东北大学21秋《材料科学导论》在线作业二满分答案2

东北大学21秋材料科学导论在线作业二满分答案1. 纯铁发生a多形性转变，设界面是非共格的，估计在1150K以及900K时a-Fe界面迁移速度。晶界扩散激活能近似为120纯铁发生a多形性转变，设界面是非共格的，估计在1150K以及900K时a-Fe界面迁移速度。晶界扩散激活能近似为120kJ/mol，原子间距0.248nm。两相的摩尔自由能差为其中系数：温度范围/KABCDE740T860-2696931294.373-2.2882421.7794-5.156663860T9405442896-24104.3140.02958-2.9535378.167968940T1080243631.7-932.28321.350039-8.7369772.1262651080T1240587297-1967.5622.473726-1.3827982.898708解根据上表的数据，1150K的RT=8.3141150J/mol=9561.1J/mol； 900K的RT=8.3 14900J/mol=7482.6J/mol； 因为在这两个温度下，多形性转变界面迁移速度简化为 晶界扩散系数，简单假设晶界厚度d6，原子振动顷率则在1150K温度下界面迁移速度为 在900K温度下界面迁移速度为 结果表明，在这两个温度下的界面迁移速度差不多相等，这是因为有两个相反的因素起作用：温度高时扩散速度快，但是界面迁移的驱动力小；反之，温度低时扩散速度慢，但是界面迁移的驱动力大。所以导致在这两个温度下界面迁移的速度相近。 2. (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3. 用电测法通过拉伸实验测量材料的弹性模量E，试确定测试方案，并建立弹性模量E与应变仪读数应变R之用电测法通过拉伸实验测量材料的弹性模量E，试确定测试方案，并建立弹性模量E与应变仪读数应变R之间的关系。已知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、右对称侧面上沿轴向各粘贴一应变片如图13-9a所示。rnrn (2)组桥方案rn 全桥接线如图13-9b所示其中R2、R3为温度补偿片。rn (3)应变仪读数应变rn R=1-2-3+4rn =(N+M+T)-Trn -T+(N-M+T)rn =2Nrn式中N为轴向拉力F引起的轴向应变；M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。rn 根据胡克定律和拉伸正应力计算公式rn rn即得材料的弹性模量Ern(1)布片方案在拉伸试样的左、右对称侧面上沿轴向各粘贴一应变片,如图13-9a所示。(2)组桥方案全桥接线,如图13-9b所示,其中R2、R3为温度补偿片。(3)应变仪读数应变R=1-2-3+4=(N+M+T)-T-T+(N-M+T)=2N式中,N为轴向拉力F引起的轴向应变；M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。根据胡克定律和拉伸正应力计算公式即得材料的弹性模量E4. 模锻深度与宽度比值越大，模锻斜度越大。( )模锻深度与宽度比值越大，模锻斜度越大。( )此题为判断题(对，错)。正确答案：5. A-B二元系固态在液态和固态均完全互溶(a相)，并存在溶解度间隙。溶解度间隙的最高临界温度=800K。在550K以及BA-B二元系固态在液态和固态均完全互溶(a相)，并存在溶解度间隙。溶解度间隙的最高临界温度=800K。在550K以及B的摩尔分数=0.4时，自由能一成分曲线的二阶导数，测得在该成分下。若调幅分解的=100nm，问以多大的冷却速度从高温850K冷却下来才可以避免在550K发生调幅分解?解因为调幅分解的=100nm，调幅分解所需的扩散距离就是100nm/2=50nm。根据估计扩散距离x和所需的时间t的关系，其中是互扩散系数，它等于 扩散距离为50nm所需时间为 若从800K冷却到550K的时间小于173.6s就没有足够的时间发生调幅分解，故冷却速度v应大于 上面的分析是过低估计的，因为采用的是550K的扩散系数，而冷却是从800K到550K，整个过程的扩散都比550K时快。 6. 熔点高于_的模样称为高熔点模样。A.60B.80C.120D.150熔点高于_的模样称为高熔点模样。A.60B.80C.120D.150参考答案：C7. 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+Fe3C8. 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啤酒饮料罐。( )A.错误B.正确参考答案：B9. CuZn合金叫WzN=30，求合金中Zn的摩尔分数。CuZn合金叫WzN=30，求合金中Zn的摩尔分数。正确答案：xZn=295xZn=29510. 复合材料是由_或_物理和化学性质不同物质组合起来而得到的一种_材料。复合材料是由_或_物理和化学性质不同物质组合起来而得到的一种_材料。两种$两种以上$多相固体11. 金属在外载荷作用下，首先发生( )。A塑性变形B弹性变形C弹一塑变形D永久变形金属在外载荷作用下，首先发生( )。A塑性变形B弹性变形C弹一塑变形D永久变形正确答案：B12. 螺杆压出机的开发与应用使橡胶压出生产效率及自动化程度大大提高它可将大块的橡胶料不断地喂进压出机，并被压制成为半成品形状。( )A.错误B.正确参考答案：A13. 零件在外力作用下形状和尺寸发生的改变称为( )。A强度B塑性C硬度D变形零件在外力作用下形状和尺寸发生的改变称为( )。A强度B塑性C硬度D变形正确答案：D14. 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：B15. 淬火的主要目的是为了获得马氏体，提高钢的_和_。淬火的主要目的是为了获得马氏体，提高钢的_和_。正确答案：强度 硬度强度硬度16. 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，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。17. 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；18. 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：B19. 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：A20. 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；21. Q235D钢的屈服强度_，D表示_。Q235D钢的屈服强度_，D表示_。正确答案：235MPa 质量等级为D级235MPa质量等级为D级22. 铁碳合金相图中，渗碳体熔点的点是( )。AG点BC点CD点DE点铁碳合金相图中，渗碳体熔点的点是( )。AG点BC点CD点DE点正确答案：C23. 铸铁的石墨化过程可分为_个阶段，分别称为_、_、_。铸铁的石墨化过程可分为_个阶段，分别称为_、_、_。3$液态阶段石墨化$中间阶段石墨化$固态阶段石墨化24. 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。正确答案：参考图81。rn参考图81。25. 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。26. 切削加工性最好的铸铁是( )。A灰铸铁B白口铸铁C麻口铸铁D球墨铸铁切削加工性最好的铸铁是( )。A灰铸铁B白口铸铁C麻口铸铁D球墨铸铁正确答案：A27. 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、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)。 28. 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。29. 塑性变形除了影响力学性能外，还会使金属材料的物理、化学性能发生变化。塑性变形除了影响力学性能外，还会使金属材料的物理、化学性能发生变化。此题为判断题(对，错)。正确答案：30. 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。31. 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：D32. 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：33. 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34. 纯铁在1000时为( )晶格A体心立方B面心立方C密排六方D斜方纯铁在1000时为( )晶格A体心立方B面心立方C密排六方D斜方正确答案：B35. 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36. 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.以上所有参考答案：D37. 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。38. 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 39. 晶体是原子，或离子，或分子在三维空间按照一定规律呈现_排列的固体。晶体是原子，或离子，或分子在三维空间按照一定规律呈现_排列的固体。周期性40. 当温度的变化对沥青的粘性和塑性影响不大时，则认为沥青的温度稳定性好。( )当温度的变化对沥青的粘性和塑性影响不大时，则认为沥青的温度稳定性好。()正确41. 一般在室温下，细晶粒金属具有较高的_；对于中、小型铸件，若要细化晶粒宜采用_的方法。一般在室温下，细晶粒金属具有较高的_；对于中、小型铸件，若要细化晶粒宜采用_的方法。正确答案：强度和硬度增加过冷度强度和硬度增加过冷度42. 沥青混合料的耐久性是用密实度来表示的，密实度越大，耐久性越好。( )沥青混合料的耐久性是用密实度来表示的，密实度越大，耐久性越好。()错误43. 金属在_作用下经受_而不_的最大应力值称为金属的疲劳强度。一般规定黑色金属的应力循环金属在_作用下经受_而不_的最大应力值称为金属的疲劳强度。一般规定黑色金属的应力循环周次为_，有色金属为_。正确答案：循环应力 无数次循环 断裂 107 108循环应力无数次循环断裂10710844. 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：A45. 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。46. 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FeFe47. 晶体的结构定出了之后，如得知原子半径r即可求出表示晶格大小的常数(晶格常数a)。晶体中的原子具有规则而有序的排列，因此可以借助子X射线衍射法确定结构，求出晶格常数a，由此来求出原子半径r。( )A.错误B.正确参考答案：B48. 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；49. 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。50. 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。 51. 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：D52. 固体也可能只由一块结构均匀的大晶体构成，称为单晶。单晶体是各向同性的均匀物体，具有一定的熔点，生长良好时呈现规则的外形。( )A.错误B.正确参考答案：A53. 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54. 初步研究认为，水热条件下(高温高压)可以( )促进水解反应，有利于原子、离子的再分配和重结晶等，因此具有很广泛的实用价值。相据水热反应类型的不同，还可以分为水热氧化、水热沉淀、水热合成、水热还原、水热分解、水热结晶等。A.加速水溶液中的离子反应B.加快沉淀速度C.加快溶液流动D.以上皆正确参考答案：A55. 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，在(111)面上的是112、121和211三种。56. 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/m357. 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：B58. 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：ABC59. 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：D60. 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：