东北大学22春《材料科学导论》在线作业三及答案参考37

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1、东北大学22春材料科学导论在线作业三及答案参考1. 设母相(fcc结构)的，最近邻原子间距为0.14nm。若在刃位错上形核，如果简单地假设核心是圆柱状，长度为直径的两设母相(fcc结构)的，最近邻原子间距为0.14nm。若在刃位错上形核，如果简单地假设核心是圆柱状，长度为直径的两倍，又设位错密度为(简单地认为都是刃位错)，每原子面长度位错线上包含10个原子。大致估计ln(/)，利用题的结果，求核心的临界直径。在位错上形成圆柱状核心的临界半径为 式中，。利用第104题的数据，形核驱动力。临界半径为 上式得及。=6.2m是临界半径，3.80m大小相当位错的。临界形核功为 单位长度位错所占的体积，n

2、为原子体积。现在是fcc结构，点阵常数，1个晶胞含有4个原子，原子体积是 故单位长度位错所占的体积。单位体积中位错所占的体积Vd匀 按10-4题数据，温度为600K，在晶内形成非共格核心所需的形核功，故在位错上形核率与在晶内形核率之比 这个结果说明在位错上形核是主要的，在晶内均匀形核可以忽略。 2. 早在2000多年前，希腊和古罗马人就将石灰和火山灰的混合物作建筑材料，这是最早应用的水泥。( )A.错误B.正确参考答案：A3. 在铁碳合金相图中，ACD线与AECF线之间是_区域，也称为_区。在铁碳合金相图中，ACD线与AECF线之间是_区域，也称为_区。正确答案：结晶区 过渡区结晶区过渡区4.

3、 高分子材料组分的迁移特征，加速了其性能的退化，也对环境(尤其是室内环境)造成损害。( )A.错误B.正确参考答案：B5. 材料选样的五个目的（名词解释）材料选样的五个目的（名词解释）参考答案：(1)辅助设计.(2)辅助概预算。(3)辅助工程甲方理解设计。(4)材料选样可作为工程验收的依据之一。(5)材料选样可作为施工方提供采购及处理饰面效果的示范依据。6. 为使65钢得到回火托氏体，应进行( )。 A淬火+中温回火 B淬火+高温回火C淬火+低温回火D直接油冷为使65钢得到回火托氏体，应进行()。A淬火+中温回火B淬火+高温回火C淬火+低温回火D直接油冷A7. 钢中Me含量越高，其淬透性越好。

4、( )钢中Me含量越高，其淬透性越好。()错误8. 马歇尔试验时的温度越高，则稳定度越大，流值越小。( )马歇尔试验时的温度越高，则稳定度越大，流值越小。()10错误9. 调质钢的含碳量大致为( )。 A0.1%0.25% B0.25%0.50% C0.6%0.9%调质钢的含碳量大致为()。A0.1%0.25%B0.25%0.50%C0.6%0.9%B10. 影响淬火后残余奥氏体量的主要因素是( ) A钢材本身碳质量分数 B奥氏体碳质量分数 C加热时保温时间的影响淬火后残余奥氏体量的主要因素是()A钢材本身碳质量分数B奥氏体碳质量分数C加热时保温时间的长短D加热速度B11. 常用于制造轧钢机机

5、架、轴承座、缸体、箱体的材料是( )。AHT300BQT700-2CZG270500DHT100常用于制造轧钢机机架、轴承座、缸体、箱体的材料是( )。AHT300BQT700-2CZG270500DHT100正确答案：C12. (2009年高考题)材料HT200，其中HT表示_，200表示_。(2009年高考题)材料HT200，其中HT表示_，200表示_。正确答案：灰铸铁最低抗拉强度为200兆帕灰铸铁最低抗拉强度为200兆帕13. 成分过冷是什么?成分过冷是什么?正确答案：凝固时由于溶质再分配造成固液界面前沿溶质浓度变化，引起理论凝固温度的改变而在液固界面前液相内形成的过冷。这种由固-液界

6、面前方溶质再分配引起的过冷，称为成分过冷。由界面前方的实际温度和液相线温度分布两者共同决定。14. 为保证铸件质量，顺序凝固常用于( )铸件生产中。A缩孔倾向大的合金B吸气倾向大的合金C流动性为保证铸件质量，顺序凝固常用于( )铸件生产中。A缩孔倾向大的合金B吸气倾向大的合金C流动性较差的合金D裂纹倾向大的合金正确答案：A15. (2004年高考题)常用铸铁中，_铸铁常被选用来制造形状复杂、承受冲击载荷的薄壁、中小型零件。(2004年高考题)常用铸铁中，_铸铁常被选用来制造形状复杂、承受冲击载荷的薄壁、中小型零件。正确答案：可锻可锻16. 武汉长江大桥用Q235钢建造，虽然Q345(16Mn)

7、钢比Q235钢贵，但南京长江大桥采用Q345钢是符合经济性武汉长江大桥用Q235钢建造，虽然Q345(16Mn)钢比Q235钢贵，但南京长江大桥采用Q345钢是符合经济性原则的。( )此题为判断题(对，错)。正确答案：17. 金属在塑性变形中，随着变形量的增加，由于_和_增加，而使金属的_和_显著提高，_和_金属在塑性变形中，随着变形量的增加，由于_和_增加，而使金属的_和_显著提高，_和_明显下降，这种现象称为_。位错密度$位错交互作用$强度$硬度$塑性$韧性$加工硬化18. 分析加工硬化对金属材料的强化作用。分析加工硬化对金属材料的强化作用。随着塑性变形的进行，位错密度不断增加，因此位错在

8、运动时的相互交割，位错缠结加剧，使位错运动的阻力增大，引起变形抗力的增加。这样，金属的塑性变形就变得困难，要继续变形就必须增大外力，因此提高了金属的强度。19. FM广播、TV以及导航移动通信均属于哪一波段通信?FM广播、TV以及导航移动通信均属于哪一波段通信?正确答案：均属于超短波波段通信。均属于超短波波段通信。20. Q235一A.F钢的牌号中，屈服强度为_。Q235一A.F钢的牌号中，屈服强度为_。正确答案：235 MPa235MPa21. 陶瓷的生产过程包括_、_和_三大步骤。陶瓷的生产过程包括_、_和_三大步骤。配料$成型$烧结22. 为什么液态金属在理论结晶温度不能结晶，而必须在一

9、定的过冷条件下才能进行呢?为什么液态金属在理论结晶温度不能结晶，而必须在一定的过冷条件下才能进行呢?热力学第二定律指出：在等温等压条件下，物质系统总是自发地从自由能较高的状态向自由能较低的状态转变，如果液相的自由能比固相的自由能低，那么金属将自发地从固相转变为液相，即金属发生熔化；如果液相的自由能高于固相的自由能，那么液相将自发地转变为固相，即金属发生结晶，从而使系统的自由能降低，处于更稳定的状态；液相金属和固相金属的自由能之差构成了金属结晶的驱动力；过冷度越大，液、固两相自由能的差值越大，即相变驱动力越大，结晶速度越快。23. 不同的应用场合、不同的包装物，对包装材料的力学性能要求是一样的。

10、( )A.错误B.正确参考答案：A24. 晶体是原子，或离子，或分子在三维空间按照一定规律呈现_排列的固体。晶体是原子，或离子，或分子在三维空间按照一定规律呈现_排列的固体。周期性25. 塑料土工格栅是以聚丙烯或高密度聚乙烯等为主要原料，主要用于加筋土和软基处理工程。( )塑料土工格栅是以聚丙烯或高密度聚乙烯等为主要原料，主要用于加筋土和软基处理工程。()正确26. 铸铁的石墨化过程可分为_个阶段，分别称为_、_、_。铸铁的石墨化过程可分为_个阶段，分别称为_、_、_。3$液态阶段石墨化$中间阶段石墨化$固态阶段石墨化27. 纯金属结晶时若呈垂直方式生长，其界面时而光滑，时而粗糙，交替变化。纯

11、金属结晶时若呈垂直方式生长，其界面时而光滑，时而粗糙，交替变化。错误纯金属结晶时若呈垂直方式生长，其界面始终是粗糙界面。28. Which statement of elements is NOT correct? A) An element is a substance whose atoms all have the sWhich statement of elements is NOT correct?A) An element is a substance whose atoms all have the same atomic number.B) The atoms ofan ele

12、ment all contain the same number ofprotonsC) The atoms ofan element all contain the same numbers of neutronsD) An element is a substance that cannot be broken down any further by chemical reactionC29. 60Si2Mn钢中平均含碳量为_。60Si2Mn钢中平均含碳量为_。正确答案：0.60%60%30. CuZn合金叫WzN=30，求合金中Zn的摩尔分数。CuZn合金叫WzN=30，求合金中Zn的摩

13、尔分数。正确答案：xZn=295xZn=29531. 铁的同素异构转变是钢铁能够进行热处理的重要依据。铁的同素异构转变是钢铁能够进行热处理的重要依据。此题为判断题(对，错)。正确答案：32. 金属在_作用下经受_而不_的最大应力值称为金属的疲劳强度。一般规定黑色金属的应力循环金属在_作用下经受_而不_的最大应力值称为金属的疲劳强度。一般规定黑色金属的应力循环周次为_，有色金属为_。正确答案：循环应力 无数次循环 断裂 107 108循环应力无数次循环断裂10710833. 矿物的分类如按工业用途可分为金属矿、非金属矿。( )A.错误B.正确参考答案：A34. 钢经热处理后，其组织和性能必然会改

14、变。钢经热处理后，其组织和性能必然会改变。错误钢经热处理后，其组织和性能不一定会改变。35. 简述不锈钢的合金化原理。Crl2MoV钢中wCr117，但它并不是不锈钢，这是为什么?能通过热处理的方法简述不锈钢的合金化原理。Crl2MoV钢中wCr117，但它并不是不锈钢，这是为什么?能通过热处理的方法使它变为不锈钢吗?正确答案：合金化原理：加入合金元素在钢的表面形成稳定、致密而牢固的钝化膜提高铁基固溶体的电极电位或使钢得到单相组织。rn 因为Cr能使钢耐蚀的主要原因是：当Cr在铁基固溶体的溶人量wCr117时可以显著提高铁基体的电极电位。如果Cr在铁基固溶体的溶人量低于117则电极电位不能明显

15、提高也就不能提高钢的耐蚀性。Crl2MoV钢中虽然wCr117但是由于该钢中含碳量高会形成大量的Cr23C6这样Cr在铁基体的溶入量就会低于117不能明显提高铁基体的电极电位不能提高钢的耐蚀性所以Crl2MoV钢不是不锈钢也不能通过热处理的方法使它变为不锈钢。合金化原理：加入合金元素,在钢的表面形成稳定、致密而牢固的钝化膜,提高铁基固溶体的电极电位或使钢得到单相组织。因为Cr能使钢耐蚀的主要原因是：当Cr在铁基固溶体的溶人量wCr117时,可以显著提高铁基体的电极电位。如果Cr在铁基固溶体的溶人量低于117,则电极电位不能明显提高,也就不能提高钢的耐蚀性。Crl2MoV钢中,虽然wCr117,

16、但是由于该钢中含碳量高,会形成大量的Cr23C6,这样Cr在铁基体的溶入量就会低于117,不能明显提高铁基体的电极电位,不能提高钢的耐蚀性,所以Crl2MoV钢不是不锈钢,也不能通过热处理的方法使它变为不锈钢。36. 与金属和陶瓷相比，高聚物的强度和弹性模量( )。 A比金属低，比陶瓷高 B比陶瓷低，比金属高 C均低于陶瓷与金属和陶瓷相比，高聚物的强度和弹性模量()。A比金属低，比陶瓷高B比陶瓷低，比金属高C均低于陶瓷和金属C37. 淬火钢回火的种类一般有_三种，其中要求具有较高硬度和耐磨性的零件宜采用_回火。淬火钢回火的种类一般有_三种，其中要求具有较高硬度和耐磨性的零件宜采用_回火。正确答

17、案：低温回火、中温回火和高温回火低温；低温回火、中温回火和高温回火,低温；38. 为使45钢工件具备良好的综合力学性能，通常应在粗机械加工后进行调质处理。( )为使45钢工件具备良好的综合力学性能，通常应在粗机械加工后进行调质处理。()正确39. 水泥混凝土工作性好坏不仅影响到混凝土的施工过程，而且影响混凝土硬化后的力学性能。( )水泥混凝土工作性好坏不仅影响到混凝土的施工过程，而且影响混凝土硬化后的力学性能。()正确40. 一般在室温下，细晶粒金属具有( )的强度和韧性。A较高B较低C不同的D相等一般在室温下，细晶粒金属具有( )的强度和韧性。A较高B较低C不同的D相等正确答案：B41. 锻

18、造与其他毛坯成型工艺相比，具有塑变成型时质量保持不变的特点，不像切削加工那样切除多余的金属成型，也不像铸造、焊接那样积累和增加金属，属无废料或少废料的加工方法。( )A.错误B.正确参考答案：B42. 熔点高于_的模样称为高熔点模样。A.60B.80C.120D.150熔点高于_的模样称为高熔点模样。A.60B.80C.120D.150参考答案：C43. 若形成第二相颗粒时的体积自由焓的变化为1088Jm3，比表面能为1Jm2，应变能忽略不计，试求表面能为若形成第二相颗粒时的体积自由焓的变化为1088Jm3，比表面能为1Jm2，应变能忽略不计，试求表面能为1体积自由焓时的圆球状颗粒直径d。正确

19、答案：d=61003nm。44. 冷处理的目的是_，此时发生的残余奥氏体的转变产物为_。冷处理的目的是_，此时发生的残余奥氏体的转变产物为_。减少AR$M45. 铁素体具有良好的塑性、韧性，较低的强度和硬度。铁素体具有良好的塑性、韧性，较低的强度和硬度。此题为判断题(对，错)。正确答案：46. 滚动轴承钢的预备热处理是_。滚动轴承钢的预备热处理是_。正确答案：球化退火球化退火47. 用45钢制造一承载较大的转轴，其工艺路线如下：锻造热处理机加工热处理精加工。 回答以下问用45钢制造一承载较大的转轴，其工艺路线如下：锻造热处理机加工热处理精加工。 回答以下问题：工艺路线中，机加工之前的工序热处理

20、的名称是什么?为什么?正确答案：热处理是进行的正火处理。其目的是：消除毛坯锻造应力；细化晶粒。热处理是进行的正火处理。其目的是：消除毛坯锻造应力；细化晶粒。48. 钢中加入合金元素可提高其强度，合金强化的途径一般有_、钢中加入合金元素可提高其强度，合金强化的途径一般有_、正确答案：固溶强化第二相强化细晶强化；固溶强化,第二相强化,细晶强化；49. 在铁碳合金线图中，ECF线是共析转变线。在铁碳合金线图中，ECF线是共析转变线。此题为判断题(对，错)。正确答案：50. 因为过冷奥氏体的连续冷却曲线位于等温冷却转变曲线的右下方，所以连续冷却转变曲线的临界冷速比等温转变曲因为过冷奥氏体的连续冷却曲线

21、位于等温冷却转变曲线的右下方，所以连续冷却转变曲线的临界冷速比等温转变曲线的大。()错误51. 锰在任何情况下都是一种晶体结构。锰在任何情况下都是一种晶体结构。此题为判断题(对，错)。正确答案：52. 设一钢板在920分隔两种气氛，钢板的厚度为lOmm，原始碳含量(C)为0.1%，钢板一侧和气氛的平衡碳势为0.9%，另一设一钢板在920分隔两种气氛，钢板的厚度为lOmm，原始碳含量(C)为0.1%，钢板一侧和气氛的平衡碳势为0.9%，另一侧为0.4%。求20h后钢板的浓度分布。问经历多长时间钢板内的扩散达到平稳态?此时碳以多大的流量从钢板的一侧扩散到另一侧?(用数值解。)解按教材第4章附录给出

22、的程序，设时间步长为720s，距离步长为0.25mm。 则 求解是稳定的。=0.1、。20h后的浓度分布数据如下表所示，l=0，C0.9。浓度沿板厚的分布如图所示。 l/mm (C)/% l/mm (C)/% l/mm (C)/% l/mm (C)% 0.25 0.50.751.001.251.501.752.002.252.50 0.75352620.61470780.49001160.38383220.29810850.23247040.18478870.15191430.13930320.1170093 2.753.003.253.503.754.004.254.504.755.00 0

23、.10909820.10465130.10227290.10106180.10047430.10020270.10008920.10003260.10001270.1000060 5.255.505.756.006.256.506.757.007.257.50 0.10000610.10001270.10003120.10007610.10017790.10039820.10085240.10174430.10341190.1063785 7.758.008.258.508.759.009.259.509.7510.0 0.11139750.119 6790.13179580.14967640

24、.17429070.206 3710.24625440.29301540.34507230.4000000 通过计算机的计算可知，经过506.6小时后，板内的浓度不再变化，扩散达到平稳态。 53. 写出合成下列聚合物的聚合反应简式。写出合成下列聚合物的聚合反应简式。合成天然橡胶的反应式 $合成聚3，3-二氯甲基丁氧环的反应式 $合成聚甲基丙烯酸甲酯的反应式 $合成聚二甲基硅氧烷的反应式 $合成聚甲苯基-2，4-二氨基甲酸丁二醇酯的反应式 54. 高箱带的砂箱，为了_，可在箱带上开设窗孔。A.适应热膨胀B.减轻重量C.增大砂箱与砂的接触面高箱带的砂箱，为了_，可在箱带上开设窗孔。A.适应热膨胀B

25、.减轻重量C.增大砂箱与砂的接触面积D.减小应力集中参考答案：B55. 轧制板材时，设弹性变形量从表面到中心是线性的。压下量不大时，表面仍处在弹性范围，画出加载后和卸载后从表轧制板材时，设弹性变形量从表面到中心是线性的。压下量不大时，表面仍处在弹性范围，画出加载后和卸载后从表面到中心的应力分布；表面发生了塑性形变，但中心仍处于弹性范围，画出加载后和卸载后从表面到中心的应力分布。解当压下量不大时，表面仍处在弹性范围时，因表面变形量最大，所以整个板处于弹性范围，加载时，应力与应变正比，所以应力从表面到中心亦呈线性分布，如图(a)所示。卸载后，弹性应变完全回复，板内无应力存在。 当表面发生了塑性形变

26、但中心仍处于弹性范围时，表面层已屈服，它的应力与应变关系不再符合虎克定律，所以表层应力的斜率降低，如图(b)所示；卸载后，表层的塑性形变不能回复，内部的弹性变形要回复，因此，表层受内部收缩而产生压应力，因表层留下的永久变形不能回复而使内部产生拉伸应力，这些残余应力的分布如图(c)所示。 56. 无论固一液界面微观结构呈粗糙型还是光滑型，晶体生长时液相原子都是一个个地沿着固相面的垂直方无论固一液界面微观结构呈粗糙型还是光滑型，晶体生长时液相原子都是一个个地沿着固相面的垂直方向连接上去的。正确答案：错误；固一液界面微观结构呈粗糙型时晶体生长时液相原子都是一个个地沿着固相面的垂直方向连接上去的。错误

27、；固一液界面微观结构呈粗糙型时,晶体生长时液相原子都是一个个地沿着固相面的垂直方向连接上去的。57. 求含碳质量分数小于等于0.02%的铁碳合金在室温下的各组织的含量。求含碳质量分数小于等于0.02%的铁碳合金在室温下的各组织的含量。含碳质量分数为0.02%铁碳合金室温下的组织为F+Fe3C F=(6.69-0.02)/(6.69-0.008)100% Fe3C=(0.02-0.008)/(6.69-0.008)100% 58. 弹簧用60Si2Mn制造，其最终热处理是( )。A调质B淬火C淬火+中温回火D淬火+低温回火弹簧用60Si2Mn制造，其最终热处理是( )。A调质B淬火C淬火+中温回火D淬火+低温回火正确答案：C59. 俗称的万能胶一般是指氯丁橡胶胶粘剂。( )俗称的万能胶一般是指氯丁橡胶胶粘剂。()错误60. 各种工具要求硬度及耐磨性好，则应选用含碳量( )的钢。A较高B较低C小于04D大于2各种工具要求硬度及耐磨性好，则应选用含碳量( )的钢。A较高B较低C小于04D大于2正确答案：A