东北大学21秋《材料科学导论》在线作业二答案参考56

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1、东北大学21秋材料科学导论在线作业二答案参考1. 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

2、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。 2. 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

3、(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

4、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 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

5、0.3564 0.3877 0.420 xL 0.3475 0.3830 0.4185 0.4540 0.4896 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

6、0.3413 0.2597 0.1758 span name=mathsx_L/span 0.9135 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

7、 0.2888 x 0.5292 0.5344 0.5397 0.5451 0.5506 0.5562 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

8、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。 3. 金属材料发生弹性变形后，其内部组织与性能也发生变化。金属材料发生弹性变形后，其内部组织与性能也发生变化。此题为判断题(对，错)。正确答案：4. 5CrNiMo和3Cr2W8V同属热作模具钢，使用上是否有区别?为什么?5CrNiMo和3Cr2W8V同属热作模具钢，使用上是否有区别?为什么?有区别，5CrNiMo主要用于制作热锻模，3Cr2W8V主要用于制作热挤压模、压铸模等。它们使用上有区别的原

9、因是由于含合金元素的种类及数量不同，致使其高温强度、耐磨性、热稳定性、韧性等均不相同。相比较而言，5CrNiMo钢有高的淬透性和良好的综合力学性能，而3Cr2W8钢具有更高的高温强度、耐磨性和热稳定性等故应用不同。5. LY12的( )。 A耐蚀性好 B铸造性能好 C时效强化效果好 D压力加工性好LY12的()。A耐蚀性好B铸造性能好C时效强化效果好D压力加工性好C6. 合金收缩经历三个阶段，其中液态收缩和固态收缩是产生缩孔和缩松的基本原因。( )合金收缩经历三个阶段，其中液态收缩和固态收缩是产生缩孔和缩松的基本原因。( )此题为判断题(对，错)。正确答案：7. 淬火钢件回火过程中包括哪些转变

10、过程?淬火钢件回火过程中包括哪些转变过程?(1)马氏体中碳的偏聚； (2)马氏体的分解； (3)残余奥氏体的转变； (4)碳化物的转变； (5)渗碳体的聚集长大和a相的回复和再结晶。 8. 碳素工具钢随含碳量的增加其性能如何变化?碳素工具钢随含碳量的增加其性能如何变化?正确答案：碳素工具钢随含碳量的增加未溶的二次渗碳体增多钢的耐磨性增加韧性降低。碳素工具钢随含碳量的增加,未溶的二次渗碳体增多,钢的耐磨性增加,韧性降低。9. 制造精密量具、长铰刀应用( )钢。AGCrl5B9SiCrCCrWMnD9Mn2V制造精密量具、长铰刀应用( )钢。AGCrl5B9SiCrCCrWMnD9Mn2V正确答案

11、：C10. 固溶体分为间隙固溶体和无限置换固溶体。固溶体分为间隙固溶体和无限置换固溶体。此题为判断题(对，错)。正确答案：11. 液态金属只要过冷到其熔点以下就会发生结晶。液态金属只要过冷到其熔点以下就会发生结晶。错误液态金属只有过冷到其熔点以下的一定温度才会发生结晶。12. 在铸造生产中，为使铸件的晶粒细化，我们可通过降低金属型的预热温度，提高金属的浇注温度等措施来实现。( )在铸造生产中，为使铸件的晶粒细化，我们可通过降低金属型的预热温度，提高金属的浇注温度等措施来实现。()正确13. 马氏体晶格为碳原子位于晶格间隙位置的_晶格。马氏体晶格为碳原子位于晶格间隙位置的_晶格。正确答案：体心立

12、方体心立方14. 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汽车前后轮壳()$15. 一般零件均以( )作为热处理技术条件。A强度B塑性C韧性D硬度一般零件均以( )作为热处理技术条件。A强度B塑性C韧性D硬度正确答案：A16. 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；17.

13、材料的腐蚀就是生锈。腐蚀只发生在苛刻环境中。( )A.错误B.正确参考答案：A18. 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。19. 超导合金是超导材料中( )的超导体，是早期最具有使用价值的超导材料。A.磁场强度低B.机械强度最高C.应力应变小D.以上所有参考答案：D

14、20. 亚共析钢加热至Ac1和Ac3之间将获得奥氏体+铁素体二相组织，在此区间，奥氏体的碳质量分数总是大于钢的碳质量亚共析钢加热至Ac1和Ac3之间将获得奥氏体+铁素体二相组织，在此区间，奥氏体的碳质量分数总是大于钢的碳质量分数。()正确21. 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22. 比较20钢和T10钢的退火、正火、淬火组织的异同。比较20钢和T10钢的退火、正火、淬火组织的异同。退火：20钢，奥氏体 T10钢，珠光体 正火：20钢，奥氏体 T10钢，

15、珠光体 淬火：20钢，马氏体 T10钢，马氏体 23. 含碳量在211669的铁碳合金从液体冷却到ECF线时会发生共晶转变，共晶体组织为( )。A(A+Fe3含碳量在211669的铁碳合金从液体冷却到ECF线时会发生共晶转变，共晶体组织为( )。A(A+Fe3C1)BAC(P+Fe3C1)DLd正确答案：A24. T8A钢在常态下的室温组织是_。T8A钢在常态下的室温组织是_。正确答案：P+Fe3CP+Fe3C25. 固溶体的强度、硬度高，而塑性、韧性低。固溶体的强度、硬度高，而塑性、韧性低。错误固溶体的强度、硬度较低，而塑性、韧性较好。26. 使用性能是指金属材料在使用条件下所表现出来的性能

16、。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：27. 从材料4个要素出发，深入到( )，研究材料结构和性质的关系，实现定量化; 按使用性能逐个原子对材料进行组装和裁剪，得到一系列具有理想性质的或新的、甚至出乎预料现象的新颖材料或功能材料。A.电子尺度B.原子尺度C.分子尺度D.原子、电子尺度参考答案：D28. 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：C29. 黄铜(CtaZn)具有

17、B2结构，其Zn与Cu原子之比为46：54，在450C时若有90%的(1/2 1/2 1/2)位置被铜原子占据，问有多黄铜(CtaZn)具有B2结构，其Zn与Cu原子之比为46：54，在450C时若有90%的(1/2 1/2 1/2)位置被铜原子占据，问有多少百分数的(0 0 0)位置被铜原子占据?B2结构如上题的图2-2所示，当合金成分是计量成分(即Zn与Cu原子之比为1：1)时，黑(1/2 1/2 1/2)位置和白(0 0 0)位置的圆分别是Cu和Zn原子。现在Zn与Cu原子之比为46：54，设Cu在(0 0 0)位置所占的分数为x，根据题意有 0.90.5+0.5x=0.54故 即有18

18、%的Cu原子处在(0 0 0)位置。 30. 形状记忆高分子材料与形状记忆合金材料相比较，有：( )等优点。A.质量轻B.加工容易C.成本低D.变形率大参考答案：ABCD31. QSn43是_一个牌号，其中“4”表示_。QSn43是_一个牌号，其中“4”表示_。正确答案：青铜w(Sn)=4。青铜,w(Sn)=4。32. 渗碳钢零件必须用低碳钢或低碳合金钢来制造。渗碳钢零件必须用低碳钢或低碳合金钢来制造。此题为判断题(对，错)。正确答案：33. 简述片状马氏体和片状马氏体性能差别。简述片状马氏体和片状马氏体性能差别。马氏体的塑性和韧性主要取决于马氏体的亚结构。片状马氏体具有高强度、高硬度，但韧性

19、很差，其特点是硬而脆。在具有相同屈服强度的条件下，板条马氏体比片状马氏体的韧性要好得多。其原因在于片状马氏体中微细孪晶亚结构的存在破坏了有效滑移系，使脆性增大；而板条马氏体中的高密度位错是不均匀分布的，存在低密度区，为位错提供了活动的余地，所以仍有相当好的韧性。此外，片状马氏体的碳浓度高，晶格的正方畸变大，这也使其韧性降低而脆性增大，同时，片状马氏体中存在许多显微裂纹，还存在着较大的淬火内应力，这些也都使其脆性增大。所以，片状马氏体的性能特点是硬度高而脆性大。而板条马氏体则不然，由于碳浓度低，再加上自回火，所以晶格正方度很小或没有，淬火应力也小，而且不存在显微裂纹。这些都使得板条状马氏体的韧性

20、相当好。34. 随着现代工业的发展，自动控制、电子计算机技术的广泛应用，锻压加工已经发展的更加完善发挥出技术优势，获得更快。( )A.错误B.正确参考答案：B35. 大批量生产家用液化气罐，试合理选择材料及成形方法。大批量生产家用液化气罐，试合理选择材料及成形方法。正确答案：Q345(16Mn)圆筒卷制后的一道纵向平焊缝和筒体与两端封头连接的两道环形平焊缝用埋弧焊上封头与瓶嘴的焊接、下封头与底座的焊接两道环形角焊缝用手弧焊。Q345(16Mn),圆筒卷制后的一道纵向平焊缝和筒体与两端封头连接的两道环形平焊缝用埋弧焊,上封头与瓶嘴的焊接、下封头与底座的焊接两道环形角焊缝用手弧焊。36. 合金钢2

21、0Cr从含合金元素总量看是属于( )。A低碳钢B低合金钢C中合金钢D高合金钢合金钢20Cr从含合金元素总量看是属于( )。A低碳钢B低合金钢C中合金钢D高合金钢正确答案：A37. 某工厂某年发生汽轮机叶片飞出的严重事故。该汽轮机由多段转子组成。检查发现，飞出叶片转子的槽发生了明显的某工厂某年发生汽轮机叶片飞出的严重事故。该汽轮机由多段转子组成。检查发现，飞出叶片转子的槽发生了明显的变形，而未飞出叶片的转子的槽没有变形。因此可断定，失效转子的钢材用错了。()错误38. 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

22、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。39. 乳液聚合，在反应中聚合热容易导出，故反应易于控制，而且以有机溶剂为介质，价廉而又安全。( )A.错误B.正确参考答案：A40. 在缓慢冷却条件下，C=0.77%的钢比C=1.2%的钢硬度_，强度_。在缓慢冷却条件下，C=0.77%的钢比C=1.2%的钢硬度_，强度_。低$高41. 纯铜呈_色，常用的铜合金分为_、_和_3大类。纯铜呈_色，常用的铜合金分为_、_和_3大类。正确答案：紫红色 黄铜 白铜 青铜紫红色黄铜白铜青铜42. 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

23、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GUI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

24、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，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

25、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*。43. 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钢是符合经济性武汉长江大桥用Q235钢建造，虽然Q345(16Mn)钢比Q235钢贵，但南京长

26、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：44. 为什么说通过淬火得到马氏体是钢的最经济而有效的强化方法?为什么说通过淬火得到马氏体是钢的最经济而有效的强化方法?马氏体具有高的强度和硬度。马氏体的强化充分而合理地利用了四种强化机制：固溶强化、相变强化、沉淀强化和细晶强化，强化效果特别显著。要得到马氏体，工艺过程并不复杂，只需将钢淬火即可。所以说通过淬火得到马氏体是钢的最经济而有效的强化方法。45. 包装在流通过程中由于受( )影响或与酸、碱、盐类物质接触，会引起一系列的化学反应，轻则影响包装的使用寿命，严重时会使包装物全部报废。A.日光B.空气C.温湿度D

27、.以上所有参考答案：D46. 反射炉操作方便，适用于小型有色金属熔炼。( )反射炉操作方便，适用于小型有色金属熔炼。( )参考答案：47. 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。48. 为什么过冷液体形核要求晶核具有一定的临界尺寸?为什么过冷液体形核要求晶核具有一定的临界尺寸?在过冷液体中出现晶胚时，一方面原子从液态转变为固态将使系统的自由能降低，它是结晶的驱动力；另一方面，由于晶胚构成新的表面，形成表面能，从而使系统的自由能升高，它是结晶的阻力。当rrk时，随着晶胚尺寸r的增大

28、，则系统的自由能增加，显然这个过程是不能自动进行，这种晶胚不能成为稳定的晶胚，而瞬时形成，又瞬时消失。但当rrk时，则随着晶胚尺寸的增大，伴随着系统自由能的降低，这一过程可以自动进行，晶胚可以自发地长大成稳定的晶核，将不再消失。49. 可锻铸铁在高温下可以进行锻造。可锻铸铁在高温下可以进行锻造。错误可锻铸铁不可锻造。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. 下列材料制造的刀具，其红硬性最好的是( )。AT1

29、0AB9SiCrCW18Cr4VDCrWMn下列材料制造的刀具，其红硬性最好的是( )。AT10AB9SiCrCW18Cr4VDCrWMn正确答案：C52. 碳素钢在锻造温度范围内锻造性良好的原因是_。碳素钢在锻造温度范围内锻造性良好的原因是_。正确答案：塑性提高、强度下降；塑性提高、强度下降；53. C618机床变速箱齿轮工作转速较高，性能要求：齿的表面硬度5056HRC，齿心部硬度2225HRC，整体强度b=760800MPC618机床变速箱齿轮工作转速较高，性能要求：齿的表面硬度5056HRC，齿心部硬度2225HRC，整体强度b=760800MPa，整体韧性K=4060J/cm2，应选

30、下列哪种钢并进行何种热处理?35，45，20CrMnTi，38CrMoAlA，OCr18Ni9Ti，T12，W18Cr4V选45钢，进行调质+高频表面淬火+低温回火。54. 碳含量为wC=08的Fe-C合金淬火后硬度最高。试说明： 马氏体转变的切变分量随碳含量的增加如碳含量为wC=08的Fe-C合金淬火后硬度最高。试说明： 马氏体转变的切变分量随碳含量的增加如何变化。 此种效应对形成马氏体所需的自由焓GM有何影响。 碳含量对MS有何影响。正确答案：使切变分量增大；使GM增大；使MS下降。使切变分量增大；使GM增大；使MS下降。55. 用LYll板料制造零件，可以采用( )方法改善零件强度。A淬

31、火+低温回火B淬火+自然时效C冷变形用LYll板料制造零件，可以采用( )方法改善零件强度。A淬火+低温回火B淬火+自然时效C冷变形强化D变质处理正确答案：B56. 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 MPa235MPa57. 液态金属和气体都属于流体，因此液态金属的结构和气体比较接近。( )液态金属和气体都属于流体，因此液态金属的结构和气体比较接近。( )此题为判断题(对，错)。正确答案：58. 钢经热处理后，其组织和性能必然会改变。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。59. 大多数合金钢的淬透性都比碳素钢好。大多数合金钢的淬透性都比碳素钢好。此题为判断题(对，错)。正确答案：60. 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%B