东北大学21秋《材料科学导论》平时作业二参考答案71

《东北大学21秋《材料科学导论》平时作业二参考答案71》由会员分享，可在线阅读，更多相关《东北大学21秋《材料科学导论》平时作业二参考答案71（16页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、东北大学21秋材料科学导论平时作业二参考答案1. 小亚细亚的赫梯人约在公元前1000年开始了人工炼铁。( )A.错误B.正确参考答案：A2. 钢60Si2Mn中的平均含碳量为_，属于_钢。钢60Si2Mn中的平均含碳量为_，属于_钢。正确答案：060 合金弹簧钢60合金弹簧钢3. 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：4. 金属中的固态相变过程，都是晶粒的重新形核和长大过程。金属中的固态相变过程，都是晶粒的重新形核和长大过程。正确形核和长大是相变过程的永恒。5. Hybride composites c

2、ombine two or more different fibers in a common matrix. The four basic types ofHybride composites combine two or more different fibers in a common matrix. The four basic types of hybrids are A) _, B) _, C) _, and superhybrids.interply$intraply$interply/intraplay6. 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

3、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。7. 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

4、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)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。 8. 金属铸造锭的组织常分为三层，即外层的_、次层的_和中心的_。金属铸造锭的组织常分为三层，即外层的_、次层的_和中心的_。细晶区$柱状晶区$等轴晶区9. 20CrMnTi钢中加入Cr的主要目的是( )。 A提高淬透性 B细化晶粒

5、 C防止第二类回火脆性 D二次硬化20CrMnTi钢中加入Cr的主要目的是()。A提高淬透性B细化晶粒C防止第二类回火脆性D二次硬化A10. 可靠性是与性能紧密联系在一起的，高性能的材料如果可靠性不高就等于低性能。缺少可靠性自然也就谈不上其他因素。( )A.错误B.正确参考答案：B11. 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：D12. 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

6、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

7、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,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。13.

8、 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，=900kg/m3，=2，k=1.3810-23J/K 橡胶的状态方程为 得 又 得 14. 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)： (b

9、cc)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，

10、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 2650 2600 2550 2500 2450 x 0.0168 0.0341 0.0521 0.0706 0.0897

11、 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 0.4896 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

12、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 0.8284 0.7446 0.6624 0.5816 0.5025 0.4250 0.3493 0.2754 0.203

13、5 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 0.5621 0.5680 0.5741 T/K 1900 1850 1800 1750 1700 1650 1600 1

14、550 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。 15. 建筑石膏是指低温煅烧

15、石膏中的( )。A-CaSO4.12H2OB-CaSO4.12H2OCCaSO4.2H2O建筑石膏是指低温煅烧石膏中的( )。A-CaSO4.12H2OB-CaSO4.12H2OCCaSO4.2H2O正确答案：B16. 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。17. 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

16、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。18. 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：A19. 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

17、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。 20. 敷料和加工余量都是在零件图上增加出的部分，但两者作用不同。( )敷料和加工余量都是在零件图上增加出的部分，但两者作用不同。( )此题为判断题(对，错)。正确答案：21. 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。22. 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_

18、。正确答案：塑性提高、强度下降；塑性提高、强度下降；23. 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?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。24. 钢中Me含量越高，其淬透性越好。( )钢中Me含量越高，其淬透性越好。()错误25. 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

19、有的材料。正确答案：金属特性金属特性26. 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。27. 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B40055

20、0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：D28. 耦合回路中，( )为临界耦合；( )为弱耦合；( )为强耦合。A1B1C=1D1耦合回路中，( )为临界耦合；( )为弱耦合；( )为强耦合。A1B1C=1D1正确答案：CBA29. 淬火钢件回火过程中包括哪些转变过程?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。 30. (2011年高考题)根据石墨化进行的程度不同，灰铸铁的基体组织有_、_和_3种。

21、(2011年高考题)根据石墨化进行的程度不同，灰铸铁的基体组织有_、_和_3种。正确答案：铁素体(F) 珠光体(P)铁素体+珠光体(F+P)铁素体(F)珠光体(P)铁素体+珠光体(F+P)31. 热塑性塑料的分子结构都是支链型结构，热固性塑料的分子结构都是体型结构。( )热塑性塑料的分子结构都是支链型结构，热固性塑料的分子结构都是体型结构。()正确32. 只有切应力才能产生滑移和孪生，并导致塑性变形。( )只有切应力才能产生滑移和孪生，并导致塑性变形。()正确33. 新型建材逐步替代传统材料，对于减重、节能、节土、节木、抗震、保护生态环境、隔音、保温、改善建筑功能都具有十分重要的作用。( )A

22、.错误B.正确参考答案：B34. 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。35. 早在( )年，前人类己学会使用稻草作增强材料，掺人粘土中，用太阳晒干制砖，以后又学会了火烧制砖。A.1万年B.8000C.5000D.3000参考答案：A36. 聚合物的老化原因主要有哪些?聚合物的老化原因主要有哪些?发生老化的原因主要是由于结构或组分内部具有易引起老化的弱点，如具有不饱和双键、支链、羰基、末端上的羟基，等等。外界或环境因素主要是阳光、氧气、臭氧、热、水、机械应力、高能辐射、电、工业气体、海水、盐雾

23、、霉菌、细菌、昆虫，等等。 聚合物由于结构上的弱点而在一定外界条件下发生的各种老化现象。另外，有的聚合物没有上述情况也会发生老化，如受到辐射特别是高能辐射时，化学键就会发生断裂，即使是近紫外光辐射也能足够打开一般的单键(CH、OH那样的强键除外)。 37. 渗碳后，由于工件表面含碳量提高，所以不需要淬火即可获得高硬度与耐磨性。渗碳后，由于工件表面含碳量提高，所以不需要淬火即可获得高硬度与耐磨性。错误渗碳后工件表面为高碳，只有进行淬火回火才能发挥高碳的潜力，获得高硬度和耐磨性。38. 干砂吊型一般用_来加固。A.木片B.铁钩C.铁榔D.螺栓干砂吊型一般用_来加固。A.木片B.铁钩C.铁榔D.螺栓

24、参考答案：B39. 热固性塑料经加热成形，冷却硬化后，此物质即使再加热也不会软化。( )热固性塑料经加热成形，冷却硬化后，此物质即使再加热也不会软化。()正确40. 下列材料制造的刀具，其红硬性最好的是( )。AT10AB9SiCrCW18Cr4VDCrWMn下列材料制造的刀具，其红硬性最好的是( )。AT10AB9SiCrCW18Cr4VDCrWMn正确答案：C41. 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：42. 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

25、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：43. 在空间和军事技术的许多场合，高温结构陶瓷往往是唯一可用的材料。( )A.错误B.正确参考答案：B44. (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45. 综合画出冷变形金属在加热时的组织、性能、内应力、晶粒尺寸变化示意图。综合画出冷变形金属在加热时的组织、性能、内应力、晶粒尺寸变化示意图。正

26、确答案：参考图81。rn参考图81。46. 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：体心立方体心立方47. 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48. 对要求表面硬、耐磨性好、心部强韧性好的重载齿轮，则通常选用_钢经_热处理制造。对要求表面硬、耐磨性好、心部强韧性好的重载齿轮，则通常选用_钢经_热处理制造。渗碳$渗碳+淬火+低温回火49. TFS罐即无锡薄钢板或镀铬薄钢板罐，由于材料的焊接性和延展性差，罐体多为熔着或粘接结构。因其耐蚀性不及马口铁，故只能制作一些腐蚀性小的

27、啤酒饮料罐。( )A.错误B.正确参考答案：B50. 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$M51. 用同一化学成分的液态合金浇注同一形状和尺寸的铸件。若砂型铸件的强度为R砂，金属型铸件的强度为R用同一化学成分的液态合金浇注同一形状和尺寸的铸件。若砂型铸件的强度为R砂，金属型铸件的强度为R压，压力铸件的强度为R压，则有( )。AR砂=R金=R压BR砂R金R压CR砂金压DR砂金R压正确答案：D52. 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

28、液固界面前液相内形成的过冷。这种由固-液界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。53. 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：54. 在恒温下一定质量分数(成分)的液体同时结晶出现两种不同而又有固定成分的新固相，这一过程称之为_反应，在恒温下一定质量分数(成分)的液体同时结晶出现两种不同而又有固定成分的新固相，这一过程称之为_反应，它所形成的产物叫_组织。共晶$共晶体55. 形成置换固溶体的条件一般_、和_。形成置换固溶体的条件一般_、和_。正确

29、答案：溶质原子和溶剂原子直径相近晶体结构相近或相同在元素周期表中位置比较接近；溶质原子和溶剂原子直径相近,晶体结构相近或相同,在元素周期表中位置比较接近；56. 共析钢在加热时组织转变，主要包含奥氏体晶粒的形成与长大两个过程。共析钢在加热时组织转变，主要包含奥氏体晶粒的形成与长大两个过程。此题为判断题(对，错)。正确答案：57. 钢在加热时的组织转变主要包括奥氏体的_和_两个过程。钢在加热时的组织转变主要包括奥氏体的_和_两个过程。正确答案：晶核产生 晶核的长大晶核产生晶核的长大58. 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

30、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。 59. 近年来红外技术的飞速发展，涌现出许多新型红外材料和器件。红外滤光材料要求在光谱的( )，具有最大的积分透射系数。此外，光谱透射曲线的前部越陡越好。A.紫外线区B.超紫外线区C.红外区域内D.可见光区参考答案：C60. 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：A