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中国大学材料科学基础(下)_2课后答案(慕课2023完整答案)

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中国大学材料科学基础(下)_2课后答案(慕课2023完整答案)

第4章固体中原子和分子的中国整答运动

4.1 表象理论随堂测验

1、菲克第一定律是大学解决什么类型的扩散现象问题?
A、液体扩散
B、材料气体扩散
C、科学课完稳态扩散
D、基础非稳态扩散

2、下课扩散通量与浓度梯度的后答关系是:
A、正比
B、案慕案反比
C、中国整答指数
D、大学无关

3、材料扩散第一定律与时间无关。科学课完

4、基础扩散通量指的下课是扩散物质的量。

4.1 表象理论随堂测验

1、后答菲克第二定律是解决什么类型的扩散现象问题?
A、液体扩散
B、气体扩散
C、稳态扩散
D、非稳态扩散

2、解决两无限长棒扩散偶的扩散问题,用到的解是:
A、误差函数解
B、高斯解
C、正弦解
D、指数解

3、解决枝晶偏析的扩散问题,用到的解是:
A、误差函数解
B、高斯解
C、正弦解
D、指数解

4、w(C) = 0.85%的普通碳钢加热到900℃在空气中保温1h后外层碳浓度降到零,假如要求零件表层的碳浓度为0.8%,表面应车去多少深度?(已知900℃时,Dcγ = 1.1×10-7cm2/s)
A、0.23mm
B、0.33mm
C、0.43mm
D、0.53mm

5、有一含碳量为0.2%的碳钢,需要进行渗碳处理,计算渗碳浓度和时间的关系采用的是高斯解。

6、解决工件的均匀化退火,采用的正弦解。

4.2 扩散的热力学分析随堂测验

1、扩散的驱动力是 ?
A、浓度梯度
B、化学位梯度
C、既是浓度梯度也是化学位梯度
D、应力梯度

2、扩散一定是从高浓度往低浓度的方向扩散。

3、化学位就是偏摩尔分子自由能。

4.3 扩散的原子理论随堂测验

1、间隙固溶体的扩散机制是什么?
A、直接交换机制
B、空位机制
C、间隙机制
D、环形机制

2、置换固溶体的扩散机制是什么?
A、直接交换机制
B、空位机制
C、间隙机制
D、环形机制

3、晶界扩散比体扩散困难。

4.3 扩散的原子理论随堂测验

1、扩散系数与温度的关系是:
A、正比
B、反比
C、与温度无关
D、不确定

2、低碳钢的渗碳温度是9270C,请问在该温度下碳在γ铁中的扩散系数?(已知D0 = 2.0×10-5m2/s,Q=140kJ/mol)
A、0.6×10-11m2/s
B、1.6×10-11m2/s
C、2.6×10-11m2/s
D、3.6×10-11m2/s

3、在相同温度下置换固溶体的扩散速度比间隙固溶体的扩散速度快。

4.4 影响扩散的因素随堂测验

1、下列表述哪个是正确的?
A、晶内扩散比晶界扩散容易
B、晶内扩散比表面扩散容易
C、晶界扩散比晶内扩散容易
D、晶界扩散比表面扩散容易

2、把纯铜棒放在一定的温蒂下,铜原子也会扩散。

3、不同类型的固溶体,原子的扩散机制是不同的,由于间隙空间小,所以间隙固溶体的扩散激活能一般均大。

4、应力场不会影响晶体的扩散。

第4章单元测验

1、在930℃对含碳0.1%的碳钢渗碳,设渗碳开始时表面碳浓度即达到CS=1%,而且保持不变,求得渗碳4小时后,在渗层X=0.2mm处的碳含量。已知930℃碳在γ-铁中的扩散系数为1.61×10-12m2/s, erf(β)≈β。
A、0.1%
B、0..2%
C、0.3%
D、0.4%

2、解决薄膜源的扩散问题,用到的解是什么?
A、指数解
B、误差函数解
C、高斯解
D、正弦解

3、所有扩散系统中,物质都是由高浓度处向低浓度处扩散。

4、置换固溶体中的溶质原子扩散是通过与邻近原子直接交换位置实现扩散。

5、冷变形金属中存在大量的空位、位错等晶体缺陷,这些缺陷阻碍原子的移动,减缓扩散过程。

6、间隙扩散指的是扩散原子通过晶体的间隙位置而迁移。

7、扩散系数与固溶体的结构有关。

8、扩散的驱动力是 。

9、温度越高,扩散系数越 。

10、扩散第一定律仅适用于解决 扩散问题。

第5章 材料的变形和再结晶

5.2 晶体的塑性变形随堂测验

1、能使单晶体产生塑性变形的应力为 ( )
A、正应力
B、切应力
C、复合应力
D、正拉应力

2、面心立方晶体受力时的滑移方向为( )
A、<111>
B、<110>
C、<100>
D、<112>

3、体心立方与面心立方晶格具有相同的滑移系,但其塑性变形能力是不同的,其原因是面心立方晶格的滑移方向较体心立方晶格的滑移方向()
A、少
B、
C、相等
D、有时多有时少

4、面心立方晶格金属的滑移系为( )
A、{ 111} <110>
B、{ 110} <111>
C、(100) <110>
D、D.(100) <111>

5、金属在均匀塑性变形时,若外力与滑移面相平行,则意味着不可能进行塑性变形。

6、在体心立方晶格中,滑移面为{111}×6,滑移方向为〈110〉×2,所以其滑移系有12个

7、滑移变形不会引起晶体结构的变化。

8、因为体心立方与面心立方晶格具有相同的滑移系数目,所以它们的塑性变形能力基本相同。

9、在晶体中,原子排列最密集的晶面间的距离最小,所以滑移最困难。

10、孪生变形所需要的切应力要比滑移变形所需要的切应力小得多。

11、金属的加工硬化是指金属冷塑性变形后强度和塑性提高的现象。

12、单晶体主要变形的方式是滑移,其次是孪生。

13、滑移变形的同时伴随有晶体的转动,因此,随变形度的增加,不仅晶格位向要发生变化,而且晶格类型也要发生变化

14、滑移变形不会引起晶格位向的改变,而孪生变形则要引起晶格位向的改变。

15、面心立方晶格一般不会产生孪生变形;密排六方晶格金属因滑移系少,主要以孪生方式产生变形。

5.2 晶体的塑性变形随堂测验

1、用铝制造的一种轻型梯子,使用时挠度过大但未塑性变形。若要改进,应采取下列( )措施
A、采用高强度铝合金
B、用钢代替铝
C、用高强度镁合金
D、改进梯子的结构设计

2、金属的加工硬化是指金属冷塑性变形后强度和塑性提高的现象。

3、细晶粒金属的强度高,塑性也好。

4、反复弯折铁丝,铁丝会越来越硬,最后会断裂。

5、喷丸处理及表面辊压能显著提高材料的疲劳强度。

6、加工硬化指数是指σT=K^ε式中的n值,它在数值上和最大均匀应变相等,因此,n值越大金属的加工性能越好。

7、细化晶粒虽能提高金属的强度,但增大了金属的脆性。

5.3 回复与再结晶随堂测验

1、变形金属在加热时发生的再结晶过程是一个新晶粒代替旧晶粒的过程,这种新晶粒的晶型( )。
A、与变形前的金属相同
B、与变形后的金属相同
C、与再结晶前的金属相同
D、形成新的晶型

2、金属的再结晶温度是( )
A、一个确定的温度值
B、一个温度范围
C、一个临界点
D、一个最高的温度值

3、冷加工金属回复时,位错( )。
A、增加
B、大量消失
C、重排
D、不变

4、在相同变形量情况下,高纯金属比工业纯度的金属( )。
A、更易发生再结晶
B、更难发生再结晶
C、更易发生回复
D、更难发生回复

5、金属的最低再结晶温度可用下式计算 ( ),Tm表示熔点。
A、T再(℃)=0.4Tm(℃)
B、T再(K)=0.4Tm(K)
C、T再(K)=0.4Tm(℃) +273
D、T再(℃)=0.4Tm(K) -273

6、金属的预先变形越大,其开始再结晶的温度越高。

7、变形金属的再结晶退火温度越高,退火后得到的晶粒越粗大。

8、金属铸件不能通过再结晶退火来细化晶粒。

9、在一定范围内增加冷变形金属的变形量,会使再结晶温度下降。

10、多边化使分散分布的位错集中在一起形成位错墙,因位错应力场的叠加,使点阵畸变增大。

11、凡是经过冷变形后再结晶退火的金属,晶粒都可得到细化。

12、20#钢的熔点比纯铁的低,故其再结晶温度也比纯铁的低。

13、金属的变形量越大,越容易出现晶界弓出形核机制的再结晶方式。

14、再结晶织构是再结晶过程中被保留下来的变形织构。

15、当变形量较大、变形较均匀时,再结晶后晶粒易发生正常长大,反之易发生反常长大。

5.3 回复与再结晶随堂测验

1、1. 变形金属在加热时发生的再结晶过程是一个新晶粒代替旧晶粒的过程,这种新晶粒的晶型( )
A、与变形前的金属相同
B、与变形后的金属相同
C、与再结晶前的金属相同
D、形成新的晶型

2、2.金属的再结晶温度是( )
A、A.一个确定的温度值
B、B.一个温度范围
C、C 一个临界点
D、D.一个最高的温度值

3、3.为了提高大跨距铜导线的强度,可以采取适当的( )
A、A.冷塑变形加去应力退火
B、B 冷塑变形加再结晶退火
C、C 热处理强化
D、D.热加工强化

4、4 下面制造齿轮的方法中,较为理想的方法是( )
A、A.用厚钢板切出圆饼再加工成齿轮
B、B用粗钢棒切下圆饼再加工成齿轮
C、C 由圆钢棒热锻成圆饼再加工成齿轮
D、D.由钢液浇注成圆饼再加工成齿轮

5、5.下面说法正确的是( )
A、A.冷加工钨在1000℃发生再结晶
B、B 钢的再结晶退火温度为450℃
C、C 冷加工铅在0℃也会发生再结晶
D、D.冷加工铝的T再≈0.4Tm=0.4X660℃=264℃

6、6 下列工艺操作正确的是( )
A、A.用冷拉强化的弹簧丝绳吊装大型零件淬火加热时入炉和出炉
B、B 用冷拉强化的弹簧钢丝作沙发弹簧
C、C 室温可以将保险丝拉成细丝而不采取中间退火
D、D.铅的铸锭在室温多次轧制成为薄板,中间应进行再结晶退火

7、7 冷加工金属回复时,位错( )。
A、A.增加
B、B.大量消失
C、C.重排
D、D 不变

8、8. 在相同变形量情况下,高纯金属比工业纯度的金属( )
A、A.更易发生再结晶
B、B.更难发生再结晶
C、C 更易发生回复
D、D.更难发生回复

9、9. 在室温下经轧制变形50%的高纯铅的显微组织是( )
A、A.沿轧制方向伸长的晶粒
B、B.纤维状晶粒
C、C 等轴晶粒
D、D.带状晶粒

10、10. 金属的最低再结晶温度可用下式计算( )
A、A T再(℃)=0.4Tm(℃)
B、B. T再(K)=0.4Tm(K)
C、C. T再(K)=0.4Tm(℃) +273
D、D.T再(℃)=0.4Tm(K) -273

11、1.钢的再结晶退火温度一般为1 100℃。

12、低碳钢试样的临界变形度一般都大于30%。

13、锡在室温下加工是冷加工,钨在1000℃变形是热加工。

14、再结晶退火温度就是最低再结晶温度。

15、再结晶就是重结晶。

16、采用适当的再结晶退火,可以细化金属铸件的晶粒。

17、动态再结晶仅发生在热变形状态,因此,室温下变形的金属不会发生动态再结晶。

18、多边化使分散分布的位错集中在一起形成位错墙,因位错应力场的叠加,使点阵畸变增大。

19、凡是经过冷变形后再结晶退火的金属,晶粒都可得到细化。

20、某铝合金的再结晶温度为320℃,说明此合金在320℃以下只能发生回复,而在320℃以上一定发生再结晶。

21、20#钢的熔点比纯铁的低,故其再结晶温度也比纯铁的低。

22、回复、再结晶及晶粒长大三个过程均是形核及核长大过程,其驱动力均为储存能。

23、金属的变形量越大,越容易出现晶界弓出形核机制的再结晶方式。

24、晶粒正常长大是大晶粒吞食小晶粒,反常长大是小晶粒吞食大晶粒。

25、合金中的第二相粒子一般可阻碍再结晶,但促进晶粒长大。

26、再结晶织构是再结晶过程中被保留下来的变形织构。

27、当变形量较大、变形较均匀时,再结晶后晶粒易发生正常长大,反之易发生反常长大。

28、再结晶是形核—长大过程,所以也是一个相变过程。

第5章 形变与再结晶单元测试

1、金属的塑性变形主要是通过下列哪种方式进行的
A、晶粒的相对滑动
B、晶格的扭折
C、位错的滑移
D、位错类型的改变

2、为降低低碳冷轧钢板的硬度,宜采用下列哪种工艺
A、完全退火
B、球化退火
C、再结晶退火
D、去应力退火

3、金属产生时效强化的主要原因是
A、形成了高密度位错
B、析出亚稳定第二相粒子
C、晶格发生畸变
D、晶格类型发生改变

4、为降低低碳冷轧钢板的硬度,宜采用下列哪种工艺
A、完全退火
B、球化退火
C、再结晶退火
D、去应力退火

5、在室温下经轧制变形50%的高纯铅的显微组织是
A、沿轧制方向伸长的晶粒
B、纤维状晶粒
C、等轴晶粒
D、带状晶粒

6、在相同变形量情况下,高纯金属比工业纯度的金属( )
A、更易发生再结晶
B、更难发生再结晶
C、更易发生回复
D、更难发生回复

7、下列工艺操作正确的是
A、用冷拉强化的弹簧丝绳吊装大型零件淬火加热时入炉和出炉。
B、用冷拉强化的弹簧钢丝作沙发弹簧
C、室温可以将保险丝拉成细丝而不采取中间退火
D、铅的铸锭在室温多次轧制成为薄板,中间应进行再结晶退火

8、金属在压力加工时,承受的压应力数目越多,则其( )
A、塑性越差,变形抗力越小
B、塑性越好,变形抗力越小.
C、塑性越好,变形抗力越大.
D、塑性越差,变形抗力越大.

9、紧固螺栓使用后发生塑性变形,是因为哪一个力学性能指标达不到要求
A、疲劳强度
B、屈服强度
C、弹性极限
D、抗拉强度

10、齿轮工作在寿命期内发生严重磨损,是因为哪一个力学性能指标达不到要求?
A、强度
B、硬度
C、塑性
D、韧性

11、汽车紧急刹车时,发动机曲轴发生断裂,是因为哪一个力学性能指标达不到要求?
A、疲劳强度
B、硬度
C、塑性
D、冲击韧性

12、不锈钢圆板冲压加工成圆柱杯的过程中发生裂纹,是因为哪一个力学性能指标达不到要求?
A、强度
B、硬度
C、塑性
D、韧性

13、金属材料、陶瓷材料和高分子材料的本质区别在于它们( )不同。
A、弹性模量
B、强度
C、塑性
D、化学键

14、铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化,而铁则不需冷加工,只需加热到一定温度即使晶粒细化,其原因是
A、铁总是存在加工硬化,而铜没有;
B、铜有加工硬化现象,而铁没有;
C、铁在固态下有同素异构转变;而铜没有
D、铁和铜的再结晶温度不同

15、冷加工变形时缺陷运动驱动力是( )
A、弹性畸变能
B、形变储存能
C、正应力
D、切应力

16、回复过程缺陷运动驱动力是( )
A、切应力
B、正应力
C、弹性畸变能
D、形变储存能

17、再结晶过程缺陷运动驱动力是( )
A、切应力
B、弹性畸变能
C、形变储存能
D、界面能差

18、回复是冷变形金属在低温加热时,( )无可见变化,但物理性能、力学性能却部分恢复到冷变形以前的过程。
A、点缺陷
B、显微组织
C、位错
D、塑韧性

19、某工件采用单相黄铜制造,其强化工艺有
A、固溶强化
B、弥散强化
C、形变强化
D、细晶强化

20、冷加工金属经再结晶退火后,下列说法哪个是正确的?
A、其晶粒形状会改变
B、其机械性能会发生改变
C、其晶格类型会发生改变
D、其晶粒大小会发生改变

21、对纯金属而言,下列说法错误的有
A、不会在恒温下结晶
B、不会发生相变
C、都能进行形变强化
D、都能进行时效强化

22、某低碳钢零件要求各向同性,但在热加工后形成比较明显的带状组织,可用哪些具体方法来减轻或消除在热加工中形成带状组织的因素。
A、不在两相区变形
B、减少夹杂元素含量
C、采用高温扩散退火,消除元素偏析
D、对已出现带状组织的材料,在单相区加热、正火处理,则可予以消除或改善。

23、为什么金属材料经热加工后机械性能优于铸造状态的性能?
A、金属材料在热加工过程中经历了动态变形和动态回复及再结晶过程,柱状晶区和粗等轴晶区消失了,代之以较细小的等轴晶粒;
B、原铸锭中许多分散缩孔、微裂纹等由于机械焊合作用而消失;
C、显微偏析也由于压缩和扩散得到一定程度的减弱;
D、材料的致密性和力学性能(特别是塑性、韧性)提高。

24、晶界迁移的驱动力是( )
A、点阵畸变能
B、弹性畸变能
C、变形储存能
D、弯曲界面化学位差

25、金属材料晶粒细化后,强硬度高,塑性,韧性也好的原因可能为( )
A、晶界是阻碍位错运动的,而各晶粒位向不同,互相约束,阻碍晶粒的变形。
B、金属的晶粒愈细,其晶界总面积愈大,每个晶粒周围不同取向的晶粒数便愈多,对塑性变形的抗力也愈大。
C、晶粒愈细,金属单位体积中的晶粒数便越多,变形时同样的变形量便可分散在更多的晶粒中发生,产生较均匀的变形,而不致造成局部的应力集中,引起裂纹的过早产生和发展。
D、空位扩散

26、低温回复 过程中可能发生哪些缺陷变化?
A、空位迁移至晶界
B、位错或与间隙原子结合而消失
C、冷变形过程中形成的过饱和空位浓度下降
D、冷变形过程中形成的过饱和空位浓度上升

27、中温回复过程中缺陷发生的变化包括( )
A、点缺陷运动
B、位错滑移
C、部分异号位错发生抵消
D、部分位错发生攀移

28、高温回复过程中位错的运动主要有( )
A、位错的攀移
B、位错的滑移
C、位错抵消
D、位错增殖

29、1、细化晶粒虽能提高金属的强度,但增大了金属的脆性。

30、普通低合金结构钢不能通过热化处理进行强化,只能通过加工硬化方法提高强度。

31、钢过热后经再结晶退火后能显著细化晶粒。

32、面心立方金属的塑性比体心立方金属的好,是因为面心立方结构是金属的滑移方向多,滑移系多。

33、金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行。

34、金属在进行热加工时,不会产生加工硬化现象。

35、金属的晶粒越细小,其强度越高,但韧性变差。

36、凡单相固溶体均能进行形变强化。

37、金属是多晶体,因而绝对不可以产生各向异性,在变形时也不会出现各向异性。

38、硬铝合金经固溶处理后,强度明显提高。

39、铸件可用再结晶退火细化晶粒。

40、奥氏体的塑性比铁素体的高。

41、冷热加工所形成的纤维组织都能使金属出现各向异性。

42、位错的滑移可沿晶体中的任意面和任意方向进行。

43、当变形量较大、变形较均匀时,再结晶后晶粒易发生正常长大,反之易发生反常长大。

44、再结晶织构是再结晶过程中被保留下来的变形织构。

45、合金中的第二相粒子一般可阻碍再结晶,但促进晶粒长大。

46、金属的变形量越大,越容易出现晶界弓出形核机制的再结晶方式。

47、回复、再结晶及晶粒长大三个过程均是形核及核长大过程,其驱动力为储存能。

48、20#钢的熔点比纯铁的低,故其再结晶温度也比纯铁的低。

49、某铝合金的再结晶温度为320℃,说明此合金在320℃以上发生再结晶。

50、金属经过冷变形后再结晶退火,晶粒都可得到细化。

51、冷塑性变形要出现加工硬化,热塑性变形实际也出现过加工硬化,但因温度较高,很快发生了再结晶,最终使加工硬化不明显了.

52、金属都有一定塑性,因此都可进行压力加工.

53、终锻温度低能使锻件粗大的组织细化,因此终锻温度应越低越好。

54、金属的塑性变形是在( )应力作用下,主要通过( ) 来进行的

55、金属中的位错密度越高,则其强硬度越( )。

56、冷加工和热加工是以金属的 ( )区分的。

第6章 单组元相图级纯晶体凝固

6.1单元系相变的热力学及相平衡随堂测验

1、恒压下相律的表达式为:
A、f=C-P+0
B、f=C-P+1
C、f=C-P+2
D、f=C-P+3

2、通过单元系相图可以知道物质在某一温度和压力下的状态。

3、纯铜在恒压条件下,液相和固相共存时,自由度为1。

6.2 纯晶体的凝固随堂测验

1、使纯晶体凝固后晶粒尺寸减小,采取的手段是?
A、增大形核率和长大速率
B、增大形核率,减小长大速率
C、减小形核率和长大速率
D、增大形核率,增大长大速率

2、液态金属的结构特点是?
A、完全无序
B、长程有序
C、近程有序
D、与固态结构相图

6.2 纯晶体的凝固随堂测验

1、金属结晶的驱动力是?
A、液固两相的体积自由能差
B、液固两相的界面能差
C、液固两相的结合能
D、液固两相的化学能差

2、当温度达到熔点Tm时,晶体就会发生凝固。

3、过冷度越大,凝固驱动力越大。

6.2 纯晶体的凝固随堂测验

1、金属结晶的阻力是?
A、液固两相的体积自由能差
B、液固两相的界面能
C、液固两相的结合能
D、液固两相化学能差

2、临界形核功是靠液相中 获得。
A、结构起伏
B、自由能起伏
C、成分起伏
D、能量起伏

3、晶胚尺寸大于临界晶核半径才能成为晶核。

4、临界形核功指的是需要外界提供能量来帮助形核。

6.2 纯晶体的凝固随堂测验

1、非均匀形核的阻力是?
A、液固两相的体积自由能差
B、液固两相的界面能
C、.液固两相的结合能
D、液固两相化学能差

2、非均匀形核比均匀形核容易。

3、非均匀形核的的驱动力与均匀形核是不一样的。

4、新相优先在母相中存在的异质处形核为非均匀形核。

6.2 纯晶体的凝固随堂测验

1、纯晶体凝固时的生长形态是?
A、光滑界面和粗糙界面
B、粗糙界面和树枝状界面
C、平面状和树枝状
D、光滑界面和胞状界面

2、晶体长大方式有?
A、连续长大
B、二维晶核长大
C、借刃型位错长大
D、借螺型位错长大

3、晶体生长形态与温度梯度有关。

第6章单元测验

1、金属结晶的阻力是是什么?
A、液固两相的体积自由能差
B、液固两相化学能差
C、液固两相的结合能
D、液固两相的界面能

2、液一固界面的构造包括:
A、光滑界面和树枝状界面
B、光滑界面和粗糙界面
C、粗糙界面和树枝状界面
D、胞状界面和树枝状界面

3、晶核形成后,便开始长大,晶体长大的驱动力是什么?
A、界面能的下降
B、体积自由能的下降
C、晶内应力的下降
D、化学能的下降

4、在空气中,纯晶体一定是在恒温下凝固。

5、只有当实际凝固温度低于理论凝固温度时,才会发生凝固。

6、临界晶核半径与过冷度的关系是成反比。

7、过冷度越大,临界形核功越小,所以,越难于形核。

8、非均匀形核的临界形核功与均匀形核的临界形核功相等。

9、液态金属凝固的必要条件是 。

10、晶体凝固的驱动力是 。

第7章 二元系相图和合金的凝固与制备原理

7.1 相图的表示和测定方法随堂测验

1、相图表示在平衡条件下体系中相的状态、组织、成分、温度之间的关系(压力恒定)。

2、二元合金在恒压下凝固是在恒定的温度下进行的。

3、组织是由相组成,同样,相也是由组织组成的。

7.2 二元相图分析随堂测验

1、在匀晶转变中,液相、固相成分都不断随温度的下降沿液相线和固相线变化。

2、固溶体非平衡凝固得到工件成分均匀性与平衡凝固时工件的成分均匀性是一样的。

3、二元合金的杠杆定律是用于计算恒温下相平衡的相对量。

7.2 二元相图分析随堂测验

1、根据Pb-Sn二元合金相图,指出亚共晶合金的室温组织是:
A、α +(α+β)
B、β +(α+β)
C、α +(α+β)+ βⅡ
D、β+(α+β)+ αⅡ

2、Pb-Sn二元合金相图如图所示,计算室温下含Sn量为50%的Pb-Sn合金共晶体的重量百分数(F点的成分为2%Sn)。
A、62%
B、68%
C、72%
D、78%

3、在二元相图中,三相平衡必定是一条水平线。

4、非共晶成分的合金不能得到全部的共晶组织。

7.2 二元相图分析随堂测验

1、包晶反应是:
A、两相平衡
B、三相平衡
C、四相平衡
D、五相平衡

2、包晶反应是指液相转变为另外两个不同的固相。

7.2 二元相图分析随堂测验

1、熔晶反应的反应式为:
A、L→α+β
B、γ→L+β
C、γ→α+β
D、L1→L2+β

2、根据相区接触法则,二元相图中相邻相区的相数差为:
A、1
B、2
C、3
D、4

3、形成稳定化合物的相图一定有一条垂直线。

7.2 二元相图分析随堂测验

1、固溶体的强度与成分呈直线关系。

2、共晶成分的合金熔点较低,恒温结晶,分散缩孔少。

7.3 二元相图的热力学随堂测验

1、如图为在温度为T1时的自由能-成分曲线,由图可以判定,在T1温度下,合金存在的状态是:
A、α相
B、β相
C、L相
D、(α+β)相

2、两相平衡时的成分可以由两相自由能-成分曲线的公切线所决定。

3、不可以由自由能-成分曲线推测相图。

7.4 铁碳合金相图随堂测验

1、奥氏体的晶体结构是:
A、体心立方
B、面心立方
C、密排六方
D、简单菱方

2、铁素体的晶体结构是:
A、体心立方
B、面心立方
C、密排六方
D、简单菱方

3、Fe-Fe3C合金的共晶产物是:
A、奥氏体
B、铁素体
C、珠光体
D、莱氏体

4、Fe-Fe3C合金的共析产物是:
A、奥氏体
B、铁素体
C、珠光体
D、莱氏体

7.4 铁碳合金相图随堂测验

1、45#钢的室温组织是:
A、F
B、F+P
C、P
D、P+Fe3CII

2、45钢室温下相组成物的含量是多少?
A、F=17%,Fe3C=83%
B、F=7%,Fe3C=93%
C、F=83%,Fe3C=17%
D、F=93%,Fe3C=7%

3、过共析钢指的是:
A、含C量为小于0.0218%的Fe-C合金
B、含C量为0.0218%——0.77%的Fe-C合金
C、含C量为小于0.77%——2.11%的Fe-C合金
D、含C量为小于2.11%——6.69%的Fe-C合金

4、钢的硬度是随着碳含量的增大而减小。

5、珠光体是F与Fe3C形成层片状的组织。

7.5 二元合金的凝固理论随堂测验

1、完全混合的铸锭比完全不混合的铸锭成分更均匀。

2、区域熔炼可以提纯固溶体。

3、固溶体凝固时,液相的混合程度不同会影响凝固后铸锭的溶质分布。

7.5 二元合金的凝固理论随堂测验

1、成分过冷必须在负温度梯度下形成。

2、凝固速度越大,越容易形成成分过冷。

3、共晶成分的合金也会形成成分过冷。

4、成分过冷是由于固溶体实际凝固温度低于由溶质分布决定的凝固温度而产生的。

第7章 单元测验

1、包晶反应是:
A、L→α+β
B、γ→α+β
C、L+α→β
D、γ→α+β

2、在Fe-C合金中,莱氏体是由 组成。
A、A和Fe3C
B、F和A
C、F和Fe3C
D、A+Ld

3、在二元合金相图中,由一个液相同时转变为两个不同的固相的反应是:
A、包晶反应
B、共晶反应
C、匀晶反应
D、熔晶反应

4、.在Fe-C合金中,过共析钢的组织是:
A、F+Fe3CⅡ
B、F+P
C、A+Fe3CⅡ
D、P+Fe3CⅡ

5、铁-碳相图中有五个单相区,五个单相区分别是渗碳体、奥氏体、珠光体、莱氏体和铁素体。

6、由一个固相同时析出成分和晶体结构均不相同的两个新相的过程称为包析转变。

7、固溶体凝固时,当发生成分过冷,会出现树枝晶。

8、在二元相图中,三相平衡必定是一条水平线。

9、温度梯度越大,固溶体凝固时越容易形成成分过冷。

10、可以由自由能-成分曲线推测相图。

11、1. 靠近共晶点的亚共晶或过共晶合金,快冷时可能得到全部共晶组织,这称作 。

12、常压下相律的数学表达式是 。

13、Fe-Fe3C 合金共析转变产物称为 。

14、含C量为0.45%的Fe-C合金,室温下组织中P的含量是 。

第8章 三元相图

8.1三元相图的基础随堂测验

1、三元相图最多可有几相平衡?
A、1
B、2
C、3
D、4

2、等边成分三角形ABC,与BC边平行线上合金的A组元含量相等。

3、等边成分三角形ABC,过A点线上合金的B、C组元含量相等。

8.1三元相图的基础随堂测验

1、计算三元合金两平衡相的相对量,可在垂直截面上计算。

2、在垂直截面上可以分析合金凝固的起始温度和终止温度,不可以分析凝固过程中合金成分的随温度的变化。

3、利用重心法则可以计算三元合金三相平衡时各相的相对量。

8.2 固态互不溶解的三元共晶相图随堂测验

1、1. 根据三元相图的投影图,位于①区成分的合金,凝固后的组织为:
A、A+(A+C)+(A+B+C)
B、A+(A+B)+(A+B+C)
C、B+(A+C)+(A+B+C)
D、B+(A+B)+(A+B+C)

2、三元相图的三相区的水平截面是一个三角形。

3、四相平衡面是一个斜面。

4、垂直截面上的水平线表示一定发生四相平衡反应。

8.3 固态有限互溶的三元共晶相图随堂测验

1、1. 根据三元相图的投影图,位于o’成分的合金,凝固后的组织为:
A、α+(α+β)+αⅡ+βⅡ+γⅡ
B、γ+(α+β)+αⅡ+βⅡ+γⅡ
C、β+(α+β)+αⅡ+βⅡ+γⅡ
D、α+(α+γ)+αⅡ+βⅡ+γⅡ

8.4 三元相图几何规律随堂测验

1、1. 由变温截面图可知,四相平衡反应式为:
A、L→α+β+γ
B、L+α→β+γ
C、L+α+β→γ
D、L+β→α+γ

2、1. 由液相单变量线的位置与走向判断四相平衡类型为:
A、共晶型
B、包晶型
C、包共晶型
D、共析型

第8章单元测验

1、三元相图的三相区的水平截面是:
A、四边形
B、共轭三角形
C、曲边三角形
D、多边形

2、三元包晶反应式是:
A、L→α+β+γ
B、γ+L→α+β
C、L+α+β→γ
D、δ+α+β→γ

3、三元合金相图最大自由度为:
A、1
B、2
C、3
D、4

4、在等边成分三角形中,P点成分为:
A、10%A,20%B,70%C
B、20%A,70%B,10%C
C、70%A,10%B,10%C
D、20%A,10%B,70%C

5、图为A-B-C三元共晶投影图,合金n1的室温组织组成物是:
A、A+(A+B+C)
B、B+(A+B+C)
C、C+(A+B+C)
D、A+(A+B)+(A+B+C)

6、根据三元相图的投影图,位于o成分的合金,凝固后的组织为:
A、α+(α+γ)+(α+β+γ)+αⅡ+βⅡ+γⅡ
B、γ+(α+β)+(α+β+γ)+αⅡ+βⅡ+γⅡ
C、β+(α+β)+(α+β+γ)+αⅡ+βⅡ+γⅡ
D、α+(α+β)+(α+β+γ)+αⅡ+βⅡ+γⅡ

材料科学基础(下)结课考试

材料科学基础(下)期末考试

1、870℃渗碳与927℃渗碳相比较,优点是热处理产品晶粒细小,且淬火后变形较小。请问870℃渗碳需用多少时间才能获得927℃渗碳10h的渗层厚度?(已知D0 = 2.0×10-5m2/s,Q=140kJ/mol,不同温度下碳在γ铁中溶解度的差别可忽略不计)
A、10小时
B、20小时
C、30小时
D、40小时

2、铁可在某一相同的温度下渗碳或渗铬,一般来说,下面哪种说法是正确的。
A、渗碳速度比渗铬快
B、渗铬速度比渗碳快
C、渗碳速度与渗铬差不多
D、无法确定

3、以下关于固体材料中的影响原子扩散的因素叙述中,不正确的是
A、温度是影响扩散速率的最主要因素,温度越高,扩散进行得越快。
B、原子结合键能越大,扩散激活能越高,扩散越快。
C、晶体点阵的致密度越高,扩散系数越小,912°C时碳原子在a铁中的扩散系数比在γ铁中的大。
D、原子沿晶界、表面、位错等晶体缺陷扩散速度较完整的晶体点阵内扩散快。在温度较低时,通常由于在完整晶体点阵内的扩散速度较慢,因此,沿晶体缺陷的短路扩散更为明显。

4、扩散的驱动力是什么?
A、温度梯度
B、应力梯度
C、化学位梯度
D、浓度梯度

5、固态金属中原子扩散的最快路径是?
A、晶内扩散
B、晶界扩散
C、位错扩散
D、表面扩散

6、临界形核功与过冷度的关系是?
A、指数关系
B、正比
C、反比
D、没有关系

7、1. 如果金属凝固时临界晶核是边长为a的立方体,已知液-固界面能σ和液相-固相之间的单位体积自由能差ΔGv,请问均匀形核时临界晶核边长是?
A、
B、
C、
D、

8、T10钢的室温组织是什么?
A、F
B、F+P
C、P
D、P+Fe3CII

9、亚共析钢指的是:
A、含C量为小于0.0218%的Fe-C合金
B、含C量为0.0218%——0.77%的Fe-C合金
C、含C量为0.77%——2.11%的Fe-C合金
D、含C量为2.11%——6.69%的Fe-C合金

10、共析反应的反应式为:
A、L→α+β
B、γ→α+β
C、γ→L+β
D、L1→L2+β

11、含C为4.5%的Fe-C合金室温平衡组织中,一次渗碳体的相对含量大约是多少?
A、8.4%
B、91.6%
C、67.3%
D、32.7%

12、合金凝固时,出现成分过冷的原因是什么?
A、液固界面前沿存在正温度梯度
B、液固界面前沿存在负温度梯度
C、液固界面前沿溶质分布不均匀,使实际温度低于理论熔点
D、液固界面前沿溶质分布不均匀,使实际温度高于理论熔点

13、图为A-B-C三元共晶相图的投影图,合金P室温下的组织组成物是什么?
A、A+(A+B)+(A+B+C)
B、B+(A+B+C)
C、C+(A+B+C)
D、(C+B)+(A+B+C)

14、在等边成分三角形中,R点成分为:
A、10%A,20%B,70%C
B、20%A,70%B,10%C
C、10%A,60%B,30%C
D、20%A,10%B,70%C

15、由变温截面图可知,四相平衡反应式为:
A、L→α+β+γ
B、L+α→β+γ
C、L+α+β→γ
D、L+β→α+γ

16、指出下列材料弹性模量从大到小的正确次序:
A、金刚石、钢铁、陶瓷
B、金刚石、陶瓷、钢铁
C、陶瓷、金刚石、钢铁
D、钢铁、陶瓷、金刚石

17、冷加工的金属,随着变形量的增加,则:
A、强度、塑性均降低
B、强度提高,塑性增加
C、强度提高,塑性降低
D、强度提高,塑性不变

18、将变形金属加热发生再结晶转变时:
A、只有晶格类型发生变化
B、晶格类型、晶粒大小变化,形状不变
C、晶格类型、晶粒大小、形状都发生变化
D、只有晶粒大小、形状发生变化

19、滑移系越多说明金属的塑性形变能力越
A、强
B、弱
C、两者无关
D、不变

20、回复与再结晶相比加热温度较( ),回复过程中点缺陷数量( )
A、低,明显增大
B、低,明显减少
C、高,明显增大
D、高,明显减少

21、面心立方晶体的滑移方向是?
A、<110>
B、<111>
C、<100>
D、<112>

22、塑性变形金属经再结晶后
A、形成柱状晶,强度增大
B、形成柱状晶,塑性下降
C、形成等轴晶,强度增大
D、形成等轴晶,塑性升高

23、已知Al的临界分切应力为0.24MPa,计算要使面上产生[101]方向的滑移,应在[001]方向上施加多大的力?
A、0.8MPa
B、1MPa
C、0.1MPa
D、0.6MPa

24、二次再结晶是靠( )然后长大的过程。
A、重新产生新的晶核
B、原有晶核
C、亚晶长大形核
D、晶界凸出形核

25、金属发生滑移后表现出的变形是:
A、塑性变形
B、弹性变形
C、永久变形
D、脆性变形

26、从微观角度上看,单晶体塑性变形的方式有:
A、滑移
B、孪生
C、旋转
D、扭折

27、影响多晶体塑性形变的主要因素是:
A、晶体体积
B、晶体表面
C、晶粒间的位向差
D、晶界

28、影响再结晶温度的因素有:
A、变形量
B、金属的纯度
C、加热速度
D、原始晶粒尺寸

29、再结晶晶粒尺寸与( )有关。
A、变形量
B、金属的纯度
C、退火温度
D、原始晶粒尺寸

30、影响固溶强化效果的因素有:
A、溶质原子的浓度
B、溶质原子与溶剂金属的原子尺寸
C、固溶体的类型
D、溶质原子与基体金属的价电子数

31、塑性变形中外力所作的功除大部分转化成热之外,还有一小部分为储存能。储存能的具体表现方式为:
A、宏观残余应力
B、微观残余应力
C、点阵畸变
D、切应力

32、影响再结晶晶粒长大的因素有:
A、温度
B、分散相粒子
C、杂质与合金元素
D、晶粒间位向差

33、影响材料流变应力的因素有:
A、再结晶温度
B、变形速度
C、变形温度
D、材料本质

34、液相中存在的 是产生晶核的基础。
A、成分起伏
B、自由能起伏
C、结构起伏
D、能量起伏

35、金属凝固时形核的方式有哪些?
A、突出形核
B、非均匀形核
C、晶胚形核
D、均匀形核

36、根据凝固理论,细化晶粒的途径有哪些?
A、增加过冷度
B、加入形核剂
C、振动作用
D、缓慢冷却

37、置换固溶体中的溶质原子扩散是通过与邻近原子直接交换位置实现扩散。

38、原子扩散不可能从浓度低的区域向浓度高的区域扩散。

39、扩散第一定律适用于解决稳态扩散问题。

40、过冷是凝固的必要条件。

41、在非均匀形核时,由于界面的存在,所以,临界形核功比均匀形核大。

42、在一个体系中,只要是相同的相,那么其物理化学性质就是相同的。

43、30%Ni-70%Cu的合金,在液固两相共存时,液相成分与固相成分相等,都为30%Ni-70%Cu。

44、固溶体的非平衡凝固不会引起工件成分的不均匀。

45、含碳量为0.77%的Fe-C合金称为共晶白口铁。

46、非共晶成分的合金也有可能得到全部的共晶组织。

47、靠近固溶度极限的亚共晶或过共晶合金可能会获得离异共晶。

48、包晶反应是指液相转变为另外两个不同的固相。

49、凝固速度越大,越容易形成成分过冷。

50、计算三元合金两平衡相的相对量,可在垂直截面上计算。

51、三元相图垂直截面上的水平线表示一定发生四相平衡反应。

52、利用重心法则可以计算三元合金三相平衡时各相的相对量。

53、合金化、热处理、冷热变形等金属强化手段对材料的弹性模量影响很大。

54、热加工产生的纤维组织和冷加工产生的纤维组织都能使金属具有各向异性。

55、高分子材料的减振性较好,可用于制造不承受高载荷的减振零件。

56、在体心立方晶体中,滑移面为{ 111}×6,滑移方向是<110>×2,所以滑移系为12。

57、金属铸件可以通过再结晶退火来细化晶粒。

58、再结晶能够消除加工硬化效果,是一种软化过程。

59、多滑移是指发生两个或两个以上滑移面沿着同一个滑移方向同时进行滑移的现象。

60、吕德斯(Lüders)带与滑移带都是在试样表面产生一个与拉伸轴约成45°交角的变形带,因此两者的本质相同。

61、提高弥散分布型两相合金强度的方法:减小弥散相粒子尺寸和提高粒子体积分数。

62、合金比纯金属的加工硬化率要低。

中国大学材料科学基础(下)_2

材料科学是研究材料的性质、组成、结构、制备和应用的一门学科,涉及物理、化学、工程、生物等多个领域。在中国的大学中,材料科学是一门非常重要的专业,而材料科学基础是材料科学学习的基础,下面我们来学习一些材料科学基础(下)_2的相关知识。

1. 金属材料

金属材料是研究金属的性质、组成、结构、制备和应用的一门学科。金属材料具有良好的导电性、导热性和机械性能,是一种非常常见的材料,广泛应用于机械制造、汽车制造、电子制造等领域。

1.1 金属材料的分类

  • 纯金属:由同一种金属元素组成的金属材料,如铁、铜、铝等。
  • 合金:由两种或两种以上的金属元素组成的金属材料,如钢、铜合金、铝合金等。

1.2 金属材料的物理性质

金属材料的物理性质包括密度、热膨胀系数、热导率、电导率等。

1.3 金属材料的力学性能

金属材料的力学性能包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度、伸长率等。

2. 非金属材料

非金属材料是指除了金属材料之外的材料,包括聚合物材料、陶瓷材料、复合材料等。

2.1 聚合物材料

聚合物材料是由一种或多种单体通过化学反应形成的高分子材料。聚合物材料具有良好的绝缘性能、耐热性、耐腐蚀性、耐磨性等。

2.2 陶瓷材料

陶瓷材料是由氧化物、氮化物、碳化物等无机非金属物质组成的材料。陶瓷材料具有优良的耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性、绝缘性等。

2.3 复合材料

复合材料是由两种或两种以上的材料经过复合加工而成的材料,具有两种或两种以上单一材料所不具备的性能。

3. 热力学基础

热力学是研究物质能量转化规律的学科,是材料科学研究的基础之一。热力学基础包括内能、焓、熵等重要概念。

3.1 内能

内能是物质分子内部的能量,包括分子的平动、转动、振动等能量。

3.2 焓

焓是物质的总能量,包括内能和压力-体积对。

3.3 熵

熵是描述物质分子无序程度的物理量,是热力学中非常重要的概念。

4. 材料力学基础

材料力学是研究材料的变形和破坏规律的学科,是材料科学研究的重要分支。

4.1 变形

材料在外力作用下会发生变形,变形可以分为弹性变形和塑性变形。弹性变形是指物体在外力作用下产生的临时形变,撤去外力后可以恢复原状。塑性变形是指物体在外力作用下产生的永久形变。

4.2 破坏

材料在外力作用下会发生破坏,破坏可以分为静态破坏和疲劳破坏。静态破坏是指材料在长期作用下产生破坏,疲劳破坏是指材料在反复作用下产生破坏。

5. 总结

以上就是中国大学材料科学基础(下)_2的相关知识,包括金属材料、非金属材料、热力学基础和材料力学基础等内容。这些知识是材料科学学习的基础,对于深入了解材料科学和应用具有重要意义。