工程材料基礎(chǔ)答案-A卷.doc

西安交通大學(xué)本科生課程考試試題標(biāo)準(zhǔn)答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（A）課程名稱(chēng)： 工程材料基礎(chǔ) 課時(shí)： 48 考試時(shí)間：一 填空題 （20分，每空0.5分）1 （1）過(guò)量變形 、 （2）斷裂 、 （3）腐蝕 、（4）磨損 。2 （5）體心立方，（6）面心立方，（7）同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變3 （8）交變（9）裂紋源區(qū) 、 （10）疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)、（11）最后斷裂區(qū)。4 （12）退火、（13）正火、（14）淬火、（15）回火；（16）表面淬火、（17）表面化學(xué)熱處理5（18）熱脆 ，（19）冷脆 ，（20）氫脆 。6（21）回復(fù) 、（22）再結(jié)晶、 （23）晶粒長(zhǎng)大 。7（24）片狀 ，（25）球狀 ，（26）團(tuán)絮狀 ，（27）蠕蟲(chóng)狀 。8（28）變形強(qiáng)化（加工硬化） 、（29）細(xì)晶強(qiáng)化（變質(zhì)處理） 、 （30）時(shí)效強(qiáng)化 。9（31）線(xiàn)型 、（32）枝化型 、 （33）體型 。10（34）晶相 、（35）玻璃相 、 （36）氣相（氣孔） ，（37）晶相12（38）零電阻 、（39）抗磁性 、 （40）約瑟夫效應(yīng) 。 二 名詞解釋 (20分，每個(gè)2分)1 固溶體：即固體溶液，溶質(zhì)原子溶于溶劑原子中形成的晶體，仍保持溶劑原子晶體結(jié)構(gòu)。2 加工硬化：金屬材料經(jīng)過(guò)冷變形后強(qiáng)度、硬度增加、塑性韌性降低的現(xiàn)象。3 縮聚反應(yīng)：由含有兩種或兩種以上官能團(tuán)的單體互相縮合聚合生成高聚物的反應(yīng)稱(chēng)為縮聚反應(yīng)。4 時(shí)效強(qiáng)化：淬火后鋁合金在室溫或者低溫下保溫一段時(shí)間，隨著時(shí)間延長(zhǎng)其強(qiáng)度、硬度顯著增加的現(xiàn)象。5 斷裂韌度：評(píng)定材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展能力的力學(xué)性能指標(biāo)。6 韌性斷裂：斷裂前發(fā)生明顯塑性變形的斷裂。7 淬透性：鋼淬火時(shí)獲得馬氏體的能力（鋼在淬火時(shí)獲得淬硬層深度大小能力）稱(chēng)為淬透性。8 結(jié)晶度：聚合物中晶體部分所占的百分?jǐn)?shù)。9 老化： 高分子材料在長(zhǎng)期存儲(chǔ)或者使用中由于受到氧、光、熱、機(jī)械力和微生物等長(zhǎng)期作用性能逐漸惡化而喪失使用價(jià)值的現(xiàn)象稱(chēng)為老化。10 蠕變：材料在長(zhǎng)時(shí)間的恒溫、恒應(yīng)力作用下緩慢地產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象稱(chēng)為蠕變。三 判斷題 （10分，每個(gè)1分）正確的打 ，錯(cuò)誤的打 。1 固溶體中溶質(zhì)原子位于晶格的間隙位置。（ ）2玻璃鋼是塑料和玻璃纖維復(fù)合成的復(fù)合材料。（ ）3 聚合物中高分子鏈之間的結(jié)合力為共價(jià)鍵。（ ）4 可鍛鑄鐵可以代替中碳鋼制造軸類(lèi)零件。（ ）5 摩擦副采用異類(lèi)材料配對(duì)可以顯著降低粘著磨損。（ ）6 在Fe-Fe3C體系中，F(xiàn)e3CI、Fe3CII和Fe3CIII組織形態(tài)不同，晶體結(jié)構(gòu)相同。（ ）7 Al-Cu合金不能用時(shí)效強(qiáng)化提高其強(qiáng)度。（ ）8 陶瓷材料抗壓強(qiáng)度比抗拉強(qiáng)度高。（ ）9 軟磁材料的磁滯回線(xiàn)窄、矯頑力高。（ ）10 鋼的冷卻速度越快，其淬透性越高。（ ）四 簡(jiǎn)答題 （20分）1 以共析鋼為例，簡(jiǎn)述過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變類(lèi)型、轉(zhuǎn)變溫度范圍和轉(zhuǎn)變產(chǎn)物組織特征。（6分）答案要點(diǎn)：過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變類(lèi)型：珠光體轉(zhuǎn)變：轉(zhuǎn)變溫度為A1-560C，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為珠光體，層片狀的鐵素體和滲碳體混合而成，轉(zhuǎn)變溫度越低，層片越細(xì)。（2分）貝氏體轉(zhuǎn)變：轉(zhuǎn)變溫度在560 CMs之間，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為貝氏體。貝氏體是過(guò)飽和鐵素體和碳化物形成的混合物，其形態(tài)和轉(zhuǎn)變溫度有關(guān)。在560 -350C形成的貝氏體為羽毛狀的上貝氏體，在350C-Ms之間形成針葉狀的下貝氏體。（2分）馬氏體轉(zhuǎn)變：轉(zhuǎn)變溫度為Ms-Mf之間，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為馬氏體，是碳在鐵素體中形成過(guò)飽和固溶體。馬氏體的形態(tài)與含碳量有關(guān)，低碳馬氏體為板條狀，高碳馬氏體為片狀。（2分）2 簡(jiǎn)述生產(chǎn)中常用的回火工藝及相應(yīng)的回火溫度？T10鋼制造車(chē)刀、汽車(chē)板黃和中碳鋼制造的機(jī)床主軸淬火后用哪種回火工藝，回火后得到何種組織？（6分）答案要點(diǎn)：生產(chǎn)中常用的回火工藝為：低溫回火：回火溫度為150-250C；中溫回火：回火溫度為350-500C；高溫回火：500-650C.（3分）T10鋼制造車(chē)刀采用低溫回火，得到回火馬氏體；（1分）汽車(chē)板簧用中溫回火，得到回火托氏體；（1分）中碳鋼制造的機(jī)床主軸用高溫回火，得到回火馬氏體。（1分）3什么是鋼的回火脆性？分為哪幾類(lèi)？生產(chǎn)中如何預(yù)防？（4分）答案要點(diǎn)：鋼淬火后在某一溫度區(qū)間回火出現(xiàn)韌性降低的現(xiàn)象。（1分）回火脆性分為2類(lèi)：第一類(lèi)回火脆性和第二類(lèi)回火脆性。（1分）第一類(lèi)回火脆性的消除主要是避開(kāi)其發(fā)生的溫度（300C），工件避免在300C溫度下回火；（1分）第二類(lèi)回火脆性預(yù)防措施如下：對(duì)于尺寸較小的工件，回火后采用快冷的方法避免第二類(lèi)回火脆性；對(duì)于尺寸較大的工件，合金中加入WMo元素消除回火脆性。（1分）4簡(jiǎn)述熱塑性塑料和熱固性塑料的特點(diǎn)，并各舉一例。（4分）答案要點(diǎn)：熱塑性塑料：主要有聚合樹(shù)脂制成。熱塑性塑料加熱可軟化熔融，冷卻后硬化成型，并可以反復(fù)使用。（2分）熱固性塑料：以縮聚樹(shù)脂為基礎(chǔ)制成。熱固性塑料在一定的條件下會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間固化為堅(jiān)硬的制品，熱固性塑料固化后加熱后不會(huì)軟化熔融，加熱到一定溫度分解。不能重復(fù)使用。（2分）五 分析題（30分）1 L+g L+Fe3C L+d g+Fe3C g+d g+a a+Fe3C（7分）L+dL+g4321g+dg+aa+Fe3Cg+Fe3CL+Fe3C727C1148C2 共析轉(zhuǎn)變 轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為珠光體（2分）共晶轉(zhuǎn)變 轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為萊氏體（2分）3 T12鋼的含碳量為1.2%,從液相冷卻到室溫,冷卻到溫度T1時(shí),從液相中析出奧氏體( g),溫度降到T2點(diǎn),體系晶界結(jié)束,為單相奧氏體.從T2-T3溫度點(diǎn)為單相奧氏體的簡(jiǎn)單冷卻,溫度低于T3點(diǎn),從奧氏體中結(jié)晶出二次Fe3C，溫度降到T4點(diǎn)(727C)發(fā)生共析反應(yīng)，生成珠光體。從T4降到室溫，忽略鐵素體中三次滲碳體的析出，認(rèn)為組織不變。（3分） 室溫下的相：鐵素體和滲碳體（1分） 室溫下的組織組成物：網(wǎng)狀二次滲碳體和珠光體（1分）相組成：（2分）組織組成物的組成：（2分）=92.7%