东北大学21春《现代材料测试技术》离线作业1答案1. 渗碳零件表面含碳量一般应控制在——，否则会影响钢的力学性能渗碳零件表面含碳量一般应控制在——，否则会影响钢的力学性能正确答案：0．75％～0．85％；75％～0．85％；2. 假定合金铸件的枝晶偏析可近似用正弦函数曲线描述： 式中，C0为浓度平均值；A0为原始成分偏析振幅，A0=cmax-假定合金铸件的枝晶偏析可近似用正弦函数曲线描述： 式中，C0为浓度平均值；A0为原始成分偏析振幅，A0=cmax-c0；λ为半波长(枝晶间距之半)以成分偏析振幅降至原来的1%作为均匀化判据，试分析均匀化所需时间及主要影响因素均匀化退火时溶质原子由高浓度区域流向低浓度区域，正弦波的振幅逐渐减小，但波长不变，可得边界条件： c(x=0，t)=c0 据此可求出菲克第二定律的解为： 对应于函数的最大值(的值)有sin()，因而 代入A0=cmax-c0，根据成分偏析振幅降至原来的1%的均匀化判据有： 即： 取对数可算出均匀化所需时间t为： 结果表明，合金铸件均匀化退火所需时间取决于枝晶间距和扩散系数D。
因此若采取措施减小枝晶间距，可显著减少均匀化退火时间同时，退火温度越高，扩散系数D越大，退火时间也就越短 3. 计算共晶莱氏体在共晶反应和共析反应完成时，其组成相的相对含量计算共晶莱氏体在共晶反应和共析反应完成时，其组成相的相对含量正确答案：共晶莱氏体在共晶反应完成时相组织物为奥氏体+渗碳体w(γ)=52％w(Fe3C)=48％；共晶莱氏体在共析反应完成时相组织物为铁素体+渗碳体w(F)=35．8％w(Fe3C)=64．2％共晶莱氏体在共晶反应完成时相组织物为奥氏体+渗碳体,w(γ)=52％,w(Fe3C)=48％；共晶莱氏体在共析反应完成时相组织物为铁素体+渗碳体,w(F)=35．8％,w(Fe3C)=64．2％4. 下列铁碳合金基本组织中与纯铁的性能相似的是( )A．Fe3CB．PC．LdD．F下列铁碳合金基本组织中与纯铁的性能相似的是( )A．Fe3CB．PC．LdD．F正确答案：C5. 符号A11.3是( )的符号A．抗拉强度B．屈服强度C．塑性D．比例试样断后伸长率符号A11.3是( )的符号A．抗拉强度B．屈服强度C．塑性D．比例试样断后伸长率正确答案：D6. 采用各种表面强化方法如表面淬火、喷丸、渗、镀等，都能提高零件的疲劳强度。
采用各种表面强化方法如表面淬火、喷丸、渗、镀等，都能提高零件的疲劳强度此题为判断题(对，错)正确答案：√7. 垂直方向铸件高度____冒门的有效补缩距离时，在铸件的中间一段会产生轴线缩松A.大于B.小于C.垂直方向铸件高度____冒门的有效补缩距离时，在铸件的中间一段会产生轴线缩松A.大于B.小于C.等于D.无关参考答案：A8. 如果界面前沿温度梯度很低，碳在δ铁中扩散很快(能完成包晶反应)，画出ω(c)＝0.25%的Fe-C合金凝固界面附近的组如果界面前沿温度梯度很低，碳在δ铁中扩散很快(能完成包晶反应)，画出ω(c)＝0.25%的Fe-C合金凝固界面附近的组织示意图若温度梯度很大，界面是稳定的，设所有液、固相线都是直线，忽略固相中的扩散，并且液相完全均匀混合，画出组织分布图，并定量地说明各种组织的相对量解图5-8(a)是Fe-C平衡图的包晶反应附近的图形，为了简单，假设所有的液、固相线都是直线ω(C)＝0.25%的Fe-C合金凝固界面附近的组织示意图如图5-8(b)所示图5-8(b)中的温度和成分点标号与图5-8(a)的相对应 依题意，凝固条件界面是稳定的，忽略固相中的扩散，并且液相完全均匀混合。
干始先结晶出δ相，随着结晶前沿推进，界面上δ相的成分沿固相线(图5-8a的ab线)变化当固/液界上δ相成分达到图5-8(a)的b点(ω(C)=0.09%)，即液相成分为图5-8(a)的d点(ω(C)＝0.5%)时，液相就结晶出γ相，这时y相的成分是图5-8(a)上的c点(ν(C)＝0.17%) 当γ相结晶推进直至固/液界面上γ相成分到达ω(C)＝2.11%，即液相成分为ω(C)＝4.3%时，液相发生共晶转变 根据Scheil方程，δ/L间的平衡分配系数为，故δ相的量为 余下液相量为0.43在这部分液相中，结晶出γ相的量为 γ相占总体的量应为：，最后结晶的共晶量沿棒长的组织分布如图5-8(c)所示 9. 性能要求较高的金属零件的加工工艺路线是：______→______→______→______→______→______性能要求较高的金属零件的加工工艺路线是：______→______→______→______→______→______坯料(型材或锻造)$预先热处理(正火或退火)$粗机械加工$最终热处理(淬回火，或固溶+时效，或表面热处理等)$精加工$成品零件10. 退火过程中没有组织变化的退火是( )。
A．完全退火B．球化退火C．退应力退火D．再结晶退火退火过程中没有组织变化的退火是( )A．完全退火B．球化退火C．退应力退火D．再结晶退火正确答案：C11. 背散射电子像和吸收电子像都可以显示样品的元素分布状态 )A.正确B.错误参考答案：A12. 通常情况下，板状铸钢件两冒口之间的补缩距离是铸件厚度的____倍A.2.5B.4C.4.5D.6通常情况下，板状铸钢件两冒口之间的补缩距离是铸件厚度的____倍A.2.5B.4C.4.5D.6参考答案：B13. 奥氏体是( ) A．碳在α-Fe中的间隙固溶体 B．碳在γ-Fe中的间隙固溶体 C．碳在α-Fe中的有限固溶体奥氏体是( ) A．碳在α-Fe中的间隙固溶体 B．碳在γ-Fe中的间隙固溶体 C．碳在α-Fe中的有限固溶体B14. 固态相变在形核方面与液一固相变比较有何特点?固态相变在形核方面与液一固相变比较有何特点?正确答案：与液态结晶相比固态相变在形核方面有如下特点：\r\n ①固态相变主要依靠非均匀形核这是由固态介质在结构组织方面先天的不均匀性所决定的固态介质具有各种点、线、面等缺陷这些缺陷分布不均匀具有的能量高低不同这就给非均匀形核创造了条件。
\r\n ②新相与母相之间存在一定的位向关系常以低指数且原子密度较大而又匹配较佳的晶面互相平行构成确定位向关系的界面借以减小新相与母相之间的界面能\r\n ③相界面易成共格或半共格界面这是因为以形成共格界面而进行相变其阻力最小半共格界面次之非共格界面阻力最大与液态结晶相比,固态相变在形核方面有如下特点：①固态相变主要依靠非均匀形核这是由固态介质在结构组织方面先天的不均匀性所决定的固态介质具有各种点、线、面等缺陷,这些缺陷分布不均匀,具有的能量高低不同,这就给非均匀形核创造了条件②新相与母相之间存在一定的位向关系常以低指数且原子密度较大而又匹配较佳的晶面互相平行,构成确定位向关系的界面借以减小新相与母相之间的界面能③相界面易成共格或半共格界面这是因为以形成共格界面而进行相变其阻力最小,半共格界面次之,非共格界面阻力最大15. 在FCC晶格中，原子密度最大的晶向是( ) A． B． C． D．{111}在FCC晶格中，原子密度最大的晶向是( ) A． B． C． D．{111}B16. 拉深时为什么会起皱和拉裂?如何避免?拉深时为什么会起皱和拉裂?如何避免?正确答案：拉深时起皱和拉裂是由拉深过程中产生的应力引起的当法兰处的切向压应力达到一定数值时法兰部分便会失稳而发生起皱现象；当筒壁与筒底的过渡部分即“危险断面”内应力达到该处材料的抗拉强度时就会导致拉裂现象产生。
避免起皱现象往往可采用增加压边圈的方法来解决；避免拉裂现象可以从圆角半径、凸凹模间隙、拉深系数、润滑等方面加以控制拉深时起皱和拉裂是由拉深过程中产生的应力引起的,当法兰处的切向压应力达到一定数值时,法兰部分便会失稳而发生起皱现象；当筒壁与筒底的过渡部分即“危险断面”内应力达到该处材料的抗拉强度时,就会导致拉裂现象产生避免起皱现象,往往可采用增加压边圈的方法来解决；避免拉裂现象,可以从圆角半径、凸凹模间隙、拉深系数、润滑等方面加以控制17. 奥氏体的晶粒粗大则淬火后马氏体的晶粒也粗大奥氏体的晶粒粗大则淬火后马氏体的晶粒也粗大此题为判断题(对，错)正确答案：×18. 当X射线照射在一个晶体时，产生衍射的必要和充分条件是必须满足布拉格方程 )A.正确B.错误参考答案：B19. 金属晶格的基本类型有____、____、与____3种钒属于____，铝属于____，镁属于____金属晶格的基本类型有____、____、与____3种钒属于____，铝属于____，镁属于____正确答案：体心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格 体心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格体心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格体心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格20. 普通铸铁的力学性能，主要取决于基体组织类型。
)普通铸铁的力学性能，主要取决于基体组织类型 )错误21. 具有fcc结构晶体的(100)、(110)、(111)、(200)、(210)、(311)对应的倒易点在衍射时都有可能落在反射球面上，而晶面( )将出现反射A.(311)B.(200)C.(210)D.A和B参考答案：D22. 铸造碳钢一般用来制造形状复杂、力学性能要求较高的机械零件铸造碳钢一般用来制造形状复杂、力学性能要求较高的机械零件此题为判断题(对，错)正确答案：√23. GCrl5钢不仅用于制造精密轴承，还常用于制造量具和模具 )GCrl5钢不仅用于制造精密轴承，还常用于制造量具和模具 )此题为判断题(对，错)正确答案：√24. (2011年高考题)在室温下，随含碳量的增加，亚共析钢中的____增加A．铁素体B．奥氏体C．珠光体D．莱氏(2011年高考题)在室温下，随含碳量的增加，亚共析钢中的____增加A．铁素体B．奥氏体C．珠光体D．莱氏正确答案：C25. 陶瓷一般是不导电的绝缘体，其原因是( ) A．原子排列不规则 B．原子排列不致密，空隙多 C．原子结合键是离陶瓷一般是不导电的绝缘体，其原因是( )。
A．原子排列不规则 B．原子排列不致密，空隙多 C．原子结合键是离子键或共价键C26. 亚共析钢经正火后，组织中的珠光体质量分数和退火组织中的珠光体质量分数一样亚共析钢经正火后，组织中的珠光体质量分数和退火组织中的珠光体质量分数一样错误亚共析钢经正火后，组织中的珠光体质量分数高于其退火组织中的27. 在铁碳合金相图中，A3温度是随含碳量的增加而上升的在铁碳合金相图中，A3温度是随含碳量的增加而上升的此题为判断题(对，错)正确答案：×28. 一般当模样高度低于____mm时做成实体模样A.20B.30C.40D.50一般当模样高度低于____mm时做成实体模样A.20B.30C.40D.50参考答案：B29. 热作模具钢的最终热处理是( )A．淬火+中温回火B．淬火+高温回火C．淬火+低温回火D．调质热作模具钢的最终热处理是( )A．淬火+中温回火B．淬火+高温回火C．淬火+低温回火D．调质正确答案：A30. 高速钢中的Cr、W、V的主要作用在于提高钢的淬透性 )高速钢中的Cr、W、V的主要作用在于提高钢的淬透性 )此题为判断题(对，错)正确答案：×31. 具有FCC的晶体在受力时的滑移方向为( )。
A． B． C． D．具有FCC的晶体在受力时的滑移方向为( ) A． B． C． D．B32. 用45钢制造的凸轮，要求凸轮表面很硬，心部具有良好的韧性，应采用( )热处理A．渗碳+淬火+低温回用45钢制造的凸轮，要求凸轮表面很硬，心部具有良好的韧性，应采用( )热处理A．渗碳+淬火+低温回B．表面淬火+低温回火C．氰化处理D．调质处理正确答案：B33. 复合材料具有比其他材料高得多的比强度和比模量 )复合材料具有比其他材料高得多的比强度和比模量 )正确34. 什么是晶体?什么是非晶体?金属有哪3种典型的晶体结构和哪7个晶系?什么是晶体?什么是非晶体?金属有哪3种典型的晶体结构和哪7个晶系?原子(或离子、分子)在三维空间按照一定规律呈周期性排列的固体，就是晶体而非晶体则呈无规则排列金属有三种典型的晶体结构，分别是体心立方、面心立方和密排六方；金属7个晶系分别是三斜晶系、单斜晶系、正交晶系、六方晶系、菱方晶系、四方晶系和立方晶系35. _____混砂机混制的型砂质量较差，多用于混制要求不高的单一砂和背砂A.碾轮式B.碾轮－转子式C._____混砂机混制的型砂质量较差，多用于混制要求不高的单一砂和背砂。
A.碾轮式B.碾轮-转子式C.摆轮式D.连续式参考答案：C36. 划分冷加工和热加工的主要条件是______；在______以下进行的压力加工为______，产生加工硬化现象；反之为_____划分冷加工和热加工的主要条件是______；在______以下进行的压力加工为______，产生加工硬化现象；反之为______再结晶温度$再结晶温度$冷加工$热加工37. 色差是一种( )A.球差B.像差C.像散参考答案：B38. 常用来测定铸铁、有色金属及退火、正火、调质处理后的软钢硬度是( )A．HVB．HRAC．HBWD．HRC常用来测定铸铁、有色金属及退火、正火、调质处理后的软钢硬度是( )A．HVB．HRAC．HBWD．HRC正确答案：C39. 法向应力效应与挤出膨大现象法向应力效应与挤出膨大现象法向应力效应：用一转轴在盛有液体的容器中快速旋转，聚合物熔体(浓溶液)受到向心力作用，在转轴处液面上升 挤出膨大现象：当聚合物熔体从毛细管、狭缝或者小孔中挤出时，挤出物的直径(厚度)会明显大于口模的尺寸 40. 可锻铸铁是由白口铸铁通过石墨化退火获得的可锻铸铁是由白口铸铁通过石墨化退火获得的。
此题为判断题(对，错)正确答案：√41. 吸收因子A(θ)越大，则X射线衍射累积强度( )A.越大B.越小C.不影响参考答案：A42. 金属材料的断面收缩率值越小，表示材料的塑性越好金属材料的断面收缩率值越小，表示材料的塑性越好此题为判断题(对，错)正确答案：×43. 固态相变时，体系的自由焓变化为： △G=n△GV+qn2/3σ+nES 式中，△GV为晶核中每个原子的体积固态相变时，体系的自由焓变化为： △G=n△GV+qn2/3σ+nES 式中，△GV为晶核中每个原子的体积自由焓变化；σ为比表面能；ES为晶核中每个原子的应变能；η为形状系数 ①求晶核为立方体时的形状系数η ②求晶核为圆球时的形状系数η ③求立方体晶核的临界形核功△G*，设△GV、σ、ES均为衡量正确答案：①\r\n(式中Ar为相对原子质量；ρ为密度；N0为阿佛伽德罗常数)①(式中,Ar为相对原子质量；ρ为密度；N0为阿佛伽德罗常数)44. ____生产的铸件，工艺规程要编得完备些A.大量B.成批C.单件D.小量____生产的铸件，工艺规程要编得完备些A.大量B.成批C.单件D.小量参考答案：A45. 高铝水泥适应于下列( )工程。
A．高温高湿环境 B．临时抢修工程 C．大体积 D．永久性长期荷载结构高铝水泥适应于下列( )工程 A．高温高湿环境 B．临时抢修工程 C．大体积 D．永久性长期荷载结构B46. 固一液界面的微观结构可根据杰克逊因子α来判断：当α≤2时，固一液界面为光滑界面；当α≥5时，固一液界固一液界面的微观结构可根据杰克逊因子α来判断：当α≤2时，固一液界面为光滑界面；当α≥5时，固一液界面为粗糙界面正确答案：错误；当α≤2时固一液界面为粗糙界面；当α≥5时为光滑界面错误；当α≤2时,固一液界面为粗糙界面；当α≥5时,为光滑界面47. 淬透性与淬硬性是不同的两个概念钢的淬透性与钢的____有密切关系；钢的淬硬性主要取决于钢的____淬透性与淬硬性是不同的两个概念钢的淬透性与钢的____有密切关系；钢的淬硬性主要取决于钢的____正确答案：临界冷却速度 含碳量临界冷却速度含碳量48. (2003年高考题)低碳钢硬度偏低，切削时容易黏刀，需要用退火来改善其切削加工性 )(2003年高考题)低碳钢硬度偏低，切削时容易黏刀，需要用退火来改善其切削加工性 )此题为判断题(对，错)正确答案：×49. 铁碳合金含碳量越高，铁素体数量越少，而渗碳体数量越多。
铁碳合金含碳量越高，铁素体数量越少，而渗碳体数量越多此题为判断题(对，错)正确答案：√50. 影响淬火后残余奥氏体量的主要原因是( )A．钢材本身的含碳量B．钢中奥氏体的含碳量C．钢中合金影响淬火后残余奥氏体量的主要原因是( )A．钢材本身的含碳量B．钢中奥氏体的含碳量C．钢中合金元素的含量D．淬火的冷却速度答案：B解析：因为是奥氏体中的碳含量增加，导致淬火后的淬火马氏体体积大，它们的挤压使剩下的奥氏体无法转变，所以导致淬火后的残余奥氏体量增多。