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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%
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