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1、东北大学22春材料科学导论离线作业一及答案参考1. 钢淬火时马氏体转变的转变量主要决定于其_，与其保温时间_关。钢淬火时马氏体转变的转变量主要决定于其_，与其保温时间_关。临界冷却速度$无2. 高箱带的砂箱，为了_，可在箱带上开设窗孔。A.适应热膨胀B.减轻重量C.增大砂箱与砂的接触面高箱带的砂箱，为了_，可在箱带上开设窗孔。A.适应热膨胀B.减轻重量C.增大砂箱与砂的接触面积D.减小应力集中参考答案：B3. 用高炉作为炼铁的方法，迄今也有( )多年的历史。A.600B.800C.500D.1000参考答案：D4. 金属在_作用下经受_而不_的最大应力值称为金属的疲劳强度。一般规定黑色金属的应
2、力循环金属在_作用下经受_而不_的最大应力值称为金属的疲劳强度。一般规定黑色金属的应力循环周次为_，有色金属为_。正确答案：循环应力 无数次循环 断裂 107 108循环应力无数次循环断裂1071085. 回火处理是将淬火钢重新加热到_以下的某一温度，保温一定时间后，冷却到室温的一种热处理操作过程。回火处理是将淬火钢重新加热到_以下的某一温度，保温一定时间后，冷却到室温的一种热处理操作过程。A1点6. T12A钢加热到1200时的组织是_。T12A钢加热到1200时的组织是_。正确答案：奥氏体(或A)奥氏体(或A)7. 灰铸铁的b、S、e、均比钢低得多，这是由于石墨存在，不仅割裂了基体的连续性
3、，而且在尖角处造成应力集中的灰铸铁的b、S、e、均比钢低得多，这是由于石墨存在，不仅割裂了基体的连续性，而且在尖角处造成应力集中的结果。()正确8. 金属铸造锭的组织常分为三层，即外层的_、次层的_和中心的_。金属铸造锭的组织常分为三层，即外层的_、次层的_和中心的_。细晶区$柱状晶区$等轴晶区9. 铝合金人工时效比自然时效所获硬度高、且效率也高，因此多数情况下采用人工时效。( )铝合金人工时效比自然时效所获硬度高、且效率也高，因此多数情况下采用人工时效。()正确10. FM广播、TV以及导航移动通信均属于哪一波段通信?FM广播、TV以及导航移动通信均属于哪一波段通信?正确答案：均属于超短波波
4、段通信。均属于超短波波段通信。11. (2011年高考题)根据石墨化进行的程度不同，灰铸铁的基体组织有_、_和_3种。(2011年高考题)根据石墨化进行的程度不同，灰铸铁的基体组织有_、_和_3种。正确答案：铁素体(F) 珠光体(P)铁素体+珠光体(F+P)铁素体(F)珠光体(P)铁素体+珠光体(F+P)12. 钢的淬火是将钢加热到_以上的一定温度，保温一定时间，然后以_临界淬火速度的速度冷却，使过冷奥氏钢的淬火是将钢加热到_以上的一定温度，保温一定时间，然后以_临界淬火速度的速度冷却，使过冷奥氏体转变为_或_组织的热处理工艺。临界温度$大于$马氏体$贝氏体13. 可靠性是与性能紧密联系在一起
5、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：B14. (2009年高考题)常温下珠光体在45钢组织中的含量大约为_。A0.45%B0.77%C2.11%D58%(2009年高考题)常温下珠光体在45钢组织中的含量大约为_。A0.45%B0.77%C2.11%D58%正确答案：B15. 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
6、，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
7、=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。 16. 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
8、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。
9、(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E17. 碳对铁碳合金的组织和性能有着重大影响，不同成分的铁碳合金在机械性能和工艺性能等方面产生了极碳对铁碳合金的组织和性能有着重大影响，不同成分的铁碳合金在机械性能和工艺性能等方面产生了极大差异。此题为判断题(对，错)。正确答案：18. 在共析温度下，奥氏体的最低含碳质量分数是0.77%。在共
10、析温度下，奥氏体的最低含碳质量分数是0.77%。错误在共析温度下，奥氏体的最低含碳质量分数是0。19. 认识矿物的产状有助于了解矿物的成因和富集过程，不但有利于地质找矿，而且对工程技术人员来说，冶炼一种金属后被废弃的炉渣，可能是另一种与之共生的金属或非金属的富集矿。( )A.错误B.正确参考答案：B20. 一般情况下强度越高的材料延展性越低。( )A.错误B.正确参考答案：B21. 含碳质量分数wC=03及wC=12的5mm碳钢试样，都经过860加热淬火，试说明淬火后所得到的组织形态含碳质量分数wC=03及wC=12的5mm碳钢试样，都经过860加热淬火，试说明淬火后所得到的组织形态、精细结构
11、及成分?若将两种钢在860加热淬火后，将试样进行回火，则回火过程中组织结构会如何变化?正确答案：860加热两种钢均在单相区(见Fe-Fe3C相图)淬火后均为MwC=12的碳钢中有一定量的残余奥氏体。rn wC=03的碳钢其马氏体成分为wC=03形态为板条状精细结构为位错。rn wC=12的碳钢其马氏体成分为wC=12形态为针状精细结构为孪晶。rn wC=03的碳钢在200以下回火时组织形态变化较小硬度变化也不大。但碳原子向位错线附近偏聚倾向增大。当回火温度高于250时渗碳体在板条间或沿位错线析出使强度、塑性降低；当回火温度达300400时析出片状或条状渗碳体硬度、强度显著降低塑性开始增高当40
12、0700回火时发生碳化物的聚集、长大和球化及a相的回复、再结晶。此时硬度、强度逐渐降低塑性逐渐增高。rn wC=12的碳钢低于100回火时碳原子形成富碳区；100200回火时析出大量细小碳化物因此硬度稍有提高；200300回火时残留奥氏体转变为回火马氏体(或贝氏体)使硬度升高但同时马氏体的硬度降低因此总体上硬度变化不大；高于300回火时碳化物继续析出随后便是碳化物长大及球化而a相发生回复、再结晶使硬度降低韧性增高。860加热,两种钢均在单相区(见Fe-Fe3C相图),淬火后均为M,wC=12的碳钢中有一定量的残余奥氏体。wC=03的碳钢,其马氏体成分为wC=03,形态为板条状,精细结构为位错。
13、wC=12的碳钢,其马氏体成分为wC=12,形态为针状,精细结构为孪晶。wC=03的碳钢,在200以下回火时,组织形态变化较小,硬度变化也不大。但碳原子向位错线附近偏聚倾向增大。当回火温度高于250时,渗碳体在板条间或沿位错线析出,使强度、塑性降低；当回火温度达300400时,析出片状或条状渗碳体,硬度、强度显著降低,塑性开始增高,当400700回火时,发生碳化物的聚集、长大和球化及a相的回复、再结晶。此时,硬度、强度逐渐降低,塑性逐渐增高。wC=12的碳钢,低于100回火时,碳原子形成富碳区；100200回火时,析出大量细小碳化物,因此,硬度稍有提高；200300回火时,残留奥氏体转变为回火马氏体(或贝氏体)使硬度升高,但同时,马氏体的硬度降低,因此,总体上硬度变化不大；高于300回火时,碳化物继续析出,随后便是碳化物长大及球化,而a相发生回复、再结晶,使硬度降低,韧性增高。22. 为使65钢得到回火托氏体，应进行( )。 A淬火+中温回火 B淬火+高温回火C淬火+低温回火D直接油冷为使65钢得到回火托氏体，应进行()。A淬火+中温回火B淬火+高温回火C淬火+低温回火D直接油冷A23. 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。
