金属材料及热处理作业.docx
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金属材料及热处理作业.docx
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金属材料及热处理作业
本次作业是本门课程本学期的第1次作业,注释如下:
一、单项选择题(只有一个选项正确,共15道小题)
1.高分子材料中,大分子链之间的结合键是()。
?
?
(A)?
金属键
?
?
(B)?
离子键
?
?
(C)?
共价键
?
?
(D)?
分子键
正确答案:
C
解答参考:
2.结构材料要求的主要性能为()
?
?
(A)?
物理性能
?
?
(B)?
化学性能
?
?
(C)?
力学性能
?
?
(D)?
物理和化学性能
正确答案:
C
解答参考:
3.材料的使用温度()。
?
?
(A)?
与其韧脆转变温度无关
?
?
(B)?
应在其韧脆转变温度以下
?
?
(C)?
应与其韧脆转变温度相等
?
?
(D)?
应在其韧脆转变温度以上
正确答案:
D
解答参考:
4.低碳钢拉伸应力-应变曲线上对应的最大应力值称为()。
?
?
(A)?
弹性极限
?
?
(B)?
屈服点
?
?
(C)?
抗拉强度
?
?
(D)?
断裂韧度
正确答案:
C
解答参考:
5.表示金属材料弹性极限的符号是()。
?
?
(A)?
?
b
?
?
(B)?
?
s
?
?
(C)?
?
?
?
?
(D)?
?
p
正确答案:
C
解答参考:
6.()是金属的韧性指标。
?
?
(A)?
HB
?
?
(B)?
δ
?
?
(C)?
K1c
?
?
(D)?
E
正确答案:
C
解答参考:
7.金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫()。
?
?
(A)?
弹性
?
?
(B)?
硬度
?
?
(C)?
塑性
?
?
(D)?
强度
正确答案:
D
解答参考:
8.()属于密排六方结构。
?
?
(A)?
Fe
?
?
(B)?
Al
?
?
(C)?
Cu
?
?
(D)?
Zn
正确答案:
D
解答参考:
9.金属多晶体的晶粒越细,则其()。
?
?
(A)?
强度越高,塑性越差
?
?
(B)?
强度越高,塑性越好
?
?
(C)?
强度越低,塑性越好
?
?
(D)?
强度越低,塑性越差
正确答案:
B
解答参考:
10.从金属学的观点来看,冷加工和热加工是以()温度为界限区分的。
?
?
(A)?
结晶
?
?
(B)?
再结晶
?
?
(C)?
同素异构转变
?
?
(D)?
25℃
正确答案:
B
解答参考:
11.钨在室温塑性变形后,与塑性变形前相比()。
?
?
(A)?
硬度明显增高,塑性明显降低
?
?
(B)?
硬度明显降低,塑性明显增高
?
?
(C)?
硬度、塑性变化不明显
?
?
(D)?
硬度、塑性的变化趋势一致
正确答案:
A
解答参考:
12.
HCP金属与FCC金属在塑性上的的差别,主要是由于两者的()。
?
?
(A)?
滑移系数目不同
?
?
(B)?
滑移方向不同
?
?
(C)?
滑移面不同
?
?
(D)?
晶胞形状不同
正确答案:
A
解答参考:
13.实际生产中,金属冷却时()。
?
?
(A)?
理论结晶温度总是低于实际结晶温度
?
?
(B)?
理论结晶温度总是等于实际结晶温度
?
?
(C)?
理论结晶温度总是大于实际结晶温度
?
?
(D)?
实际结晶温度和理论结晶温度没有关系
正确答案:
C
解答参考:
14.金属在结晶时,冷却速度越快,其实际结晶温度()。
?
?
(A)?
越高
?
?
(B)?
越低
?
?
(C)?
越与冷却速度无关
?
?
(D)?
越趋于恒定
正确答案:
B
解答参考:
15.在金属结晶时,向液体金属中加入某种难熔杂质来有效细化金属的晶粒,以达到改善其机械性能的目的,这种细化晶粒的方法叫做()。
?
?
(A)?
时效处理
?
?
(B)?
变质处理
?
?
(C)?
加工硬化
?
?
(D)?
调质
正确答案:
B
解答参考:
二、不定项选择题(有不定个选项正确,共10道小题)
16.退火低碳钢的拉伸曲线包括()阶段。
[不选全或者选错,不算完成]
?
?
(A)?
弹性变形
?
?
(B)?
?
回复
?
?
(C)?
屈服
?
?
(D)?
加工硬化
正确答案:
ACD
解答参考:
17.金属的塑性指标有()。
[不选全或者选错,不算完成]
?
?
(A)?
比例极限
?
?
(B)?
延伸率
?
?
(C)?
应力循环周次
?
?
(D)?
?
断面收缩率
正确答案:
BD
解答参考:
18.工程上常用()表示材料的硬度。
[不选全或者选错,不算完成]
?
?
(A)?
HRC
?
?
(B)?
?
HB
?
?
(C)?
Ak
?
?
(D)?
E
正确答案:
AB
解答参考:
19.在晶体缺陷中,属于点缺陷的有()。
[不选全或者选错,不算完成]
?
?
(A)?
间隙原子
?
?
(B)?
位错
?
?
(C)?
晶界
?
?
(D)?
空位
正确答案:
AD
解答参考:
20.在晶体缺陷中,属于面缺陷的有()。
[不选全或者选错,不算完成]
?
?
(A)?
间隙原子
?
?
(B)?
位错
?
?
(C)?
晶界
?
?
(D)?
相界
正确答案:
CD
解答参考:
21.金属变形的基本方式有()。
[不选全或者选错,不算完成]
?
?
(A)?
扩散
?
?
(B)?
滑移
?
?
(C)?
孪生
?
?
(D)?
形核
正确答案:
BC
解答参考:
22.变形金属再结晶后()。
[不选全或者选错,不算完成]
?
?
(A)?
形成柱状晶
?
?
(B)?
形成等轴晶
?
?
(C)?
强度升高
?
?
(D)?
塑性升高
正确答案:
BD
解答参考:
23.经冷变形后,金属()。
[不选全或者选错,不算完成]
?
?
(A)?
形成柱状晶
?
?
(B)?
形成纤维组织
?
?
(C)?
强度升高
?
?
(D)?
塑性升高
正确答案:
BC
解答参考:
24.提高液体金属的冷却速度,可使金属结晶()。
[不选全或者选错,不算完成]
?
?
(A)?
过冷度增加
?
?
(B)?
N/G增加
?
?
(C)?
N/G减小
?
?
(D)?
晶粒细化
正确答案:
ABD
解答参考:
25.下面措施中能获得细晶粒结构的有()。
[不选全或者选错,不算完成]
?
?
(A)?
进行变质处理
?
?
(B)?
诱导晶核的快速长大
?
?
(C)?
振动
?
?
(D)?
提高液体金属的冷却速度
正确答案:
ACD
解答参考:
三、判断题(判断正误,共10道小题)
26.?
由弹性比功的公式:
ae=se2/2E,可通过冶金、冷变形和热处理等方式来降低材料的弹性模量E从而提高其弹性比功。
()
正确答案:
说法错误
解答参考:
27.?
材料断裂韧性(KIC)受到材料的成分和组织结构以及构件的裂纹尺寸和几何形状的影响。
()
正确答案:
说法错误
解答参考:
28.?
金属材料的冲击韧性与测试温度无关。
()
正确答案:
说法错误
解答参考:
29.?
金属晶体中典型的空间点阵有体心立方、面心立方和密排六方三种。
()
正确答案:
说法正确
解答参考:
30.?
塑性变形时,滑移面总是晶体的密排面,滑移方向也总是密排方向。
()
正确答案:
说法正确
解答参考:
31.?
金属晶体中位错密度的增加,金属继续塑性变形的抗力增大,强度升高;因而,那些几乎完全没有位错等缺陷的、近乎理想的晶体材料强度很低。
()
正确答案:
说法错误
解答参考:
32.?
当金属进行冷塑性变形加工后,强度将会降低。
()
正确答案:
说法错误
解答参考:
33.?
热加工是在再结晶温度以上的加工方法,也会引起加工硬化。
()
正确答案:
说法错误
解答参考:
34.?
在实际金属的结晶过程中,自发形核比非自发形核更重要,往往起优先的主导的作用。
()
正确答案:
说法正确
解答参考:
35.?
一般情况下,晶粒愈大,金属的强度、塑性愈好。
()
正确答案:
说法错误
解答参考:
(注意:
若有主观题目,请按照题目,离线完成,完成后纸质上交学习中心,记录成绩。
在线只需提交客观题答案。
)
四、主观题(共20道小题)
36.?
请给出两种材料的分类方法,并说明如何加以分类?
参考答案:
答:
材料可按其化学键特点加以分类:
金属材料、无机非金属材料(陶瓷材料)、高分子材料、复合材料。
材料还可按其应用时性能特点加以分类:
结构材料、功能材料
37.?
根据退火的低碳钢的拉伸图,指出与下列力学性能指标相关的点与物理量:
(1)断面收缩率;
(2)抗拉强度;(3)比例极限;(4)刚度
参考答案:
38.?
分析HB和HRC实验方法的原理及适用性。
参考答案:
39.?
α-Fe、Al、Cu、Zn各属何种晶体结构?
试画出体心立方、面心立方和密排六方晶体中原子排列最密的晶面和晶向。
并算出其滑移系的个数。
参考答案:
40.?
在常温下,已知铜的原子直径为2.55×10-10m,求铜的晶格常数。
参考答案:
答:
常温下铜为fcc结构,原子直径2d=21/2a,a=3.61×10-10m
41.?
试分析体心立方、面心立方和密排六方晶体的滑移系对金属塑性的影响。
参考答案:
答:
滑移系数目↑,材料塑性↑;滑移方向↑,材料塑性↑,(滑移方向的作用大于滑移面的作用)。
因此FCC和BCC的滑移系为12个,HCP为3个;FCC的滑移方向多于BCC。
金属塑性:
Cu(FCC)>Fe(BCC)>Zn(HCP)
42.?
再结晶晶粒大小和哪些因素有关。
参考答案:
答:
①温度:
T↑—D↑—↑晶界迁移—晶粒长大↑;
②预变形度:
预变形度<临界变形度时,无明显影响
预变形度=临界变形度时,再结晶将出现异常粗大晶粒
预变形度>临界变形度时,预变形度↑—再结晶驱动力↑—再结晶形核率↑—晶粒尺寸↓,
当预变形度很大时,出现形变织构,再结晶将出现异常粗大晶粒。
43.?
未进行冷变形的金属加热时,能否发生回复和再结晶,为什么?
参考答案:
答:
未进行冷变形的金属加热时,不发生回复和再结晶。
因为回复和再结晶的驱动力是金属变形储存能(晶格畸变能),未进行冷变形的金属不存在再结晶的驱动力。
44.?
金属塑性变形后力学性能有哪些变化?
参考答案:
答:
①出现各向异性——当形成纤维组织(晶界取向排列)或形变织构(晶粒的位向出现择优取向)时。
②加工硬化(形变硬化)——随着变形度的增加,位错大量增殖→位错相互作用→位错运动阻力加大→变形抗力↑→其强度、硬度提高,塑性、韧性下降。
45.?
在热加工过程中,金属能否产生加工硬化?
试分析原因。
参考答案:
答:
在热加工过程中,金属塑性变形与金属动态再结晶过程同时进行,金属不产生加工硬化。
46.?
晶界对多晶体塑性变形有何影响?
为何细晶粒钢强度高,塑性、韧性也好?
参考答案:
答:
晶界一方面是滑移的主要障碍;另一方面通过晶界自身变形→协调变形→以维持相邻晶粒变形保持连续;因此导致细晶强化。
晶粒小→晶界面积大→变形抗力大→强度大;晶粒小→单位体积晶粒多→变形分散→相邻晶粒不同滑移系相互协调;晶粒小→晶界多→不利于裂纹的传播→断裂前承受较大的塑性变形。
因此晶粒细化→强度、硬度提高,塑性、韧性提高;细晶粒钢强度高,塑性、韧性也好。
47.?
已知钨
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- 金属材料 热处理 作业