东北大学22春《材料科学导论》离线作业一及答案参考96

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1、东北大学22春材料科学导论离线作业一及答案参考1. 高分子材料的断裂韧性普遍较低，只有用玻璃纤维增强的塑料才有较高的断裂韧性。( )A.错误B.正确参考答案：B2. 图5-14为三元系中两种三相区在不同温度下截得的共轭三角形在成分三角形中的投影。试判断两种三相平衡转变的图5-14为三元系中两种三相区在不同温度下截得的共轭三角形在成分三角形中的投影。试判断两种三相平衡转变的类型，并说明理由。在此类投影图中，可以利用不同温度下截得的共轭三角形相对位置的变化分析其移动方向，来判断三相平衡转变的类型。三相平衡共晶转变的特征是：由高温到低温，不同温度下的共轭三角形是以三角形的一个顶点为先导(一个顶点在前

2、)向降温方向(箭头指向)移动，所以图中(a)为三相平衡共晶转变。三相平衡包晶转变的特征是：由高温到低温，不同温度下的共轭三角形是以三角形的一个边为先导(一个边在前)向降温方向(箭头指向)移动，所以图中(b)为三相平衡包晶转变。 3. 低合金结构钢与相同含碳量的碳钢相比强度要高得多，并具有良好的塑性、韧性、耐蚀性和焊接性。低合金结构钢与相同含碳量的碳钢相比强度要高得多，并具有良好的塑性、韧性、耐蚀性和焊接性。此题为判断题(对，错)。正确答案：4. 金属材料最适合的切削加工硬度约在_HBW。金属材料最适合的切削加工硬度约在_HBW。正确答案：渗碳渗碳5. 现有两块金属，一块是HTl50，另一块是4

3、5钢，可采用哪些方法将它们区分开来?现有两块金属，一块是HTl50，另一块是45钢，可采用哪些方法将它们区分开来?正确答案：断口宏观分析；观察金相组织；用榔头砸碎易破碎者为HTl50。断口宏观分析；观察金相组织；用榔头砸碎,易破碎者为HTl50。6. 灰铸铁的b、S、e、均比钢低得多，这是由于石墨存在，不仅割裂了基体的连续性，而且在尖角处造成应力集中的灰铸铁的b、S、e、均比钢低得多，这是由于石墨存在，不仅割裂了基体的连续性，而且在尖角处造成应力集中的结果。()正确7. 为了获得较高的抗热冲击性能，热导率越大越好，热胀系数越小越好。同时，材料的弹性模量应是越大越好。( )A.错误B.正确参考答

4、案：B8. 在windows资源管理器中，练习操作对象各种选择模式。在windows资源管理器中，练习操作对象各种选择模式。正确答案：操作对象的各种选择模式分别如图2-9、图2-10、图2-11、图2-12和图2-13所示。rnrnrnrnrnrn图2-13 选择批量对象相对于基于字符的命令行工作界面，GUI工作界面带来了操作模式的改变。最本质的改变是，体现了以操作对象为中心的操作模式。也就是说，在这种操作模式中，先给出要操作的对象(相当于宾语)，然后再给出具体的操作(相当于谓语)。反之，命令行工作方式中，是先给出要进行的具体操作(相当于谓语)，然后再给出操作的对象(相当于宾语)。因此，在GU

5、I工作界面中，对象的选择就比较重要。选择单个对象的方法：用鼠标单击所需对象。选择连续多个对象的方法：用鼠标单击要选择的连续对象中的第一个对象，在按下Shift键的同时单击要选择的连续对象中的最后一个对象。选择非连续多个对象的方法：用鼠标单击要选择的非连续对象中的任一个对象，在按下Ctrl键的同时单击要选择的非连续对象的每一个对象。选择全部对象的方法：采用选择连续多个对象的选择方法。首先确定全部对象所在的目录，用鼠标单击窗口的编辑(E)菜单中的全部选定(A)菜单项，或按Ctrl+A组合键。选择批量对象的方法：首先确定全部对象所在的目录，采用选择非连续多个对象的方法选择其中不需要的几个对象。然后，

6、用鼠标单击窗口的编辑(E)菜单中的反向选择(I)菜单项。选择批量对象的方法一般用于如下操作场景：需要选择的对象很多，其中只有少量的几个对象不需要。此时，如果采用选择非连续多个对象的方法或者结合选择非连续多个对象的方法和选择连续多个对象的方法，效率都比较低。因此，采用选择批量对象方法可以节省时间和工作量。事实上，选择连续多个对象的方法、选择非连续多个对象的方法、选择全部对象的方法以及选择批量对象的方法，是命令行工作方式中有关文件资源描述中通配符概念的另一种表现形式。比如，全部对象选择方法等同于通配符描述*。9. 1839年Goodyear发现橡胶硫化，奠定了橡胶硫化理论基础，并使橡胶制品生产和使

7、用得到了广泛应用。( )A.错误B.正确参考答案：B10. 钢的淬硬性主要取决于( )。 A含碳量 B冷却速度 C合金元素含量钢的淬硬性主要取决于()。A含碳量B冷却速度C合金元素含量A11. 一般情况下强度越高的材料延展性越低。( )A.错误B.正确参考答案：B12. 面心立方金属孪生的和都是111，在一个特定的111)面，例如(111)面有几种产生孪晶的方法，写出它们的的方向指面心立方金属孪生的和都是111，在一个特定的111)面，例如(111)面有几种产生孪晶的方法，写出它们的的方向指数。解面心立方金属孪生的孪生方向是(112)方向，必在面上。如果在(111)面上发生孪晶，根据晶带定律，

8、在(111)面上的是112、121和211三种。13. 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：A14. 根据以下各题的要求，在常用金属材料中选用合适的牌号，并回答有关问题： 20，20CrMnTi，45，40Cr，38CrMoAl，65Mn根据以下各题的要求，在常用金属材料中选用合适的牌号，并回答有关问题：20，20CrMnTi，45，40Cr，38CrMoAl，65Mn，60Si2Mn，CCr15，9SiCr，CrWMnCr12MoV，W18C14V，W6M05C14V2，2Cr1340Cr，正火，表面淬火+低温回火$38CrMoAl，退火，调质，去应

9、力退火，氮化15. 合金是一种金属元素与其他金属元素或非金属元素通过熔炼或其他方法结合而成的具有的材料。合金是一种金属元素与其他金属元素或非金属元素通过熔炼或其他方法结合而成的具有的材料。正确答案：金属特性金属特性16. 焊接性能主要与金属材料的化学成分有关，尤其与碳的影响最大。焊接性能主要与金属材料的化学成分有关，尤其与碳的影响最大。此题为判断题(对，错)。正确答案：17. 金属化合物的强度、硬度高，而塑性、韧性差。金属化合物的强度、硬度高，而塑性、韧性差。错误金属化合物的硬度高，强度不一定高。18. 纯金属的结晶与同素异构转变都有一个恒温的过程。纯金属的结晶与同素异构转变都有一个恒温的过程

10、。此题为判断题(对，错)。正确答案：19. 玻璃钢是_组成的复合材料。玻璃钢是_组成的复合材料。正确答案：以玻璃纤维为增强剂、以树脂为胶黏剂；以玻璃纤维为增强剂、以树脂为胶黏剂；20. 20CrMnTi是常见的_钢，其平均含碳量为_。20CrMnTi是常见的_钢，其平均含碳量为_。正确答案：合金渗碳钢 020合金渗碳钢02021. 实际金属晶体结构中的晶界属于晶体缺陷中的( )。A.面缺陷B.点缺陷C.线缺陷参考答案：A22. 可口可乐塑料瓶、塑料脸盆、变形金刚玩具等制品，应采用什么成形方法?可口可乐塑料瓶、塑料脸盆、变形金刚玩具等制品，应采用什么成形方法?正确答案：先区分是热塑性材料还是热固

11、性材料再选择成形方法。先区分是热塑性材料还是热固性材料,再选择成形方法。23. 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?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、

12、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。24. 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：A25. 金属材料的主要成型方法有：( )等。A.液态成型B.塑变成型C.锻压成型D.机械加工参考答案：AB26. 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。27. 高分子压电材料是一些有对称碳原子的生物大分子和合成的高分子晶体化合物。与压电陶瓷相比，压电高分子材料具有密度低、柔韧、耐冲击性好、力学阻

13、抗低，压电性稳定，易于与水及人体等声阻配合，可塑性比陶瓷高10倍，能制成大面积薄膜传感材料，便于大规模集成化等特点，是具有应用前景的一类新材料。( )A.错误B.正确参考答案：A28. 20CrMnTi与1Cr18Ni9Ti中的Ti都是起细化晶粒作用。( )20CrMnTi与1Cr18Ni9Ti中的Ti都是起细化晶粒作用。()错误29. 相图是表达_之间的关系的图形。相图是表达_之间的关系的图形。正确答案：成分、温度和相；成分、温度和相；30. 使用性能是指金属材料在使用条件下所表现出来的性能。使用性能是指金属材料在使用条件下所表现出来的性能。此题为判断题(对，错)。正确答案：31. 在铁碳合

14、金相图中PSK线是( )。A同素异构转变线B碳溶解度线C共晶线D共析线在铁碳合金相图中PSK线是( )。A同素异构转变线B碳溶解度线C共晶线D共析线正确答案：D32. 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：C33. 现有下列铸铁，请按用途选材：HT250KTH350-10OT600-2 A机床床身( ) B柴油机曲轴( ) C汽车前后轮壳现有下列铸铁，请按用途选材：HT250KTH350-10OT600-2A机床床身()B柴油机曲轴()C汽

15、车前后轮壳()$34. 在共析温度下，奥氏体的最低含碳质量分数是0.77%。在共析温度下，奥氏体的最低含碳质量分数是0.77%。错误在共析温度下，奥氏体的最低含碳质量分数是0。35. 材料增强的种类有( )。A.颗粒增强B.晶须C.纤维增强D.上述所有参考答案：D36. 钢的淬火是将钢加热到_以上的一定温度，保温一定时间，然后以_临界淬火速度的速度冷却，使过冷奥氏钢的淬火是将钢加热到_以上的一定温度，保温一定时间，然后以_临界淬火速度的速度冷却，使过冷奥氏体转变为_或_组织的热处理工艺。临界温度$大于$马氏体$贝氏体37. 不论晶核大小，形成晶核时都需要形核功。不论晶核大小，形成晶核时都需要形

16、核功。错误晶核半径在rkr0之间时需要形核功，rr0不需要形核功。38. 沥青混合料中，沥青与矿料发生吸附作用，形成扩散结构膜称为_沥青，可改善沥青原有_的性质。沥青混合料中，沥青与矿料发生吸附作用，形成扩散结构膜称为_沥青，可改善沥青原有_的性质。结构$粘性39. 常用45钢制造机械零件，这是因为其( )。A属于中碳钢B具有良好的综合力学性能C具有良好的硬度常用45钢制造机械零件，这是因为其( )。A属于中碳钢B具有良好的综合力学性能C具有良好的硬度和强度D价格便宜正确答案：B40. 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

17、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：A41. 某紫铜管由坯料冷拉而成，此管在随后进行的冷弯过程中常常开裂，其原因是( )不足。 ARm(b) BReL(s) C某紫铜管由坯料冷拉而成，此管在随后进行的冷弯过程中常常开裂，其原因是()不足。ARm(b)BReL(s)CA()DR-1(-1)C42. 沥青混合料的温度稳定性随用油量的增加而提高。( )沥青混合料的温度稳定性随用油量的增加而提高。()错误43. 插齿刀是加工齿轮的刀具，形状复杂，要求具有足够的硬度(6364HRC)和热硬性，选用W18C14V制造，要求如下。插齿刀是加工齿轮的刀具，形状复杂，要求具有足

18、够的硬度(6364HRC)和热硬性，选用W18C14V制造，要求如下。锻坯退火机械加工淬火+3次回火磨削加工蒸汽处理。$锻造成形，打碎粗大碳化物并使其均匀。 退火降低硬度、均匀组织，改善切削加工性能。 淬火获得M，提高工件的硬度和耐磨性； 回火消除淬火内应力，尽量减小AR量； 蒸汽处理提高工件表面的耐磨性。$12601280加热，分级淬火；560回火3次；M回+K粒状+少量AR。 44. 乳化剂的亲水亲油平衡值HLB乳化剂的亲水亲油平衡值HLB根据乳化剂亲油基和亲水基对其性能的贡献，给每一种乳化剂一个数值叫亲水亲油平衡值，用HLB来表示，它表示乳化剂的亲水性能的大小。45. 球墨铸铁常用的热处

19、理方法有_。球墨铸铁常用的热处理方法有_。正确答案：正火、去应力退火、淬火+回火等；正火、去应力退火、淬火+回火等；46. 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。47. 下面关于回火脆性的论述，( )不正确。A300左右产生回火脆性称为第一类回火脆性B400550产生

20、下面关于回火脆性的论述，( )不正确。A300左右产生回火脆性称为第一类回火脆性B400550产生回火脆性称为第二类回火脆性C第一类回火脆性是由于薄片碳化物析出引起的D回火脆性均无法消除正确答案：D48. 有一矩形交联的橡胶样条长100mm，宽40mm，厚度为5mm，在26.85时，用10N的力可将其沿长度方向拉伸至原长的两倍，有一矩形交联的橡胶样条长100mm，宽40mm，厚度为5mm，在26.85时，用10N的力可将其沿长度方向拉伸至原长的两倍，如果该橡胶的密度为900kg/m3，计算该橡胶网链的平均分子量。已知l=100mm，=40mm，t=5mm，T=26.85=300K，F=10N，

21、=900kg/m3，=2，k=1.3810-23J/K 橡胶的状态方程为 得 又 得 49. 铸造成型生产的铸件的机械性能较低，容易出现缺陷; 且工序繁多，质量难以控制;铸造条件恶劣，劳动强度大。( )A.错误B.正确参考答案：B50. 在fcc结构中，下面的2个位错反应，哪一个能进行?在fcc结构中，下面的2个位错反应，哪一个能进行?，式中三个位错的柏氏矢量平方都等于，根据位错反应的Frank判据，反应式左端柏氏矢量的平方和大于右端的柏氏矢量平方，所以位错反应是可行的。 ，反应式左端柏氏矢量的平方和右端的柏氏矢量平方都等于，不能直接根据Frank判据来判定位错是否能反应，应进一步分析。位错的

22、滑移面应是(111)，位错的滑移面应是。两个位错的滑移面的交线是，发生反应的位错线都平行于，位错及与的夹角均为60，他们的螺型分量为，刃型分量为，这两个位错的总能量是 反应后生成的a010位错，它和011的夹角是45，其刃型分量和螺型分量均为，这位错的能量为 因11/85/4，所以反应是可行的。 51. (2004年高考题)为了提高金属的力学性能，必须控制金属结晶后的晶粒大小。细化晶粒的根本途径是控制(2004年高考题)为了提高金属的力学性能，必须控制金属结晶后的晶粒大小。细化晶粒的根本途径是控制_及_。正确答案：形核率 晶核的长大速度形核率晶核的长大速度52. 陶瓷材料具有金属材料和高分子材

23、料所没有的高强度、高硬度、耐腐蚀、导电、绝缘、磁性、透光、半导体以及压电、铁电、光电、电光、超导、生物相容性等特殊性能，目前已从日用、化工、建筑、装饰发展到微电子、能源、交通及航天等领域，是继金属材料、高分子材料之后的第三大类材料。( )A.错误B.正确参考答案：B53. 在拉拔铜材的过程中，需要进行中间退火时，其退火温度约为多少(即确定其再结晶退火的温度，铜的熔点为1 083)?在拉拔铜材的过程中，需要进行中间退火时，其退火温度约为多少(即确定其再结晶退火的温度，铜的熔点为1 083)?再结晶温度TR0.4(1083+273) -273=269.4270 铜的再结晶退火温度TZ=TR+(10

24、0200) =370470 54. 9SiCr、GCrl5的预备热处理为_，最终热处理为_。9SiCr、GCrl5的预备热处理为_，最终热处理为_。正确答案：球化退火 淬火+低温回火球化退火淬火+低温回火55. 铝合金人工时效比自然时效所获硬度高、且效率也高，因此多数情况下采用人工时效。( )铝合金人工时效比自然时效所获硬度高、且效率也高，因此多数情况下采用人工时效。()正确56. 导向刮板造型是以导板为基准，使刮板沿导板_而刮制砂型的一种造型方法。A.转动B.螺旋式转动导向刮板造型是以导板为基准，使刮板沿导板_而刮制砂型的一种造型方法。A.转动B.螺旋式转动C.来回移动D.波浪式移动参考答案

25、：C57. 设A-B二元合金系，无论液相或固相都形成理想溶体。纯A金属相变吉布斯自由能数据如下(单位：J/mol)： (bcc)L设A-B二元合金系，无论液相或固相都形成理想溶体。纯A金属相变吉布斯自由能数据如下(单位：J/mol)：(bcc)L熔点=2900K=4.186(5800-2.0T)(hcp)L熔点=1900K=4.186(3800-2.0T)(fcc)L熔点=1530K=4.186(3300-2.15T)纯B金属相变吉布斯自由能数据如下：L熔点eL熔点L熔点作出涉及液相的曲线图(即各相的熔点一成分线)。的定义为其中和代表任意两个相。计算并作出(1500K以上部分)的A-B相图。解

26、根据给出的式子，先计算各相熔点温度T与成分的关系。 L： 即 L： 即 L： 即 根据上面式子画出熔点温度T与成分的关系，如图3-32所示。 计算并作出(1500K以上部分)的A-B相图。 从上面的计算和图看出，靠近A边首先发生L转变，靠近B边首先发生L转变。并且从数据看出，涉及的相变温度都在1500K以下。所以在1500K以上的相图，只有、和三个转变。 计算的平衡线。设x为平衍的固相()成分，y为平衡的液相成分，根据平衡时化学势相等，并且因液相或固相都形成理想溶体，得如下方程 把给出的数据代入： 用教材第3童附录给出的程序，计算所得结果如下： T/K 2850 2800 2750 2700

27、2650 2600 2550 2500 2450 x 0.0168 0.0341 0.0521 0.0706 0.0897 0.1095 0.1300 0.1513 0.1734 xL 0.0339 0.0680 0.1024 0.1369 0.1717 0.2065 0.2416 0.2768 0.312 T/K 2400 2350 2300 2250 2200 2150 2100 2050 2000 x 0.1963 0.2202 0.2451 0.2711 0.2982 0.3266 0.3564 0.3877 0.420 xL 0.3475 0.3830 0.4185 0.4540 0

28、.4896 0.5249 0.5603 0.5955 0.630 计算的平衡线。设z为平衡的固相()成分，y为平衡的液相成分，把数据代人上面给出的化学势相等的方程，得 用教材第3章附录给出的程序，计算所得结果如下： T/K 2500 2450 24.00 2350 2300 2250 2200 2150 2100 2050 2000 span name=mathsx_e/span 0.9320 0.8629 0.7927 0.7212 0.6484 0.5742 0.4983 0.4207 0.3413 0.2597 0.1758 span name=mathsx_L/span 0.9135

29、0.8284 0.7446 0.6624 0.5816 0.5025 0.4250 0.3493 0.2754 0.2035 0.1435 计算阳的平衡线。设x为平衡的相成分，y为平衡的相成分，把数据代人上面给出的化学势相等的方程，得 用教材第3章附录给出的程序，计算所得结果如下： T/K 2350 2300 2250 2200 2150 2IOO 2050 2000 1950 x 0.2795 0.2808 0.2820 0.2833 0.2844 0.2856 0.2867 0.2878 0.2888 x 0.5292 0.5344 0.5397 0.5451 0.5506 0.5562

30、0.5621 0.5680 0.5741 T/K 1900 1850 1800 1750 1700 1650 1600 1550 1500 x 0.2897 0.2906 0.2915 0.2922 0.2928 0.2934 0.2838 0.294i 0.2943 x 0.5804 0.5868 0.5935 0.6003 0.6073 0.6145 0.6200 0.6297 0.6377 根据计算得出的数据，画出相图，如图所示，其中共晶温度约为2250。 因为假设是理想溶体，也可以按如下办法作简单计算。设A-B二元系，有两相平衡，两相平衡时各组元在两相的化学势相等，因此得： 上两式整理

31、得 解 上述联立方程，得平衡成分与温度件的关系： 用上式可以计算两个平衡相的成分一温度曲线。 58. 汽车传动轴在工作过程中所受到的载荷是( )。A弯曲载荷B压缩载荷C拉伸载荷D扭转载荷汽车传动轴在工作过程中所受到的载荷是( )。A弯曲载荷B压缩载荷C拉伸载荷D扭转载荷正确答案：D59. 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 $合成聚甲苯基-2，4-二氨基甲酸丁二醇酯的反应式 60. 金属在塑性变形中，随着变形量的增加，由于_和_增加，而使金属的_和_显著提高，_和_金属在塑性变形中，随着变形量的增加，由于_和_增加，而使金属的_和_显著提高，_和_明显下降，这种现象称为_。位错密度$位错交互作用$强度$硬度$塑性$韧性$加工硬化