东北大学22春《材料科学导论》综合作业一答案参考58

东北大学22春材料科学导论综合作业一答案参考1. 退火是指将钢加热到适当温度，保持一定时间，然后_的热处理工艺。退火是指将钢加热到适当温度，保持一定时间，然后_的热处理工艺。正确答案：缓慢冷却(随炉冷却)缓慢冷却(随炉冷却)2. 传话实验及结果分析。由五位同学排成一排，从第一位同学开始向后依次悄悄传递一句话，将最后一位同传话实验及结果分析。由五位同学排成一排，从第一位同学开始向后依次悄悄传递一句话，将最后一位同学得到的话与第一位同学所传的话对比，发现什么现象?由两位同学排成一排，重做上述实验，发现什么现象?如何认识这种现象和结果?正确答案：五位同学进行实验时发生的现象是：最后一位同学得到的话与第一位同学所传的话对比发生含义不一致现象有时甚至会大相径庭。两位同学进行实验时发生的现象是：一位同学得到的话与另一位同学所传的话对比含义是一致的。产生这种现象的原因是：在传话的过程中每个人都对所得到的话进行了语义加工使得每个人得到的话的语义与传出的话的语义发生了变化。本题的实验直观地解释了直接关系和间接关系的本质区别。间接关系一般是一种多层(3层或3层以上)结构，除第一层和最后一层外，中间每一层都会存在一个输入和一个输出，每一层都会对输入进行处理，并产生输出。由于每个人的理解不同，因此，充当每层处理的人的作用就会不同，每层处理都会产生一定的语义理解误差。层次越多，误差累积越大，甚至出现语义完全相反的现象。而在直接关系中，不会存在中间层，因此，它不会产生语义理解误差。计算机的使用是一种间接关系，中间层是软件。在使用计算机的过程中，会存在语义理解误差的问题。但是，与人不同的是，软件一旦开发完，就固定了它的理解方法，因此，它不会对人类在软件中输入的问题求解描述(包括命令、菜单和程序)进行主动地、有歧义地认识和理解。但是，如果人类不能了解软件已经固化的理解方法，则人类自己输入的问题求解描述就会产生错误和语义理解误差，从而导致操作失败。可见，计算机使用中的间接关系，除第一层外，其他各层的语义理解方法都是相对固定的，所以，作为第一层的人的因素就显得十分重要。这种重要性表现为：人类必须学习和理解软件中蕴涵的各种思想和方法，才能正确地操作和使用计算机。3. 普通低合金结构钢具有良好的塑性是由于( )。A含碳量低B单相固溶体C晶粒细小D过热敏感性小普通低合金结构钢具有良好的塑性是由于( )。A含碳量低B单相固溶体C晶粒细小D过热敏感性小正确答案：A4. 回火处理是将淬火钢重新加热到_以下的某一温度，保温一定时间后，冷却到室温的一种热处理操作过程。回火处理是将淬火钢重新加热到_以下的某一温度，保温一定时间后，冷却到室温的一种热处理操作过程。A1点5. 45钢，用作性能要求不高的零件时，可在_状态或正火状态下使用；用作要求良好综合性能的零件时，可进行_45钢，用作性能要求不高的零件时，可在_状态或正火状态下使用；用作要求良好综合性能的零件时，可进行_热处理。退火$调质6. 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用得到了广泛应用。( )A.错误B.正确参考答案：B7. 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：8. 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：A9. 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 MPa235MPa10. 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%11. 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：12. 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：A13. 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。14. 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：A15. 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16. 用高炉作为炼铁的方法，迄今也有( )多年的历史。A.600B.800C.500D.1000参考答案：D17. 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：18. 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19. 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：A20. 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)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。 21. 用电测法通过拉伸实验测量材料的泊松比，试确定测试方案，并建立泊松比与应变仪读数应变R之间的用电测法通过拉伸实验测量材料的泊松比，试确定测试方案，并建立泊松比与应变仪读数应变R之间的关系。已知材料的弹性模量为E；拉伸试样横截面面积为A。正确答案：(1)布片方案rn 在拉伸试样的左右对称两侧面上各沿轴向、横向粘贴一应变片如图13-10a所示。rnrn (2)组桥方案rn 全桥接线如图13-10b所示。rn (3)应变仪读数应变rnrn式中N、N分别为轴向拉力F引起的轴向应变、横向应变；M、M分别为因拉伸试样可能存在的初始曲率导致的附加弯矩引起的轴向应变、横向应变。rn 根据胡克定律和拉伸正应力计算公式rnrn将式(b)代入式(a)即得材料的泊松比rn(1)布片方案在拉伸试样的左右对称两侧面上各沿轴向、横向粘贴一应变片,如图13-10a所示。(2)组桥方案全桥接线,如图13-10b所示。(3)应变仪读数应变式中,N、N分别为轴向拉力F引起的轴向应变、横向应变；M、M分别为因拉伸试样可能存在的初始曲率导致的附加弯矩引起的轴向应变、横向应变。根据胡克定律和拉伸正应力计算公式将式(b)代入式(a),即得材料的泊松比22. 所有金属和非金属受环境作用产生的劣化变质都是腐蚀。( )A.错误B.正确参考答案：B23. 与冷加工比较，热加工给金属件带来的益处有哪些?与冷加工比较，热加工给金属件带来的益处有哪些?(1)通过热加工，可使铸态金属中的气孔焊合，从而使其致密度得以提高。 (2)通过热加工可使铸态金属中的枝晶和柱状晶破碎，从而使晶粒细化，力学性能提高。 (3)通过热加工，可使铸态金属中的枝晶偏析和非金属夹杂分布发生改变，使它们沿着变形的方向细碎拉长，形成热压力加工“纤维组织”(流线)，使纵向的强度、塑性和韧性显著大于横向。如果合理利用热加工流线，尽量使流线与零件工作时承受的最大拉应力方向一致，而与外加切应力或冲击力相垂直，可提高零件使用寿命。 24. 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25. 硬质合金是将某些难熔的_粉末和金属粘结剂(如_等)混合，加压成型，再经烧结而制成的金属陶瓷。硬质合金是将某些难熔的_粉末和金属粘结剂(如_等)混合，加压成型，再经烧结而制成的金属陶瓷。碳化物$Co、Ni26. 水泥以下_指标不合格时，在工程中仍然可以酌情考虑使用。 A氧化镁 B初凝时间 C强度 D安定性水泥以下_指标不合格时，在工程中仍然可以酌情考虑使用。A氧化镁B初凝时间C强度D安定性C27. 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。28. 球墨铸铁常用的热处理方法有_。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；29. -般而言，沥青混合料的动稳定度越大，其高温抗车辙性能越差。( )-般而言，沥青混合料的动稳定度越大，其高温抗车辙性能越差。()错误30. 屈服极限是表征材料抵抗断裂能力的力学性能指标。( )屈服极限是表征材料抵抗断裂能力的力学性能指标。()错误31. 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：A32. (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33. 对于立方P、I和F点阵，如果每个阵点放上硬球，证明可以填充的最大本积依次为0.52、0.68和0.74。对于立方P、I和F点阵，如果每个阵点放上硬球，证明可以填充的最大本积依次为0.52、0.68和0.74。解如果每个阵点放上硬球，最近邻之间的硬球是相切的，它们中心的距离是硬球的直径。P点阵的硬球半径是a/2，硬球体积是，每个P点阵含1个阵点硬球，单胞的体积是。故P点阵的填充率为 I点阵的硬球半径是，每个P点阵含2个阵点硬球，故I点阵的填充率为 F点阵的硬球半径是，每个P点阵含4个阵点硬球，故F点阵的填充率为 34. 淬火钢进行中温回火得到( )。A回火索氏体B回火马氏体C回火托氏体D珠光体淬火钢进行中温回火得到( )。A回火索氏体B回火马氏体C回火托氏体D珠光体正确答案：A35. 高速钢反复锻造的目的是_，W18Cr4V钢采用高温淬火的目的是_，经三次高温高速钢反复锻造的目的是_，W18Cr4V钢采用高温淬火的目的是_，经三次高温回火后的组织是_.正确答案：消除粗大鱼骨状碳化物保证有足够的合金元素溶入奥氏体中提高热硬性回火马氏体+合金碳化物+少量残余奥氏体；消除粗大鱼骨状碳化物,保证有足够的合金元素溶入奥氏体中提高热硬性,回火马氏体+合金碳化物+少量残余奥氏体；36. 下列金属材料在其他条件相同时焊接性最好的是( )。A灰铸铁B球墨铸铁C高碳钢D低碳钢下列金属材料在其他条件相同时焊接性最好的是( )。A灰铸铁B球墨铸铁C高碳钢D低碳钢正确答案：D37. 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38. 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：39. 氩弧焊主要适合于低碳钢的焊接。( )氩弧焊主要适合于低碳钢的焊接。( )此题为判断题(对，错)。正确答案：40. 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：D41. 武汉长江大桥用A3钢建造，虽然16Mn钢比A3钢贵，但南京长江大桥采用16Mn钢是符合经济性原则的。( )武汉长江大桥用A3钢建造，虽然16Mn钢比A3钢贵，但南京长江大桥采用16Mn钢是符合经济性原则的。()正确42. 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.错误B.正确参考答案：B43. 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 0.10909820.10465130.10227290.10106180.10047430.10020270.10008920.10003260.10001270.1000060 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 6790.13179580.14967640.17429070.206 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。 44. 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。 45. 高温莱氏体的组织是( )。AA+PB(A+Fe3C)CLdDA+Ld+Fe3C高温莱氏体的组织是( )。AA+PB(A+Fe3C)CLdDA+Ld+Fe3C正确答案：B46. 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：A47. 常用于制造轧钢机机架、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：C48. 为了提高金属芯盒的刚度，防止变形，在芯盒外壁都设置加强肋，肋的厚度为壁厚的_倍。A.0.40.6为了提高金属芯盒的刚度，防止变形，在芯盒外壁都设置加强肋，肋的厚度为壁厚的_倍。A.0.40.6B.0.81C.1.21.4D.1.61.8参考答案：B49. 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：C50. 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51. 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：52. 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。53. 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。正确答案：d=61003nm。54. 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。55. 自由流动成型中典型代表是( )。A.金属砂型铸造B.塑料与橡胶浸渍成型C.陶瓷注浆成型D.以上所有参考答案：D56. 钢在淬火时向马氏体转变过程中，其主要特点是：钢冷却到Ms以下时奥氏体转变为马氏体，只有_向_钢在淬火时向马氏体转变过程中，其主要特点是：钢冷却到Ms以下时奥氏体转变为马氏体，只有_向_的晶格改变，不发生碳原子扩散。正确答案：一Fe Fe一FeFe57. (2006年高考题)下列材料中适合制造弹簧的是( )A60Si2MnBGCrl5C40CrDHTlOO(2006年高考题)下列材料中适合制造弹簧的是( )A60Si2MnBGCrl5C40CrDHTlOO正确答案：A58. 已知混凝土的基准配合比为1:2.1:3.2，W/C=0.6，混凝土拌合物的实测密度为02420kg/m3已知混凝土的基准配合比为1:2.1:3.2，W/C=0.6，混凝土拌合物的实测密度为02420kg/m3，试计算1m3混凝土中各种材料用量。C=351kg/m3，W=211kg/m3，S=737kg/m3，G=1123kg/m359. 固溶体分为_和_。固溶体分为_和_。置换固溶体$间隙固溶体60. 高分子系智能材料主要包括( )。A.智能高分子膜B.高分子基复合材料C.刺激响应高分子凝胶D.大规模智能高分子材料参考答案：ABC