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1、东北大学21秋材料科学导论平时作业一参考答案1. 在不平衡条件下凝固，共晶成分附近的合金易于形成离异共晶。在不平衡条件下凝固，共晶成分附近的合金易于形成离异共晶。错误在不平衡条件下凝固，共晶成分附近的合金易于形成伪共晶。2. 因为过冷奥氏体的连续冷却曲线位于等温冷却转变曲线的右下方，所以连续冷却转变曲线的临界冷速比等温转变曲因为过冷奥氏体的连续冷却曲线位于等温冷却转变曲线的右下方，所以连续冷却转变曲线的临界冷速比等温转变曲线的大。()错误3. 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(
2、)，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)
3、D J(6)B J (7)G (8)EAJ(2)FJ(3)CL(4)HK(5)DJ(6)BJ(7)G(8)E4. 图(a)和(b)给出含有四相平衡的A-B-C三元相图的投影图。 (1)示意画出其中的XY和ZT的垂直截面图。 (2)说明其图(a)和(b)给出含有四相平衡的A-B-C三元相图的投影图。(1)示意画出其中的XY和ZT的垂直截面图。(2)说明其中工和成分的合金的冷却过程的变化。解I分析图(a)的截面。在投影图上把截面线与各投影线的交点按顺序编号。 XY截面投影线的3-6是截面与四相平衡平面交线的投影，它在截面图上是一段水平线，在这线上的3-4和4-6分别和L+以及L+三相区连接，这2个
4、三相区在四相平衡温度之上；3-6和a+三相区连接，这个三相区在四相平衡温度之下；1-4和1-3是截面与L+三相区2个面交线的投影，在截面是三相区的2条边界，并且这2条线在截面图的边界(它是二元系)是重合；4-5和5-6是截面与L+三相区2个面交线的投影，在截面上是三相区的2条边界，并且两线在液相线上重合；1-5和5-8分别是截面与和相的液相面交线的投影，它们在截面上是和相的液相线；6-8是截面分别与固相面和与和两相平衡的共轭面的交线，在截面上分别是卢固相线和由单相卢相区进入卢+y两相区的线；2-3和6-7是截面与+三相区的2个面的交线的投影，在截面上是+三相区的2条边线。整个截面如图(a)所示
5、。 ZT截面投影线的5-8是截面与四相平衡平面交线的投影，它在截面图上是一段水平线，在这根线上的5-7和7-8分别和L+以及L+三相区连接，这2个三相区在四相平衡温度之上；5-8和+三相区连接，这个三相区在四相平衡温度之下：7-10和8-10是截面与L+三相区的2个面交线的投影，在截面上是三相区的2条边界，并且这2条线在截面图的边界(它是二元系)是重合的；4-6和4-5是截面与L+三相区的2个面交线的投影，在截面上是三相区的2条边界，这2条线在4位置重合；1-6和6-10分别是截面与和相的液相面交线的投影，它们在截面上是和相的液相线；1-4是截面与相的固相面交线的投影，它们在截面上是y相的固相
6、线；1-3是截面与和)，两相平衡的相互溶度面的交线的投影，在截面上是相溶解度线；3-5是截面与和两相平衡的相互溶度面的交线的投影，在截面上是)，相溶解度线；2-3、3-4和8-9分别是截面与a+三相区的3个面交线的投影，在截面上是+三相区的3条边界线。整个截面图如图(b)所示。 讨论图(a)中的I成分冷却过程的变化。从投影图看，这个成分点和液相面、固相面、(相对的)固态溶解度面及+三相平衡的一个面重叠。从高温冷却下来，首先穿过液相面，发生L反应；然后穿过a固相面，进入单相区；之后穿过+两相平衡面，进入+两相区；最后穿过+三相平衡的一个面，进入+三相区；结果在低温时是+三相。这个成分的冷却曲线如
7、(a)所示。 讨论图(a)中的成分冷却过程的变化。从投影图看，这个成分点和液相面、L+三相平衡的一个面及四相平面重叠。从高温冷却下来，首先穿过液相面，发生L反应；然后穿过L+三相平衡的一个面，发生L+共晶反应；之后到达四相面，发生La+反应；最后进人a+三相区；结果在低温时是+三相。这个成分的冷却曲线如(b)所示。 图(b)的截面。把在投影图上把截面线与各投影线的交点按顺序编号。 XY截面投影线的3-6是截面与四相平衡平面交线的投影，它在截面图上是一段水平线，在这线上的3-4和4-6分别和L+以及L+三相区连接，这2个三相区在四相平衡温度之上；3-5和5-6分别和+以及L+三相区连接，这2个三
8、相区在四相平衡温度之下；1-4和1-3是截面与L+三相区2个面交线的投影，在截面是三相区的2条边界，并且这2条线在截面图的边界(它是二元系)是重合；4-7和6-7是截面与L+三相区2个面交线的投影，在截面上是三相区的2条边界，并且两线在液相线上重合；1-7和7-10分别是截面与和卢相的液相面交线的投影，它们在截面上是和相的液相线；2-3和5-9是截面与+三相区的2个面的交线的投影，在截面上是+三相区的2条边线；5-8和6-8是截面与L+三相区的2个面的交线的投影，在截面上是+三相区的2条边线，它们汇合在一点；8-10是截面与卢固相面以及+两相平衡面交线的投影，在截面上是固相线和+两相区的界线。
9、整个截面图如图(a)所示。 ZT截面没有和四相平面交截。投影线上的1-7是截面与相的液相面交线的投影，它们在截面上是y相的液相线；13是截面与L+a+y三相区的2个面的交线的投影，在截面上是L+三相区的2条边线，它在截面边线上是闭合的；5-7是截面与L+三相区的2个面的交线的投影，在截面上是L+三相区的2条边线，它在截面边线上是闭合的；3-5是截面与的固相面交线的投影，在截面上是y相的固相线；3-4是截面与+两相平衡面的交线的投影，在截面上是+两相区的边线；4-5是截面与+两相平衡面的交线的投影，在截面上是+两相区的边线；2-4和4-6是截面与+三相平衡的2个面交线的投影，在截面上是+三相区的
10、2条边线。整个截面如图(b)所示。 讨论图(b)中的I成分冷却过程的变化：从投影图看，这个成分点和液相面、L+三相平衡的一个面、四相平衡平面、L+三相平衡一个面及+三相平衡的一个面重叠。从高温冷却下来，首先穿过y液相面，发生L反应；然后进入L+三相区，发生L+反应；之后到达四相平衡平面，发生L+匹相反应；四相反应后进入L+三相区，发生L+反应；再进人+两相区，最后穿过三相平衡面进入+三相区，结果在低温时是+三相。这个成分的冷去f曲线如图(a)所示。 讨论图(b)中的成分冷却过程的变化：从投影图看，这个成分点和液相面、L+三相平衡的一个面、L+三相平衡的另一个面及+三相平衡的一个面相重叠。从高温
11、冷却下来，首先穿过液相面，发生La反应；再进入L+三相区，发生L+反应；然后穿过三相平衡的另一个面，到达L+两相区；之后穿过L+三相区，发生L+反应；离开三相区进入+两相区；最后穿过+三相平衡的一个面进入+三相区，结果在低温时是+三相。这个成分的冷却曲线如图b)所示。 5. 纯铁在800时为面心立方晶格的Fe。纯铁在800时为面心立方晶格的Fe。此题为判断题(对，错)。正确答案：6. 减小焊接应力的有效措施是_，消除焊接应力的有效方法是_。减小焊接应力的有效措施是_，消除焊接应力的有效方法是_。正确答案：焊前预热焊后热处理；焊前预热,焊后热处理；7. 晶体中任意两个原子之间连线所指的方向称为_
12、。晶体中任意两个原子之间连线所指的方向称为_。晶向8. 金属材料发生弹性变形后，其内部组织与性能也发生变化。金属材料发生弹性变形后，其内部组织与性能也发生变化。此题为判断题(对，错)。正确答案：9. 相图是表达_之间的关系的图形。相图是表达_之间的关系的图形。正确答案：成分、温度和相；成分、温度和相；10. 武汉长江大桥用A3钢建造，虽然16Mn钢比A3钢贵，但南京长江大桥采用16Mn钢是符合经济性原则的。( )武汉长江大桥用A3钢建造，虽然16Mn钢比A3钢贵，但南京长江大桥采用16Mn钢是符合经济性原则的。()正确11. 材料增强的种类有( )。A.颗粒增强B.晶须C.纤维增强D.上述所有
13、参考答案：D12. 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
14、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E13. 固溶体分为间隙固溶体和无限置换固溶体。固溶体分为间隙固溶体和无限置换固溶体。此题为判断题(对，错)。正确答案：14. -般而言，沥青混合料的动稳定度越大，其高温抗车辙性能越差。( )-般而言，沥青混合料的
