华北电力大学（保定）

《材料科学与工程基础》

一、考试范围：

1、物质的组成;原子的结构;描述原子核外电子排布的四个量子数及其意义;核外电子排布遵循的规律;多电子原子的核外电子排布;元素周期表体现的元素性质的规律性;原子间键合的种类，各键合的特点;结合键对材料性能的影响。

2、晶体与非晶体的区别;晶体学的基本概念，空间点阵与晶体结构的异同，晶胞的选取原则;晶向指数和晶面指数的标定，晶胞中晶向和晶面的标定;晶带定理、晶面间距计算;晶体的元对称素;典型的金属晶体结构及其晶体学特点(晶胞形状、晶胞内原子个数、原子半径、配位数、致密度、密排面和密排方向、堆垛方式、各类间隙个数与大小);晶体的多晶型性;合金相结构的类型，固溶体和中间相的分类、性质，溶解度的影响因素，对材料性能的影响;离子晶体的结构规则。

3、点缺陷的形成、类型、平衡浓度计算、运动方式，对材料性能的影响;位错的基本类型及其特征;柏氏矢量的特性及表示方法;位错的运动形式及其特点;位错的应力场特点，应变能、线张力及作用在位错线上的力计算;位错的密度、生成、增殖类型及位错反应;实际晶体中的柏氏矢量、堆垛层错，常见的两种不全位错及其特点，面心立方晶体中的常见位错;晶界与相界的类型及界面特征，晶界的特性及其对材料性能的影响。

4、菲克第一定律和菲克第二定律的内容、数学表达式、物理意义、适用条件;扩散方程的解及应用;柯肯达尔效应及应用;固相中的扩散机制及特点;扩散的驱动力、影响因素;反应扩散的定义及特点;用扩散理论分析实际问题。

5、弹性变形的特征;滑移、孪生、滑移线、滑移带、滑移系、滑移面、滑移方向、多滑移与交滑移等基本概念;滑移系与晶体结构的关系，三种典型晶体结构的滑移系;临界分切应力的概念及意义、公式、取向因子及其对塑性变形的影响、P-N力的意义;滑移、孪生的机制、特点及异同点;多晶体塑性变形的特点;晶界对材料的性能和塑性变形的影响;两相合金的塑性变形特点;固溶强化的本质、机制及影响因素;屈服现象及其产生的原因，对性能的影响;应变时效及其产生的原因;第二相强化(沉淀强化和弥散强化)的本质、机制及影响因素;材料冷塑性变形时内部组织和性能的变化;冷变形金属或合金在加热时组织结构和性能的变化;回复的类型和回复机制，回复动力学，回复多边化过程;再结晶过程，再结晶温度确定和影响因素;冷加工和热加工;动态回复和动态再结晶。

6、相平衡条件、相律及表达式;纯晶体结晶的热力学条件、结构条件和能量条件;形核率;均匀形核与非均匀形核的对比;晶体长大的液固界面结构类型、长大方式;液固界面前沿的温度梯度对晶体生长的影响;凝固理论的应用。

7、匀晶、共晶、包晶相图的特点，特征点、特征线和平衡反应;固溶体、共晶合金的平衡结晶、非平衡结晶转变及组织;不同成分合金的平衡结晶过程分析和室温相、组织组成;杠杆定律在相图中的应用，计算相组成物与组织组成物的百分含量;其他二元相图及复杂相图的分析方法;完整画出Fe-Fe3C相图， Fe-Fe3C相图中各特征点的温度、碳含量及意义，各特征线的温度、意义，相图中各区域相组成物和组织组成物;七类典型铁碳合金的平衡结晶过程分析，室温组织及特征，利用杠杆定律计算七类合金平衡结晶过程中的相组成物与组织组成物的百分含量;分析含碳量对铁碳合金组织、力学性能、工艺性能的影响。

二、考查重点：

1、原子的核外电子排布，根据原子键合特点分析物质性能。

2、晶向、晶面指数，金属的晶体结构，合金相结构。

3、晶体中点、线、面缺陷的特点，利用缺陷对材料性能进行调节改进。

4、原子在固体中的扩散原理及过程，菲克第二定律方程的求解及应用。

5、晶体塑性变形的机理及对组织性能的影响，塑性变形影响的消除及应用。

6、纯晶体结晶的条件，金属及合金制备过程中凝固原理的应用。

7、二元相图的分析，合金的平衡结晶过程及组织组成计算。

三、是否需携带计算器(是或否)：是。