工程材料基礎答案-A卷.doc

西安交通大學本科生課程考試試題標準答案與評分標準（A）課程名稱： 工程材料基礎 課時： 48 考試時間：一 填空題 （20分，每空0.5分）1 （1）過量變形 、 （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）表面化學熱處理5（18）熱脆 ，（19）冷脆 ，（20）氫脆 。6（21）回復 、（22）再結(jié)晶、 （23）晶粒長大 。7（24）片狀 ，（25）球狀 ，（26）團絮狀 ，（27）蠕蟲狀 。8（28）變形強化（加工硬化） 、（29）細晶強化（變質(zhì)處理） 、 （30）時效強化 。9（31）線型 、（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 。 二 名詞解釋 (20分，每個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)過冷變形后強度、硬度增加、塑性韌性降低的現(xiàn)象。3 縮聚反應：由含有兩種或兩種以上官能團的單體互相縮合聚合生成高聚物的反應稱為縮聚反應。4 時效強化：淬火后鋁合金在室溫或者低溫下保溫一段時間，隨著時間延長其強度、硬度顯著增加的現(xiàn)象。5 斷裂韌度：評定材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴展能力的力學性能指標。6 韌性斷裂：斷裂前發(fā)生明顯塑性變形的斷裂。7 淬透性：鋼淬火時獲得馬氏體的能力（鋼在淬火時獲得淬硬層深度大小能力）稱為淬透性。8 結(jié)晶度：聚合物中晶體部分所占的百分數(shù)。9 老化： 高分子材料在長期存儲或者使用中由于受到氧、光、熱、機械力和微生物等長期作用性能逐漸惡化而喪失使用價值的現(xiàn)象稱為老化。10 蠕變：材料在長時間的恒溫、恒應力作用下緩慢地產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象稱為蠕變。三 判斷題 （10分，每個1分）正確的打 ，錯誤的打 。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合成的復合材料。（ ）3 聚合物中高分子鏈之間的結(jié)合力為共價鍵。（ ）4 可鍛鑄鐵可以代替中碳鋼制造軸類零件。（ ）5 摩擦副采用異類材料配對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合金不能用時效強化提高其強度。（ ）8 陶瓷材料抗壓強度比抗拉強度高。（ ）9 軟磁材料的磁滯回線窄、矯頑力高。（ ）10 鋼的冷卻速度越快，其淬透性越高。（ ）四 簡答題 （20分）1 以共析鋼為例，簡述過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變類型、轉(zhuǎn)變溫度范圍和轉(zhuǎn)變產(chǎn)物組織特征。（6分）答案要點：過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變類型：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。（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 簡述生產(chǎn)中常用的回火工藝及相應的回火溫度？T10鋼制造車刀、汽車板黃和中碳鋼制造的機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：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鋼制造車刀采用低溫回火，得到回火馬氏體；（1分）汽車板簧用中溫回火，得到回火托氏體；（1分）中碳鋼制造的機床主軸用高溫回火，得到回火馬氏體。（1分）3什么是鋼的回火脆性？分為哪幾類？生產(chǎn)中如何預防？（4分）答案要點：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：第一類回火脆性和第二類回火脆性。（1分）第一類回火脆性的消除主要是避開其發(fā)生的溫度（300C），工件避免在300C溫度下回火；（1分）第二類回火脆性預防措施如下：對于尺寸較小的工件，回火后采用快冷的方法避免第二類回火脆性；對于尺寸較大的工件，合金中加入WMo元素消除回火脆性。（1分）4簡述熱塑性塑料和熱固性塑料的特點，并各舉一例。（4分）答案要點：熱塑性塑料：主要有聚合樹脂制成。熱塑性塑料加熱可軟化熔融，冷卻后硬化成型，并可以反復使用。（2分）熱固性塑料：以縮聚樹脂為基礎制成。熱固性塑料在一定的條件下會發(fā)生化學反應，經(jīng)過一定時間固化為堅硬的制品，熱固性塑料固化后加熱后不會軟化熔融，加熱到一定溫度分解。不能重復使用。（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,從液相中析出奧氏體( g),溫度降到T2點,體系晶界結(jié)束,為單相奧氏體.從T2-T3溫度點為單相奧氏體的簡單冷卻,溫度低于T3點,從奧氏體中結(jié)晶出二次Fe3C，溫度降到T4點(727C)發(fā)生共析反應，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%