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1、东北大学21春材料科学导论离线作业2参考答案1. 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：A2. (2004年高考题)常用铸铁中，_铸铁常被选用来制造形状复杂、承受冲击载荷的薄壁、中小型零件。(2004年高考题)常用铸铁中，_铸铁常被选用来制造形状复杂、承受冲击载荷的薄壁、中小型零件。正确答案：可锻可锻3. 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
2、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
3、-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4. 下列选项中，属于不锈钢的是( )。AGCrl5B9SiCrC20CrD4Crl3下列选项中，属于不锈钢的是( )。AGCrl5B9SiCrC20CrD4Crl3正确答案：D5. 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
4、理操作过程。A1点6. 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 (
5、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
6、 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
7、到平稳态。 7. 简述不锈钢的合金化原理。Crl2MoV钢中wCr117，但它并不是不锈钢，这是为什么?能通过热处理的方法简述不锈钢的合金化原理。Crl2MoV钢中wCr117，但它并不是不锈钢，这是为什么?能通过热处理的方法使它变为不锈钢吗?正确答案：合金化原理：加入合金元素在钢的表面形成稳定、致密而牢固的钝化膜提高铁基固溶体的电极电位或使钢得到单相组织。rn 因为Cr能使钢耐蚀的主要原因是：当Cr在铁基固溶体的溶人量wCr117时可以显著提高铁基体的电极电位。如果Cr在铁基固溶体的溶人量低于117则电极电位不能明显提高也就不能提高钢的耐蚀性。Crl2MoV钢中虽然wCr117但是由于该钢中
8、含碳量高会形成大量的Cr23C6这样Cr在铁基体的溶入量就会低于117不能明显提高铁基体的电极电位不能提高钢的耐蚀性所以Crl2MoV钢不是不锈钢也不能通过热处理的方法使它变为不锈钢。合金化原理：加入合金元素,在钢的表面形成稳定、致密而牢固的钝化膜,提高铁基固溶体的电极电位或使钢得到单相组织。因为Cr能使钢耐蚀的主要原因是：当Cr在铁基固溶体的溶人量wCr117时,可以显著提高铁基体的电极电位。如果Cr在铁基固溶体的溶人量低于117,则电极电位不能明显提高,也就不能提高钢的耐蚀性。Crl2MoV钢中,虽然wCr117,但是由于该钢中含碳量高,会形成大量的Cr23C6,这样Cr在铁基体的溶入量就
9、会低于117,不能明显提高铁基体的电极电位,不能提高钢的耐蚀性,所以Crl2MoV钢不是不锈钢,也不能通过热处理的方法使它变为不锈钢。8. 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 $合成聚甲苯基-2，4-二氨基甲酸丁二醇酯的反应式 9. 常用45钢制造机械零件，这是因为其( )。A属于中碳钢B具有良好的综合力学性能C具有良好的硬度常用45钢制造机械零件，这是因为其( )。A属于中碳钢B具有良好的综合力学性能C具有良好的硬度和强度D价格便宜正确答
10、案：B10. 铁碳合金的基本相有_，_，_；机械混合物：_，_。铁碳合金的基本相有_，_，_；机械混合物：_，_。渗碳体$珠光体$莱氏体$铁素体$奥氏体11. 焊接性能主要与金属材料的化学成分有关，尤其与碳的影响最大。焊接性能主要与金属材料的化学成分有关，尤其与碳的影响最大。此题为判断题(对，错)。正确答案：12. 硬质合金是将某些难熔的_粉末和金属粘结剂(如_等)混合，加压成型，再经烧结而制成的金属陶瓷。硬质合金是将某些难熔的_粉末和金属粘结剂(如_等)混合，加压成型，再经烧结而制成的金属陶瓷。碳化物$Co、Ni13. 对金属材料而言，降低晶粒尺度能够显著提高强度而使( )降低不大。A.导电
11、性B.延展性C.抗冲击性D.热稳定性参考答案：B14. 反射炉操作方便，适用于小型有色金属熔炼。( )反射炉操作方便，适用于小型有色金属熔炼。( )参考答案：15. 下列各种金属或合金牌号中属于 (1)滚动轴承钢的是( )，最终热处理可选用( )； (2)碳素工具下列各种金属或合金牌号中属于 (1)滚动轴承钢的是( )，最终热处理可选用( )； (2)碳素工具钢的是( )，最终热处理可选用( )； (3)优质碳素结构钢的是( )，最终热处理可选用( )； (4)合金弹簧钢的是( )，最终热处理可选用( )； (5)合金工具钢的是( )，最终热处理可选用( )； (6)合金渗碳钢的是( )，最终
12、热处理可选用( )； (7)铸铁的是( )： (8)不锈钢的是( )。 AGCrl5 B20CrMnTi C40 D9SiCr E4Crl3 FT 12A GHT200 H60Si2Mn I40Cr J淬火+低温回火 K淬火+中温回火 L调质正确答案：(1)A J (2)F J (3)C L (4) H K (5) D J(6)B J (7)G (8)EAJ(2)FJ(3)CL(4)HK(5)DJ(6)BJ(7)G(8)E16. 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。
13、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。17. 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。18. 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：A19. 分析加工硬化对金属材料的强化作用。分析加工硬化对金属材料的强化作用。随着塑性变形的进行，位错密度不断增加，因此位错在运动时的相互交割，位错缠结加剧，使位错运动的阻力增大，引起变形抗力的增加。这样，金属的塑性变形就变得困难，要继续变形就
