东北大学22春《现代材料测试技术》离线作业一及答案参考81

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1、东北大学22春现代材料测试技术离线作业一及答案参考1. 具有包晶转变的合金，室温的组成相为+，其中相均是包晶转变的产物。具有包晶转变的合金，室温的组成相为+，其中相均是包晶转变的产物。错误室温的组成相为+，其中相不一定是包晶转变的产物。2. 金属在静载荷作用下，抵抗_或断裂的能力称为强度。金属在静载荷作用下，抵抗_或断裂的能力称为强度。正确答案：塑性变形塑性变形3. 45钢的平均含碳量为_。45钢的平均含碳量为_。正确答案：0.45%45%4. 铝合金能像钢一样通过淬火得到马氏体强化吗?为什么?铝合金能像钢一样通过淬火得到马氏体强化吗?为什么?不能。钢通过淬火得到马氏体而显著强化，其根本原因是

2、因为在淬火过程中发生了Fe的同素异构转变，由面心立方的-Fe转变为体心的-Fe。而铝合金在固态下加热或冷却时只有溶解度变化，而没有同素异构转变，因此不能像钢一样通过淬火得到马氏体强化。5. 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：A6. 纯金属的晶格类型主要有_晶格、_晶格和_晶格三种。纯金属的晶格类型主要有_晶格、_晶格和_晶格三种。体心立方$面心立方$密排六方7. 试说明离子交换树脂在水的净化和海水淡化方面的应用。试说明离子交换树脂在水的净化和海水淡化方面的应用。离子交换树脂可以净化水和使海水淡化，因为当水

3、或溶液通过阳离子交换树脂后，水中的阳离子Na+、Ca2+、Mg2+等进入树脂中，树脂上的H+进入水中或溶液中，因而，水中的阳离子只剩下H+；而后再将水通过阴离子交换树脂，水中的阴离子Cl-、等进入树脂中，树脂上的-OH进入水中或溶液中，因而水中的阴离子只剩下OH-从而使水净化，海水淡化。用离子交换树脂处理过的水称为去离子水，它在工业、实验室和锅炉用水中得到广泛应用。用离子交换树脂处理水比用蒸馏方法效率高，设备简单，节约电能。8. 测量氮化层的硬度，一般选择( )。A洛氏硬度HRAB布氏硬度HBSC洛氏硬度HRCD维氏硬度HV测量氮化层的硬度，一般选择( )。A洛氏硬度HRAB布氏硬度HBSC洛

4、氏硬度HRCD维氏硬度HV正确答案：D9. 拉深时为什么会起皱和拉裂?如何避免?拉深时为什么会起皱和拉裂?如何避免?正确答案：拉深时起皱和拉裂是由拉深过程中产生的应力引起的当法兰处的切向压应力达到一定数值时法兰部分便会失稳而发生起皱现象；当筒壁与筒底的过渡部分即“危险断面”内应力达到该处材料的抗拉强度时就会导致拉裂现象产生。避免起皱现象往往可采用增加压边圈的方法来解决；避免拉裂现象可以从圆角半径、凸凹模间隙、拉深系数、润滑等方面加以控制。拉深时起皱和拉裂是由拉深过程中产生的应力引起的,当法兰处的切向压应力达到一定数值时,法兰部分便会失稳而发生起皱现象；当筒壁与筒底的过渡部分即“危险断面”内应力

5、达到该处材料的抗拉强度时,就会导致拉裂现象产生。避免起皱现象,往往可采用增加压边圈的方法来解决；避免拉裂现象,可以从圆角半径、凸凹模间隙、拉深系数、润滑等方面加以控制。10. 色差是一种( )。A.球差B.像差C.像散参考答案：B11. 下列铁碳合金基本组织中与纯铁的性能相似的是( )。AFe3CBPCLdDF下列铁碳合金基本组织中与纯铁的性能相似的是( )。AFe3CBPCLdDF正确答案：C12. 某合金中a为母相，卢为析出相，a/界面能为0.5 J/，a/a界面能为0.6 J/。 求相在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/界面能为0.5 J/，a/a界面能为0

6、.6 J/。求相在a相界面上形核(双球冠状)的接触角以及在界面上形核的f()因子。设a相界面厚度和晶粒直径D之比/D=，利用10-4题中所得的结果，求ln(I2/I3)。(I2和I3分别为在界面和在晶粒内形核的形核率)解相在相界面上形核(双球冠状，见图7-8)的接触角为 故 =arccos0.6=53.13 在界面上形核的f()因子为 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。109 相晶粒直径为1mm，晶界厚度为1nm。在1000K析

7、出a相，/a非共格界面能为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2，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 在晶界上非均匀形核时，因a相在晶界上接触角为

8、60，故f()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 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。 13. S表示钢材在拉伸变形时为5%时的伸长率。( )S表示钢材在拉伸变形时为5%时的伸长率。()2错误14. +共析转变时温度不变，且三相的成分也是确定的。( )+共析转变时温度不变，且三相的成分也是确定的。()正确15. 钢的渗碳温度范围是( )。 A600650 B800850 C9

9、00950 D10001050钢的渗碳温度范围是()。A600650B800850C900950D10001050C16. 晶体中，在滑移面上有一对平行刃位错，它们的间距该多大才不致在它们的交互作用下发生移动?设位错的滑移阻力(晶体中，在滑移面上有一对平行刃位错，它们的间距该多大才不致在它们的交互作用下发生移动?设位错的滑移阻力(切应力)为(答案以6表示)2个位错(设为A和B)在滑移方向单位长度上的作用力为，现2个位错处于同一个滑移面，所以作用力为，其中是两位错的距离。当这个力等于和大于位错滑移需要克服的阻力时，2个位错就能滑动，所以当 时2个位错就会滑动。即 若两个位错是同号的，则两个位错相

10、距的距离小于上面计算的x时，2位错相斥移动到距离为x时保持不动；若2位错是反号的，则2个位错间的距离小于上面计算的x时,2位错相吸移动直至相对消。2个位错间的距离大于x才会保持不动。 在攀移方向的作用力为0，所以不论2个位错的间距为何，都不会发生攀移。 17. 透射电镜成像系统中，若使中间镜物平面与物镜像平面重合的操作称为成像操作; 而使中间镜的物平面与物镜背焦面重合的操作称为衍射操作。( )A.正确B.错误参考答案：A18. 在同一品种石油材料中，牌号愈小，沥青愈软；随着牌号增加，沥青粘性增加，塑性增加，而温度敏感性减小。( )在同一品种石油材料中，牌号愈小，沥青愈软；随着牌号增加，沥青粘性

11、增加，塑性增加，而温度敏感性减小。()错误19. 铸铁石墨化的第三个阶段最容易进行。( )铸铁石墨化的第三个阶段最容易进行。()错误20. 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21. 陶瓷材料可以制作刀具材料，也可以制作保温材料。( )陶瓷材料可以制作刀具材料，也可以制作保温材料。()正确22. 在下列3种钢中，钢的弹性最好的是( )。A45BT12C60D65Mn在下列3种钢中，钢的弹性最好的是( )。A45BT12C60

12、D65Mn正确答案：D23. 地沥青质是决定石油沥青温度敏感性和粘性的重要组分，其含量越多，则软化点越高，粘性越小，也越硬脆。( )地沥青质是决定石油沥青温度敏感性和粘性的重要组分，其含量越多，则软化点越高，粘性越小，也越硬脆。()错误24. 石灰在应用时不能单独应用，因为( )。 A熟化时体积膨胀导致破坏 B硬化时体积收缩导致破坏 C过火石灰的石灰在应用时不能单独应用，因为()。A熟化时体积膨胀导致破坏B硬化时体积收缩导致破坏C过火石灰的危害B25. Mg晶体可在1010及基面间交滑移，又可在1011及基面间交滑穆； 以一个单晶胞表示出这两种交滑移的可能性。Mg晶体可在1010及基面间交滑移

13、，又可在1011及基面间交滑穆；以一个单晶胞表示出这两种交滑移的可能性。在(1010)及(1011)间能否交滑移?Mg的晶体结构是hcp。从图可以看出， (1011)面和基面(0001)的交线是1210方向，(1010)面和基面(0001)的交线数2110(同属方向族)，而滑移方向是，所以这两组面之间可以交滑移。 26. 影响铸铁石墨化的最主要因素有_和_。影响铸铁石墨化的最主要因素有_和_。正确答案：化学成分冷却速度；化学成分,冷却速度；27. 固态相变在形核方面与液一固相变比较有何特点?固态相变在形核方面与液一固相变比较有何特点?正确答案：与液态结晶相比固态相变在形核方面有如下特点：rn

14、固态相变主要依靠非均匀形核。这是由固态介质在结构组织方面先天的不均匀性所决定的。固态介质具有各种点、线、面等缺陷这些缺陷分布不均匀具有的能量高低不同这就给非均匀形核创造了条件。rn 新相与母相之间存在一定的位向关系。常以低指数且原子密度较大而又匹配较佳的晶面互相平行构成确定位向关系的界面借以减小新相与母相之间的界面能。rn 相界面易成共格或半共格界面。这是因为以形成共格界面而进行相变其阻力最小半共格界面次之非共格界面阻力最大。与液态结晶相比,固态相变在形核方面有如下特点：固态相变主要依靠非均匀形核。这是由固态介质在结构组织方面先天的不均匀性所决定的。固态介质具有各种点、线、面等缺陷,这些缺陷分

15、布不均匀,具有的能量高低不同,这就给非均匀形核创造了条件。新相与母相之间存在一定的位向关系。常以低指数且原子密度较大而又匹配较佳的晶面互相平行,构成确定位向关系的界面借以减小新相与母相之间的界面能。相界面易成共格或半共格界面。这是因为以形成共格界面而进行相变其阻力最小,半共格界面次之,非共格界面阻力最大。28. 渗碳零件表面含碳量一般应控制在，否则会影响钢的力学性能。渗碳零件表面含碳量一般应控制在，否则会影响钢的力学性能。正确答案：075085；75085；29. 金属的同素异构转变也是属于( )。A凝固B升华C结晶D熔化转变金属的同素异构转变也是属于( )。A凝固B升华C结晶D熔化转变正确答

16、案：C30. 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：31. 高压造型常用_制造模底板。A.ZG35B.HT200C.QT5007D.ZL103高压造型常用_制造模底板。A.ZG35B.HT200C.QT500-7D.ZL103参考答案：A32. 假定合金铸件的枝晶偏析可近似用正弦函数曲线描述： 式中，C0为浓度平均值；A0为原始成分偏析振幅，A0=cmax-假定合金铸件的枝晶偏析可近似用正弦函数曲线描述：式中，C0为浓度平均值；A0为原始成分偏析振幅，A0=cmax-c0；为半波长(枝晶间距之半)。以成分偏析振幅降至原来的1%作为均匀

17、化判据，试分析均匀化所需时间及主要影响因素。均匀化退火时溶质原子由高浓度区域流向低浓度区域，正弦波的振幅逐渐减小，但波长不变，可得边界条件： c(x=0，t)=c0 据此可求出菲克第二定律的解为： 对应于函数的最大值(的值)有sin()，因而 代入A0=cmax-c0，根据成分偏析振幅降至原来的1%的均匀化判据有： 即： 取对数可算出均匀化所需时间t为： 结果表明，合金铸件均匀化退火所需时间取决于枝晶间距和扩散系数D。因此若采取措施减小枝晶间距，可显著减少均匀化退火时间。同时，退火温度越高，扩散系数D越大，退火时间也就越短。 33. 钢在加热时为了得到细小而均匀的奥氏体晶粒，必须严格控制加热温

18、度和保温时间，以免发生_现象。钢在加热时为了得到细小而均匀的奥氏体晶粒，必须严格控制加热温度和保温时间，以免发生_现象。正确答案：晶粒粗大晶粒粗大34. 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。35. 在debye照相法中，不受底片收缩影响的底片安装方法是( )。A.正装B.反装C

19、.不对称参考答案：C36. 在石油中当油分含量减少时，则沥青粘滞性增大。( )在石油中当油分含量减少时，则沥青粘滞性增大。()正确37. 垂直方向铸件高度_冒门的有效补缩距离时，在铸件的中间一段会产生轴线缩松。A.大于B.小于C.垂直方向铸件高度_冒门的有效补缩距离时，在铸件的中间一段会产生轴线缩松。A.大于B.小于C.等于D.无关参考答案：A38. 铸造碳钢一般用来制造形状复杂、力学性能要求较高的机械零件。铸造碳钢一般用来制造形状复杂、力学性能要求较高的机械零件。此题为判断题(对，错)。正确答案：39. 1148时，C在一Fe中具有最大溶解度wc=211，求100个单位晶胞中有多少个C原子?

20、1148时，C在一Fe中具有最大溶解度wc=211，求100个单位晶胞中有多少个C原子?正确答案：100个晶胞中有40个碳原子。100个晶胞中有40个碳原子。40. 制造锉刀可选用( )钢。AT12AB45C60D08F制造锉刀可选用( )钢。AT12AB45C60D08F正确答案：A41. GCrl5钢不仅用于制造精密轴承，还常用于制造量具和模具。( )GCrl5钢不仅用于制造精密轴承，还常用于制造量具和模具。( )此题为判断题(对，错)。正确答案：42. (2011年高考题)在室温下，随含碳量的增加，亚共析钢中的_增加。A铁素体B奥氏体C珠光体D莱氏(2011年高考题)在室温下，随含碳量的

21、增加，亚共析钢中的_增加。A铁素体B奥氏体C珠光体D莱氏正确答案：C43. 吸收因子A()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：A44. 临界冷却速度VK指的是什么?它和钢的淬透性之间有什么关系?临界冷却速度VK指的是什么?它和钢的淬透性之间有什么关系?正确答案：VK指的是淬火时只发生马氏体转变的最小冷却速度一般VK值越小钢的淬透性越好。VK指的是淬火时只发生马氏体转变的最小冷却速度,一般VK值越小钢的淬透性越好。45. 固溶体的晶格与( )相同。 A溶液 B溶剂 C溶质 D溶质或溶剂固溶体的晶格与()相同。A溶液B溶剂C溶质D溶质或溶剂B46. 在沥青混合料中

22、加入矿粉的目的是提高混合料的密实度和增大矿料的比表面积。( )在沥青混合料中加入矿粉的目的是提高混合料的密实度和增大矿料的比表面积。()正确47. 高速钢俗称锋钢，其英文缩写为HSS，最常用的两个牌号是_和_。高速钢俗称锋钢，其英文缩写为HSS，最常用的两个牌号是_和_。正确答案：W18Cr4V W6M05Cr4V2W18Cr4VW6M05Cr4V248. 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：A49. 呋喃酚醛树脂宜作_自硬砂的粘结剂。A.铸铁件B.铸钢件C.有色金属铸件D.箱体类呋喃酚醛树脂宜作_自硬砂的粘结剂。A.铸铁件B.铸钢件C.有色金属铸件D.箱体类参考答

23、案：B50. 位错密度是指_，其单位是_。位错密度是指_，其单位是_。正确答案：单位体积中位错线的总长度cmcm3；单位体积中位错线的总长度,cmcm3；51. 选择分型面的第一条原则是保证能够起模。( )选择分型面的第一条原则是保证能够起模。( )此题为判断题(对，错)。正确答案：52. (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53. 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：B54. 固态收缩指的

24、是_收缩，常用_来表示。固态收缩指的是_收缩，常用_来表示。正确答案：从凝固终止温度到室温间线收缩率；从凝固终止温度到室温间,线收缩率；55. 在缓慢冷却条件下，C=0.77%的钢比C=0.45%的钢塑性_，强度_。在缓慢冷却条件下，C=0.77%的钢比C=0.45%的钢塑性_，强度_。差$高56. 激发限与吸收限是一回事，只是从不同角度看问题。( )A.正确B.错误参考答案：A57. 具有fcc结构晶体的(100)、(110)、(111)、(200)、(210)、(311)对应的倒易点在衍射时都有可能落在反射球面上，而晶面( )将出现反射。A.(311)B.(200)C.(210)D.A和B

25、参考答案：D58. 20高锡铝是在软基体上分布硬质点的滑动轴承合金。( )20高锡铝是在软基体上分布硬质点的滑动轴承合金。()错误59. 计算共晶莱氏体在共晶反应和共析反应完成时，其组成相的相对含量。计算共晶莱氏体在共晶反应和共析反应完成时，其组成相的相对含量。正确答案：共晶莱氏体在共晶反应完成时相组织物为奥氏体+渗碳体w()=52w(Fe3C)=48；共晶莱氏体在共析反应完成时相组织物为铁素体+渗碳体w(F)=358w(Fe3C)=642。共晶莱氏体在共晶反应完成时相组织物为奥氏体+渗碳体,w()=52,w(Fe3C)=48；共晶莱氏体在共析反应完成时相组织物为铁素体+渗碳体,w(F)=358,w(Fe3C)=642。60. 背散射电子像和吸收电子像都可以显示样品的元素分布状态。( )A.正确B.错误参考答案：A