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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的描述符,是
2、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. 材料中裂纹的
3、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、洛氏硬度和维氏硬度等。
4、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CX射线衍射D红外吸收光谱4. 观察原子结构采用何种仪器()A光学显微镜B隧
5、道扫描线微镜C扫描电镜D红外吸收光谱5 .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隧道扫描线微镜第 D电子扫描显微镜三部分判断题(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,将材料性质同 时考虑进去,采取并行设计的方法。()5. 准晶体的特点
6、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 .什么是材料的组织组成。3. “材料设计”构想始于50年代,80
7、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?作业三四、五、名词解释(6题共30分,每题5分)(1).晶体:.硬度:(4).疲劳强度:.材料组织:.韧性:.材料的“合金化”:(6)填空题(10个空共10分,每空1分)(1)(2)(4).固体中的结合键可以分为()种,它们是()、离子键、()、共价键。.共晶反应式为:(),共晶反应的特点为:()。.材料力学性能的硬度表征:布氏硬度、
8、()、维氏硬度等。.马氏体的显微组织形态主要有:()、()两种。其中()的韧性较好.液态金属结晶时,结晶过程的推动力是:()。是非题(5题共10分,每题2分)(1)(2)(4).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。.一个合金的室温组织为a +P + (a +p),它由三相组成。.三束表面改性是指:激光束、电子束、离子束.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。.不论含碳量的高低,马氏体的硬度都很高,脆性都很大。)选择题(5题共10分,每题2分)(1)(2)(4).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
9、的大小。.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.材料的刚度和 有关:a.弹性模量b屈服强度c抗拉强度.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.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?.简述纤维增强复合材料的机理。.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
10、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) .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
11、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: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Y -Fe中的间隙固溶体;b.碳在a -Fe中的间隙固溶体c.碳在 P-Fe中的间隙固溶体()(3) .在发生La+P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。