东北大学21秋《现代材料测试技术》平时作业1答案参考76

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1、东北大学21秋《现代材料测试技术》平时作业1答案参考 1. 常用铸铁的性能主要取决于石墨的______。生产中应用得最广泛的一类铸铁是______。 常用铸铁的性能主要取决于石墨的______。生产中应用得最广泛的一类铸铁是______。 形态$普通灰铸铁 2. 扫描电镜的衬度和透射电镜一样取决于质厚衬度和衍射衬度。( ) A.正确 B.错误 参考答案：B 3. 起模斜度是为便于起模而设置的，并非零件结构所需要。( ) 起模斜度是为便于起模而设置的，并非零件结构所需要。( ) 此题为判断题(对，错)。 正确答案：√ 4. 金属材料的

2、断面收缩率值越小，表示材料的塑性越好。 金属材料的断面收缩率值越小，表示材料的塑性越好。 此题为判断题(对，错)。 正确答案：× 5. 样品微区成分分析手段包括( )。 A.WDS、EDS和XRD B.WDS、EDS和EPMA C.TEM、WDS和XRD 参考答案：B 6. 可锻铸铁是由白口铸铁通过石墨化退火获得的。 可锻铸铁是由白口铸铁通过石墨化退火获得的。 此题为判断题(对，错)。 正确答案：√ 7. 根据合金元素在钢中与碳的相互作用，合金元素可以分为_________和________________两大类。 根据合金元素

3、在钢中与碳的相互作用，合金元素可以分为_________和________________两大类。 正确答案：碳化物形成元素非碳化物形成元素； 碳化物形成元素,非碳化物形成元素； 8. 符号A11.3是( )的符号。A．抗拉强度B．屈服强度C．塑性D．比例试样断后伸长率 符号A11.3是( )的符号。 A．抗拉强度 B．屈服强度 C．塑性 D．比例试样断后伸长率 正确答案：D 9. 熔焊焊缝冶金过程对焊接质量有何影响?试说明其原因。 熔焊焊缝冶金过程对焊接质量有何影响?试说明其原因。 正确答案：熔焊焊缝冶金过程中不加注意或保护会导致合

4、金元素的烧损或形成有害杂质化学成分不均匀且易产生气孔或夹渣影响焊接质量。原因略。 熔焊焊缝冶金过程中不加注意或保护,会导致合金元素的烧损或形成有害杂质,化学成分不均匀,且易产生气孔或夹渣,影响焊接质量。原因略。 10. 白铜是以镍为主加元素的铜合金，不能进行热处理强化，只能用固溶强化并加工硬化提高其强度。 白铜是以镍为主加元素的铜合金，不能进行热处理强化，只能用固溶强化并加工硬化提高其强度。 此题为判断题(对，错)。 正确答案：√ 11. 暗冒口是利用液态金属的压力进行补缩的。( ) 暗冒口是利用液态金属的压力进行补缩的。( ) 参考答案：√

5、12. (2009年高考题)铁素体的晶格类型是____，纯铁在1000℃时的晶格类型是____。 (2009年高考题)铁素体的晶格类型是____，纯铁在1000℃时的晶格类型是____。 正确答案：体心立方 面心立方 体心立方面心立方 13. 吸收因子A(θ)越大，则X射线衍射累积强度( )。 A.越大 B.越小 C.不影响 参考答案：A 14. 根据似晶格模型推导高分子溶液的混合熵。 根据似晶格模型推导高分子溶液的混合熵。 根据统计热力学，由N1(溶剂分子数)个溶剂小分子和N2(溶质大分子数)个溶质大分子组成的溶液体系的熵为    S

6、=klnΩ    式中，Ω为体系的微观状态数；k为Boltzmann常数，k=R/N0。    由于有了晶格模型，可以把N1个溶剂分子和N2个大分子组成的溶液的微观状态数看做是在总格子数为N(=N1+N2)的格子内放置N1个溶剂分子和N2个大分子的排列方法总数。    若已放入了J个大分子，它占有了XJ个格子。在余下的(N-XJ)个空格中，第J+1个大分子的放置方法数为：    第一个链段可以放置于(N-XJ)空格中的任何一个格子里，显然它的放置方法数为(N-XJ)；第二个链段只能放置在第一个链段相邻的空格中，如果晶格的配位数是Z(即周围有Z个位置)，而第一个链段邻近的

7、空格数不一定是Z，因为有些位置可能已经被先放进的高分子链段所占据了。但是如果高分子链段在溶液中是均匀分布的，第一个链段邻近的空格为Z(N-XJ-1)/N，所以：    第二个链段的放置方法数为Z(N-XJ-1)/N。    第三个链段的放置方法数为(Z-1)(N-XJ-2)/N；    第四个链段的放置方法数为(Z-1)(N-XJ-3)/N；    第五个链段的放置方法数为(Z-1)(N-XJ-4)/N；    第J+1个大分子在晶格中的总放置方法数为X个链段放置方法数的乘积：    WJ+1=(N-XJ)Z[(N-XJ-1)/N](Z-1)[(N-XJ-2

8、)/N]…(Z-1)[(N-XJ-X+1)/N]    =Z(Z-1)X-2(N-XJ)[(N-XJ-1)/N][(N-XJ-2)/N]…[(N-XJ-X+1)/N]    =[(Z-1)X-1/NX-1][(N-XJ)!/(N-XJ-X)!]  (由Z≈Z-1)    N2个高分子在N个格子中的放置方法总数为：    Ω=1/N2!∏WJ+1=1/N2![(Z-1)/N]N2(X-1)[N!/(N-XN2)!]    当N2个高分子占据了XN2个格子后，N1个溶剂分子在N1个空格中的排列方式就只剩下1种了，所以整个溶液体系的熵为：    S溶注=klnΩ=

9、k{N2(X-1)ln[(Z-1)/N]+lnN!-lnN2!-ln(N-XN2)!}    利用Stirling公式(lnx!=xlnx-x)    S溶液=-k{N1ln[N1/(N1+XN2)]+N2ln[N2/(N1+XN2)]-N2(X-1)ln[(Z-1)/e])    这个熵是由N1个溶剂分子和N2个大分子混合后的熵，至于混合前的熵则由两部分组成。    (1)溶剂的熵  由于纯溶剂只有一种微观状态，其熵为零。    (2)大分子的熵选择高聚物的解取向态为高聚物溶解前的微观状态，其熵相当于上式中N1为零的情况：    S大分子=kN2{lnX+

10、(X-1)ln[(Z-1)/e])    那么溶液的混合熵为    ΔSm=S溶液-(S溶剂+S大分子)    =-k{N1ln[N1/(N1+XN2)]+N2ln[XN2/(N1+XN2)])    =-k[N1lnφ1+N2lnφ2]=-R[n1lnφ1+n2lnφ2] 15. 制造连杆、齿轮用45钢制造，其最终热处理是( )。A．退火B．调质C．回火D．正火 制造连杆、齿轮用45钢制造，其最终热处理是( )。 A．退火 B．调质 C．回火 D．正火 正确答案：B 16. 通过透镜中心且与主轴垂直的平面叫做( )。 A.焦

11、平面 B.透镜主平面 C.像平面 参考答案：B 17. C6136机床变速箱齿轮选用45钢制造，其加工工艺路线是：下料→正火→粗机加工→调质→精机加工→高频表面 C6136机床变速箱齿轮选用45钢制造，其加工工艺路线是：下料→正火→粗机加工→调质→精机加工→高频表面淬火→低温回火→精磨。( ) 此题为判断题(对，错)。 正确答案：√ 18. 什么是晶体?什么是非晶体?金属有哪3种典型的晶体结构和哪7个晶系? 什么是晶体?什么是非晶体?金属有哪3种典型的晶体结构和哪7个晶系? 原子(或离子、分子)在三维空间按照一定规律呈周期性排列的固体，就是晶体。

12、而非晶体则呈无规则排列。金属有三种典型的晶体结构，分别是体心立方、面心立方和密排六方；金属7个晶系分别是三斜晶系、单斜晶系、正交晶系、六方晶系、菱方晶系、四方晶系和立方晶系。 19. 某合金中a为母相，卢为析出相，a/β界面能为0.5 J/，a/a界面能为0.6 J/。 ①求β相在a相界面上形核(双球冠状)的接 某合金中a为母相，卢为析出相，a/β界面能为0.5 J/，a/a界面能为0.6 J/。   ①求β相在a相界面上形核(双球冠状)的接触角θ以及在界面上形核的f(θ)因子。   ②设a相界面厚度δ和晶粒直径D之比δ/D=，利用10-4题中所得的结果，求ln(I2/I3)。(

13、I2和I3分别为在界面和在晶粒内形核的形核率) 解①β相在α相界面上形核(双球冠状，见图7-8)的接触角θ为      故    θ=arccos0.6=53.13°  在界面上形核的f(θ)因子为        ②根据10-4题得出的形核驱动力，若忽略形核的弹性畸变能，均匀形核的形核功△        在i和j位置的形核率比值的关系为        I2和I3位置形核的形核率比为    即  这个结果说明，在晶界上形核是主要的，在晶粒内形核可以忽略。10—9 γ相晶粒直径为1mm，晶界厚度为1nm。在1000K析出a相，γ/a非

14、共格界面能为0.5J/，共格界面能0.05J/，a相在y晶界上接触角为60°，形核驱动力，a和y相的摩尔体积约为。问若在晶内以共格圆盘状(直径9和厚度t之比D/t=10)均匀形核以及在晶界上非均匀形核(双球冠状，界面都是非共恪)，哪一种情况的形核率大?    解①在晶粒内以共格圆盘状形核时，根据题意，圆盘半径r和厚度t的关系是：t=r/5，则圆盘体积等于，圆盘顶面面积等于2π，圆盘侧面面积等于。故晶内形核时，形成尺寸为r圆盘晶体所需能量△G为(圆盘侧面是非共格界面)    上式对r取导数，并令其为O，求临界尺寸    求得  把的值代回△G式子，求得临界核心形成功△  

15、      ②在晶界上非均匀形核时，因a相在γ晶界上接触角为60°，故f(θ)为        若在晶内以非共格界面均匀形核(球状)，临界核心半径为      所需的临界核心形成功为            在晶界上非均匀形核方式形成双球冠状核心的临界核心形成功为        ③在晶界上非均匀形核(双球冠状)的形核率I2与在晶粒内共格均匀形核(圆盘状)的形核率I3的比值为        结果表明，在晶内共格形核的形核率比在晶界上非共格形核率高。 20. 在170HBW10／1000／30符号中，测头的直径是(

16、)mm。A．170B．10C．1000D．30 在170HBW10／1000／30符号中，测头的直径是( )mm。 A．170 B．10 C．1000 D．30 正确答案：B 21. 在缓慢冷却条件下，ωC=0.77%的钢比ωC=0.45%的钢塑性______，强度______。 在缓慢冷却条件下，ωC=0.77%的钢比ωC=0.45%的钢塑性______，强度______。 差$高 22. 据Ewald图解可知，满足衍射条件的晶面倒易点阵，必落在半径为( )的反射球面上。 A.1/入 B.2/入 C.1/2入 参考答案：A

17、23. 轴承钢GCrl5中平均含铬量约为( )。A．0.02%B．0.15%C．1.50%D．15% 轴承钢GCrl5中平均含铬量约为( )。 A．0.02% B．0.15% C．1.50% D．15% 正确答案：C 24. Al-Cu合金的过饱和固溶体脱溶过程分为四个阶段：______，______，______，______。 Al-Cu合金的过饱和固溶体脱溶过程分为四个阶段：______，______，______，______。 形成G.P.Ⅰ区$形成G.P.Ⅱ区$θ相形成$平衡相形成 25. 除了黄铜和白铜以外，所有的铜基合金都称为青铜。

18、 除了黄铜和白铜以外，所有的铜基合金都称为青铜。 此题为判断题(对，错)。 正确答案：√ 26. (2011年高考题)用于制作刀刃细薄的低速切削刀具的合金工具钢是____。A．W18Cr4VB．5CrMnMOC．4Cr9Si2 (2011年高考题)用于制作刀刃细薄的低速切削刀具的合金工具钢是____。 A．W18Cr4V B．5CrMnMO C．4Cr9Si2 D．9SiCr 正确答案：D 27. 灰口铸造铁和白口铸铁的组织相比较，灰口铸造铁中不应有 ______组织，而白口铸铁中没有______组织。 灰口铸造铁和白口铸铁的组织相比较，灰口铸

19、造铁中不应有 ______组织，而白口铸铁中没有______组织。 渗碳体$片状石墨 28. 经滤波后的X射线是相对的单色光。( ) A.正确 B.错误 参考答案：A 29. 制造储存硝酸的槽应选用( )钢制造。A．1Crl8Ni9B．Crl2MOVC．GCrl5D．CrWMn 制造储存硝酸的槽应选用( )钢制造。 A．1Crl8Ni9 B．Crl2MOV C．GCrl5 D．CrWMn 正确答案：A 30. 二次电子的产额随样品的倾斜度而变化，倾斜度最小，二次电子产额( )。 A.最少 B.最多 C.中等 参考答案

20、：A 31. 高速钢中的Cr、W、V的主要作用在于提高钢的淬透性。( ) 高速钢中的Cr、W、V的主要作用在于提高钢的淬透性。( ) 此题为判断题(对，错)。 正确答案：× 32. 不论是固溶体还是金属化合物，其点阵类型均不同于组成它的任一组元。 不论是固溶体还是金属化合物，其点阵类型均不同于组成它的任一组元。 错误固溶体的点阵类型和溶剂的相同。 33. 将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后，以十分缓慢的冷却速度(炉冷、坑冷、灰冷)进行 将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后，以十分缓慢的冷却速度(炉冷、坑

21、冷、灰冷)进行冷却的一种操作叫______。 钢的退火 34. 在透射电镜中称为衬度光阑的是( )。 A.聚光镜光阑 B.物镜光阑 C.选区光阑 参考答案：B 35. 可热处理强化的铝合金，为提高其强度，常用的热处理方法是( )。 A．水韧处理 B．固溶处理 C．固溶处理+时效处 可热处理强化的铝合金，为提高其强度，常用的热处理方法是(  )。   A．水韧处理  B．固溶处理   C．固溶处理+时效处理 C 36. 倒易点阵中的一点代表的是正点阵中的( )。 A.一个点 B.一个晶面 C.一组晶面 参考答案：C

22、 37. 过共析钢正常淬火加热温度是( )。A．Ac1+(30～50)℃B．Ac3+(30～50)℃C．AcCM+(30～50)℃D．Ac3 过共析钢正常淬火加热温度是( )。 A．Ac1+(30～50)℃ B．Ac3+(30～50)℃ C．AcCM+(30～50)℃ D．Ac3 正确答案：A 38. A1203的密度为3．96g／cm3，求Al2O3的堆积密度(即离子晶体中离子所占体积与晶体体积之比)。已知Al的 A1203的密度为3．96g／cm3，求Al2O3的堆积密度(即离子晶体中离子所占体积与晶体体积之比)。已知Al的相对原子质量为26．98，O的

23、相对原子质量为16．00，Al3+的离子半径为0．053nm，O2-的离子半径为0．132nm。 正确答案：0．705。 0．705。 39. γ→α+β共析转变时温度不变，且三相的成分也是确定的。( ) γ→α+β共析转变时温度不变，且三相的成分也是确定的。(  ) 正确 40. 面心点阵的系统消光规律是H+k+L为偶数时出现反射，而H+K+L为奇数不出现反射。( ) A.正确 B.错误 参考答案：B 41. 牌号38CrMoAl钢属于( )。A．合金弹簧钢B．合金调质钢C．合金渗碳钢D．滚动轴承钢 牌号38CrMoAl钢属于( )。

24、 A．合金弹簧钢 B．合金调质钢 C．合金渗碳钢 D．滚动轴承钢 正确答案：C 42. 说出下列材料的强化方法：H70、45钢、HT150、0Cr18Ni9、2A12(LX12) 。 说出下列材料的强化方法：H70、45钢、HT150、0Cr18Ni9、2A12(LX12) 。 冷变形强化，淬火+回火，表面淬火，冷变形强化，时效强化。 43. 针入度反映了石油沥青抵抗剪切变形的能力，针入度值越小，表明沥青的粘度越小。( ) 针入度反映了石油沥青抵抗剪切变形的能力，针入度值越小，表明沥青的粘度越小。(  ) 2．错误 44. 对沥青混合料

25、高低温性能都有很高要求而对水稳性要求较低的气候分区是______。 A．1-3-1 B．1-1-4 C．3-1-2 对沥青混合料高低温性能都有很高要求而对水稳性要求较低的气候分区是______。   A．1-3-1  B．1-1-4   C．3-1-2  D．1-1-1 B 45. 扫描电镜的表面形貌衬度是采用背散射电子形成的电子像。( ) A.正确 B.错误 参考答案：B 46. 力学性能要求较高的钢制阶梯轴零件宜采用( )方法成形。A．铸造B．锻造C．焊接D．粉末冶金 力学性能要求较高的钢制阶梯轴零件宜采用( )方法成形。 A．铸造 B．

26、锻造 C．焊接 D．粉末冶金 正确答案：B 47. 厚大截面的砂芯，常用____增强砂芯的排气能力。A.扎通气孔B.蜡线C.草绳D.焦炭 厚大截面的砂芯，常用____增强砂芯的排气能力。 A.扎通气孔 B.蜡线 C.草绳 D.焦炭 参考答案：D 48. 调质钢具有______碳质量分数，其中加入Cr、Mn等元素是为了提高______，加入Mo、W是为了______。 调质钢具有______碳质量分数，其中加入Cr、Mn等元素是为了提高______，加入Mo、W是为了______。 中等$淬透性、强化F$防止第二类回火脆性 49.

27、对普通灰铸铁工件进行低温退火是为了______，进行高温退火是为了______、 ______。 对普通灰铸铁工件进行低温退火是为了______，进行高温退火是为了______、 ______。 消除内应力$消除铸件白口$降低硬度 50. 一矩形截面杆，截面尺寸h×b=90mm×60mm，承受的扭矩为3．5kN.m。试计算杆内的最大切应力。如改用截面面 一矩形截面杆，截面尺寸h×b=90mm×60mm，承受的扭矩为3．5kN.m。试计算杆内的最大切应力。如改用截面面积相等的圆截面杆，再计算杆内的最大切应力，并比较两者的大小。 正确答案：(1)计算矩形截面杆内的最大切应

28、力\r\n 经查教材中表4-1可知当h／b=90／60=1．5时α=0．231。由式(4-16)\r\n即得矩形截面杆内的最大切应力\r\n \r\n(2)计算圆截面杆内的最大切应力设圆截面直径为d根据截面面积相等有\r\n \r\n 在扭矩和截面面积相等的条件下、圆截面杆的最大扭转切应力为矩形截面杆的最大扭转切应力的66．7％即圆截面杆较矩形截面杆具有更强的抗扭能力。 (1)计算矩形截面杆内的最大切应力经查教材中表4-1可知,当h／b=90／60=1．5时,α=0．231。由式(4-16)即得矩形截面杆内的最大切应力(2)计算圆截面杆内的最大切应力设圆截面直径为d,根据截面面积相等,有在扭矩和截面面积相等的条件下、圆截面杆的最大扭转切应力为矩形截面杆的最大扭转切应力的66．7％,即圆截面杆较矩形截面杆具有更强的抗扭能力。