握自由能 (G) -溫度 (T) 曲線、GS<Gl 時 ΔG<0、單位體積自由能 ( ΔGv ) 與過冷 度 ( ΔT) 的關(guān)系。形核部分的內(nèi)容為均勻形核、形核時能量的變化、臨界晶核、臨界晶核 半徑與過冷度、臨界過冷度、臨界形核功與過冷度、均勻形核率。非均勻形核、臨界晶核半 徑與過冷度、臨界形核功與過冷度、均勻形核功與非均勻形核功的關(guān)系、浸潤角、非均勻形 核率。長大的內(nèi)容為 S-L 界面原子遷移動力學(xué)、動態(tài)過冷度、固液界面的微觀結(jié)構(gòu)、粗糙界

                面、光滑界面、界面形貌形成的條件、杰克遜因子、晶核長大機制、垂直長大、二維晶核長 大、缺陷長大。純金屬凝固的生長形態(tài)應(yīng)掌握 L-S 界面處的溫度分布、正溫度梯度、負(fù)溫度 梯度、垂直生長、平面狀、臺階擴展生長、規(guī)則的幾何外形、樹枝狀晶體。鑄錠組織及其晶 粒度,熟悉通過結(jié)晶過程獲得細(xì)晶粒金屬的主要途徑,并能應(yīng)用結(jié)晶過程基本理論說明鑄錠 組織的形成過程及改變鑄錠組織的方法。

                2.考核要求

                (1) 結(jié)晶的條件必須要過冷,過冷度的概念,以及結(jié)晶的微觀過程 (形核和長大)

                (2) 結(jié)晶的驅(qū)動力和阻力,形核的基礎(chǔ)

                (3) 液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)

                (4) 晶粒大小的控制 (控制過冷度、變質(zhì)處理、振動和攪拌)

                (5) 鑄錠三晶區(qū)的形成原因

                四、二元合金相圖

                1.知識范圍

                相平衡與相平衡圖的基本概念、相律;二元相圖的基本類型,杠桿定律,相律在相圖中 的應(yīng)用;了解三元合金相圖。弄清楚組元、相、組織、相組成物、組織組成物等基本概念; 掌握勻晶、共晶相圖、包晶相圖,并會分析典型合金的結(jié)晶過程,會用杠桿定律,熟知相圖 與性能的關(guān)系。

                2.考核要求

                (1) 相律和杠桿定律

                (2) 成分過冷的概念、成分過冷對晶體長大形狀和鑄錠組織的影響、晶內(nèi)偏析及解決

                方法

                (3) 熟悉勻晶相圖、共晶相圖、共析相圖

                五、鐵碳相圖

                1.知識范圍

                Fe—Fe3C 相圖和典型合金的平衡結(jié)晶過程。掌握鐵碳合金的基本相和組織,建立合金成 分—組織—性能—用途之間的關(guān)系;能默繪 Fe—Fe3C 相圖,掌握其點、線、區(qū)的物理意義 等。牢固地掌握鐵碳相圖會分析鐵碳合金緩冷過程中的組織變化,能應(yīng)用杠桿定律計算合金 的組織組成物和相組成物的相對量。

                2.考核要求

                (1) 鐵碳合金的組元及基本相

                (2) 鐵碳相圖分析

                (3) 鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程及組織

                (4) 含碳量對鐵碳合金平衡組織和性能的影響

                (5) 鋼中的雜質(zhì)元素

                六、金屬及合金中的擴散

                1.知識范圍

                擴散的宏觀定律,分析擴散的微觀機理,給出固態(tài)擴散的實驗規(guī)律和實際應(yīng)用。內(nèi)容為 擴散方程,包括擴散第一方程、擴散第二方程、擴散第二方程的解及其應(yīng)用舉例;原子運動 與擴散,包括擴散機理、擴散的激活能;了解反應(yīng)擴散;影響擴散的因素包括溫度、固溶體 類型、晶體結(jié)構(gòu)、合金元素。

                2.考核要求

                (1) 擴散機制、固態(tài)金屬擴散的條件及分類

                (2) 影響擴散的因素

                七、金屬及合金的形變

                1.知識范圍

                應(yīng)力-應(yīng)變曲線、金屬變形的三個階段。金屬的彈性變形:彈性變形的特點及彈性模量、 彈性變形的微觀解釋。掌握單晶體的塑性變形:滑移及滑移系、滑移帶、滑移面、滑移方向、 滑移的臨界分切應(yīng)力、硬位向、軟位向、取向因子、影響臨界分切應(yīng)力的因素、滑移時晶面 及晶向的轉(zhuǎn)動等。孿生及扭折:孿生變形、孿生變形的特點、扭折。弄清多晶體的塑性變形: 多晶體的塑性變形的特點、不均勻變形、協(xié)調(diào)變形、晶界強強化、位錯塞積、多晶體屈服強 度高于單晶體。金屬塑性變形后的組織與性能:塑性變形對金屬組織的影響、顯微組織、形 變織構(gòu)、亞結(jié)構(gòu)、塑性變形后金屬性能的變化、加工硬化及其微觀解釋、擇優(yōu)取向、殘余應(yīng) 力。

                2.考核要求

                (1) 金屬及合金的基本塑性變形方式、滑移和孿生的概念

                (2) 三種常見金屬的滑移系、面心立方結(jié)構(gòu)和體心立方結(jié)構(gòu)塑性好壞的比較

                (3) 多晶體的塑性變形的特點、細(xì)晶強化和加工硬化的機理

                八、回復(fù)和再結(jié)晶

                1.知識范圍

                金屬或合金形變后在加熱過程中組織結(jié)構(gòu)及性能的變化,即回復(fù),再結(jié)晶及再結(jié)晶后的 晶粒長大過程。掌握變形金屬在加熱過程中微觀組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的基本規(guī)律,清楚回復(fù)及再結(jié) 晶對金屬組織與性能的影響,明確熱加工的概念。

                2.考核要求

                (1) 形變金屬與合金在退火過程中三個階段組織及力學(xué)性能的變化

                (2) 再結(jié)晶、二次再結(jié)晶、熱加工的定義

                九、鋼的熱處理原理

                1.知識范圍

                鋼的熱處理原理。特別是結(jié)合鐵碳相圖選擇鋼的加熱溫度、運用 C 曲線確定過冷奧氏體

                轉(zhuǎn)變的組織和性能特征。掌握鋼的熱處理基本原理,結(jié)合 C 曲線,分析過冷奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物 的組織和性能。

                2.考核要求

                (1) 普通熱處理的分類

                (2) 珠光體、貝氏體、馬氏體的分類及組織形態(tài),它們分別屬于哪類固態(tài)相變

                (3) 調(diào)質(zhì)處理的定義、回火索氏體和索氏體的區(qū)別


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