东北大学2022年硕士研究生入学考试自命题考试大纲（金属学与热处理）

一、考试性质

  金属学与热处理是材料工程专业硕士生入学考试的业务课。考试对象为参加材料工程专业2022年全国硕士研究生入学考试的准考考生。

二、考试形式与考试时间

  1、考试形式：闭卷，笔试。

  2、考试时间：180分钟。

三、考查要点

  (一)金属与合金的晶体结构

  1. 晶体、非晶体;晶胞、晶系、晶面指数与晶向指数;

  2. 三种典型金属晶体的原子排列方式、晶胞原子数、配位数、致密度、密排晶向与密排晶面、多晶型性;

  3. 合金中的相及其结构：固溶体、化合物;

  4. 点缺陷、位错、界面的基本概念。

  (二)纯金属的结晶

  1. 纯金属结晶规律、结晶条件，结晶过程中的形核、长大过程与晶粒尺寸控制;

  2. 过冷度在结晶过程中的作用，临界晶核半径、临界形核功与过冷度之间的关系，细化晶粒的方法。

  (三)二元合金相图和合金的凝固

  1. 二元合金相图建立与杠杆定律，二元相图的分析和使用;

  2. 二元合金凝固过程及组织形貌分析，平衡相、平衡组织计算，非平衡凝固过程及其组织分析，固溶体合金的结晶特点;

  3. 伪共晶、离异共晶、枝晶偏析、成分过冷的概念;

  4. 金属铸锭的组织与缺陷。

  (四)铁碳合金

  1. Fe-Fe3C相图的特征温度点、碳含量、转变线、各区域的组成相，相图中的重要点(D包晶点、C共晶点、S共析点、E奥氏体最大含碳量、P铁素体最大含碳量等)、线(BHJ包晶转变线、ECF共晶转变线、PSK共析转变线、GS线、ES线等)、相(铁素体、奥氏体、渗碳体);

  2. 各种成分合金结晶过程分析，室温下的显微组织，相组成物、组织组成物相对量的计算，五种渗碳体的来源、形态及相对量的计算;

  3. 含碳量对钢的平衡组织及性能的影响，室温下碳钢及白口铁的显微组织及含碳量范围。

  (五)金属的塑性变形和再结晶

  1. 金属塑性变形的方式：滑移、孪生;

  2. 晶体滑移的位错机制、滑移带、滑移线、滑移的临界分切应力、滑移面、滑移方向、滑移系;

  3. 塑性变形对金属组织与性能的影响，位错强化机制、细晶强化机制;

  4. 冷变形金属在加热过程中的组织与性能变化，回复与再结晶;

  5. 再结晶后的晶粒尺寸，影响再结晶晶粒尺寸和温度的主要因素，金属热加工的目的。

  (六)钢在加热和冷却时的转变

  1. 了解热处理的作用、热处理与相图之间的关系、固态相变的特点;

  2. 钢的奥氏体化过程，奥氏体晶粒度及控制;

  3. 钢在冷却时的转变，珠光体、贝氏体、马氏体转变特征，各自的组织特征及性能特点，等温转变(TTT)与连续转变(CCT)曲线。

  (七)钢的回火转变及合金时效

  1. 钢在回火时的组织转变过程，不同温度回火后的组织及性能;

  2. 回火脆性及消除方法。

  (八)钢的热处理工艺。

  1. 退火、正火、淬火、回火的目的、组织与应用，加热温度、保温时间和冷却速度的选择;

  2. 淬透性、淬硬性的意义;

  3. 常用钢的热处理规范，综合分析机械制造工艺流程中各热处理工序的目的、工艺参数制定、组织形貌及性能特点等。

四、计算器使用要求

  本科目需要使用计算器、直尺。

  附件1：试题导语参考

  1、简答题(共80分，8题，每题10分)

  2、综合论述题(共70分，其中第1题20分，第2题25分，第3题25分)

  附件2：参考书目信息

  《金属学与热处理原理(第3版)》，崔忠圻，刘北兴编，哈尔滨工业大学出版社，2017年

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