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1、第二章 材料科学与工程的四个基本要素作业一 第一部分 填空题(10个空共10分,每空一分)1 材料科学与工程有四个基本要素,它们分别是:使用性能、材料的性质、 和 。2 材料性质的表述包括 、物理性质和化学性质。3 强度可以用弹性极限、 和比例界限等来表征。4 三类主要的材料力学失效形式分别是: 、磨损和腐蚀。5 材料的结构包括键合结构、 和组织结构。6 晶体结构有三种形式,它们分别是:晶体、 和准晶体。7 化学分析、物理分析和 是材料成分分析的三种基本方法。8 材料的强韧化手段主要有 、加工强化、弥散强化、 和相变增韧。第二部分 判断题(10题共20分,每题2分)1 材料性质是功能特性和效用
2、的描述符,是材料对电.磁.光.热.机械载荷的反应。( )2 疲劳强度材料抵抗交变应力作用下断裂破坏的能力。( ) 3 硬度是指材料在表面上的大体积内抵抗变形或破裂的能力。( )4 性能是包括材料在内的整个系统特征的体现;性质则是材料本身特征的体现。( )5 晶体是指原子排列短程有序,有周期。( )6 材料的热处理是指通过一定的加热、保温、冷却工艺过程,来改变材料的相组成情况,达到改变材料性能的方法。( )7 材料表面工程包括表面改性和表面保护两个方面。( )8 材料复合的过程就是材料制备、改性、加工的统一过程。( )9 材料合成与加工过程是在一个不限定的空间,在给定的条件下进行的。( )10
3、材料中裂纹的形成和扩展的研究是微观断裂力学的核心问题。( )第三部分 简答题(4题共40分,每题10分)1 材料性能的定义是什么? 2 金属材料的尺寸减小到一定值时,材料的工程强度值不再恒定,而是迅速增大,原因有哪两点? 3 流变成型包括哪几个方面? 4 材料改性的目的和内容是什么? 第四部分 论述题(2题共30分,每题15分)1 材料的成分和结构主要的测试手段有哪些?它们使用于哪些范围?2 加工与合成的定义和主要内容是什么?以及它们的关系是什么?发展方向是什么?作业二 第一部分 填空题(10题共10分,每题1分)1 材料的物理性质表述为 、磁学性质、 和热学性质。2 材料的硬度表征为 、洛氏
4、硬度和维氏硬度等。3 材料的化学性质主要表现为 和 。4 、熔炼与凝固、粉末烧结和 是四种主要的材料制备方法。5 如果按材料的流变特性来分析,则材料的成型方法可分为三种:液态成型、 和流变成型。6 金属材料的改性包括 以及材料的热处理7 典型热处理工艺有 、退火、回火和正火。第二部分 选择题(5题共10分,每题2分)1 分析材料的相组成你会选取何种测试手段( )A 扫描电镜 B透射电镜 C 红外吸收光谱2 分析各相之间的位相关系选取何种测试手段( )A红外吸收光谱 B X射线衍射 C 扫描电镜3 进行断口形貌观察最好用何种仪器( )A 扫描电镜 B透射电镜 C X射线衍射 D 红外吸收光谱4
5、观察原子结构采用何种仪器( )A光学显微镜 B隧道扫描线微镜 C 扫描电镜 D 红外吸收光谱下列仪器中分辨率最高的是( )A 体式显微镜 B光学显微镜 C 隧道扫描线微镜 D 电子扫描显微镜第三部分 判断题(10题共10分,每题1分)1 材料性能是随着外因的变化而不断变化,是个渐变过程,在这个过程中发生量变的积累,而性质保持质的相对稳定性;当量变达到一个“度”时,将发生质变,材料的性质发生根本的变化。( )2 疲劳强度是材料抵抗交变应力作用下断裂破坏的能力。( )3 韧性指材料从塑性变形到断裂全过程中吸收的能量。( )4 在材料使用性能(产品)设计的同时,力求改变传统的研究及设计路线,将材料性
6、质同时考虑进去,采取并行设计的方法。( )5 准晶体的特点是原子排列长程有序,有周期。( )6 现代材料科学家对材料成分、结构的认识是由分析、检测实现的。( )7 热处理是指通过一定的加热、保温、冷却工艺过程,来改变材料的组织组成的情况,达到改变材料性能的方法。( )8 淬火通过快速冷却,获得远离平衡态的不稳定组织,达到强化材料的目的。( )9 正火是在奥氏体状态下,空气或保护气体冷却获得珠光体均匀组织,提高强度,降低韧性。( )10 材料表面工程有:表面改性、表面防护和薄膜技术。( )第四部分 简答题(4题共40分,每题10分)1从事材料工程的人们为什么必须注重材料性能数据库。2什么是材料的
7、组织组成。3“材料设计”构想始于50年代,80年代后实现“材料设计”的条件渐趋成熟。表现在哪三个方面。4新型材料设计的内容。第五部分 论述题(2题共30分,每题15分)1 材料科学与工程的四要素是什么,它们之间的关系如何?2 你认为材料工作者需要具备什么样的条件?你认为哪些方面是新技术新材料的代表?作业三一、 名词解释(6题共30分,每题5分)(1). 晶体: (2). 硬度: (3). 疲劳强度: (4). 材料组织: (5). 韧性: (6). 材料的“合金化”: 二、 填空题 (10个空共10分,每空1分)(1). 固体中的结合键可以分为( )种,它们是( )、离子键、( )、共价键。(
8、2). 共晶反应式为:( ),共晶反应的特点为:( )。(3). 材料力学性能的硬度表征:布氏硬度、( )、维氏硬度等。(4). 马氏体的显微组织形态主要有:( )、( )两种。其中( )的韧性较好(5). 液态金属结晶时,结晶过程的推动力是:( )。三、 是非题 (5题共10分,每题2分)(1). 材料性质是功能特性和效用的描述符,是材料对电、磁、光、热、机械载荷的 反应。 (2). 一个合金的室温组织为+(+),它由三相组成。 (3). 三束表面改性是指:激光束、电子束、离子束 (4). 材料中裂纹的形成和扩展的研究是微观断裂力学的核心问题。 (5). 不论含碳量的高低,马氏体的硬度都很高
9、,脆性都很大。 )四、 选择题 (5题共10分,每题2分)(1). 决定晶体结构和性能最本质的因素是:a. 原子间的结合能 b.原子间的距离 c.原子的大小。 (2). 固溶体的晶体结构: a.与溶剂相同b.与溶质相同.c.为其它晶型 (3). 材料的刚度和 有关:a.弹性模量 b屈服强度 c抗拉强度 (4). 间隙相的性能特点是:a.熔点高,硬度低;b 硬度高,熔点低c 硬度高、熔点高 (5). 珠光体是一种:a.单相固溶体 b 两相混合物 c. Fe和C的化合物 五、 简答题(4题共20分,每题5分)(1). 何为粉末烧结?影响烧结的因素有哪些? (2). 简述纤维增强复合材料的机理。 (
10、3). 简述从事材料工程的人们必须注重材料性能数据库。 (4). 简述材料设计的主要内容 六、 综合分析题(2题共20分,每题10分)(1). 材料的四大要素是什么?叙述材料四大要素之间的关系。 (2). 试述材料的强韧化的主要方法及其各自原理。 作业四 一、 名词解释(6题共30分,每题5分)(1). 塑性: (2). 刚度: (3). 抗蠕变性: (4). 马氏体: (5). 断裂韧性: (6). 材料的热处理: 二、 填空题 (10个空共10分,每空1分)(1). 材料的物理性质主要包括:( )、磁学性质、( )、热学性质等(2). 三类主要的材料力学失效形式:( )、( )、腐蚀。(3
11、). 材料物理性能的电学性能表征有:( )、( )、介电常数等。(4). 三大类材料的成型技术在材料工程中是内容最为丰富的一部分。如果按材料的流变特性来分析,则材料的成型方法可分为三种:( )、( )、流变成型。(5). 三束表面改性是指:( )、( )、离子束等。三、 是非题 (5题共10分,每题2分)(1). 结构材料是指工程上要求机械性能的材料。( )(2). 表面淬火既能改变钢的表面化学成分,也能改善心部的组织和性能。( )(3). 材料的加工与合成主要内容包括材料制备、材料加工、表面工程、材料复合。( )(4). 有许多种薄膜技术能够在基材表面覆盖薄膜材料层,其中最重要的两种方法是:
12、物理气相沉积PVD和化学气相沉积CVD。( )(5). 合金元素对钢的强化效果主要是固溶强化。( )四、 选择题 (5题共10分,每题2分)(1). 晶体中的位错属于:a.体缺陷.b面缺陷.c.线缺陷 ( )(2). 奥氏体是:a.碳在-Fe中的间隙固溶体;b. 碳在-Fe中的间隙固溶体c. 碳在-Fe中的间隙固溶体 ( )(3). 在发生L+ 共晶反应时,三相的成分:a. 确定b.相同c.不定 ( )(4). 设计纤维复合材料时,对于韧性较低的基体,纤维的膨胀系数可( );对于塑性较好的基体,纤维的膨胀系数可( )a. 略低 b相差很大 c略高 d相同五、 简答题(4题共20分,每题5分)(1). 何为复合材料?简述材料复合的目的。 (2). 简述性质与性能的关系和区别。 (3). 简述材料的加工的主要范畴 (4). 简述材料改性的目的以及其主要内容 六、 综合分析题(2题共20分,每题10分)(1). 材料的成分和结构主要的测试手段有哪些? (2). 试述材料热处理的常见工艺及其目的。