華科工程材料學(xué)習(xí)題含答案

1、工程材料學(xué)習(xí)題 緒論、第一章 一. 填空題 1. 納米材料是指尺寸在0lOOmn之間的超細(xì)微粒,與傳統(tǒng)固體材料 具有_些特殊的效應(yīng),例如表面與界面效應(yīng).尺寸效應(yīng)和 量 子尺寸效應(yīng)。（體積效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)） 2. 固體物質(zhì)按其原子（離子.分子）聚集的組態(tài)來講，可以分為晶體 和非晶體兩大類。 3. 工程材料上常用的硬度表示有 布氏硬度（HB） .洛氏硬度 (HR) 維氏硬度（HV） 肖氏硬度（HS）以及 顯微硬度等。 4. 在工程材料上按照材料的化學(xué)成分、結(jié)合鍵的特點(diǎn)將工程材料分為金 屬材料.高分子材料、陶瓷材料以及 合材料等幾大類。 S.結(jié)合鍵是指 在晶體中使原子穩(wěn)定結(jié)合在一起的力及其結(jié)合

2、方 式. 6. 材料的性能主要包括力學(xué)性能、物理化學(xué)性能和工 藝性能三個(gè)方面。 7. 金屬晶體比離子晶體具有較 的導(dǎo)電能力。 （2） a s （ a 0.2） ;（3）o b. ;（4） 6；（5） （6）a-i； （7）at; （8）Ki; （9）Kic.; 4. 現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)圓柱形的長、短式樣各一根，原始直徑D.經(jīng)拉伸實(shí) 驗(yàn)測得其伸長率齢、6 1。均為25%,求兩試樣拉斷時(shí)標(biāo)距長度。 5. 與兩個(gè)性能指標(biāo)，那個(gè)表征材料的塑性更準(zhǔn)確？塑性指標(biāo)在工程上 有哪些實(shí)際意義？ 6. g指標(biāo)有什么實(shí)用意義？ 7. 比較布氏、洛氏、維氏硬度的測量原理及應(yīng)用范圍。 8. 在零件設(shè)計(jì)中必須考慮的力學(xué)性能指標(biāo)有哪

3、些？為什么？ 第二章 一. 填空題 1. 在晶體學(xué)中，通常按晶胞中三個(gè)棱邊的長度及夾角是否相等，還有夾角 是否為直角的原則，將全部晶體分為 七種晶系, 十四 種晶 胞。 2. 純金屬常見的晶體結(jié)構(gòu)主要有、面心立方 和密排六方。 3. 點(diǎn)缺陷的三種表現(xiàn)形式為 空位.間隙原子和置換原 O 4.在立方晶系中，120晶面族包括12個(gè)晶面（包括（120）、（021） 等） O 5. 位錯(cuò)分為兩種，它們是刃型位錯(cuò) 和螺型位錯(cuò) ,多余 半面原子是 刃型位錯(cuò)所特有的。 6. YFe、a Fe的晶胞內(nèi)的原子數(shù)分別是4 和 2 O 7. 每個(gè)體心立方晶胞在晶核中實(shí)際含有 2原子， 致密度為 68% 0 8. 每個(gè)

4、面心立方晶胞在晶核中實(shí)際含有 4原子， 致密度為 74% 0 二. 選擇題 1 晶體中的位錯(cuò)屬于C : A.體缺陷 B.面缺陷 C.線缺陷 D點(diǎn)缺陷 2. Fe和丫說分別屬于 晶格類型。 A.面心立方和體心立方B.體心立方和面心立方 C.均為面心立方D 面心立方和密排六方 3. 當(dāng)鐵發(fā)生以下同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變時(shí)：丫怡到（1疔6,其體積將A A.膨脹 B.不變 C.縮小 D.有些方向膨脹，有些方向收縮 4. 常見金屬金、銀、銅、鋁室溫下的晶格類型 。 A.與用相同 B.與丫矗相同 C與6Fe相同 D.與Zn相同 5. 在面心立方中，原子密度最大的晶向是: A. B. C. D. 6. 在體心立方中，原

5、子密度最大的晶面是 : A. 100 B. 110 C. 111 D. 112 7. 每個(gè)體心立方晶胞中包含有B個(gè)原子。 A. 1B. 2C. 3D.4 8. 每個(gè)面心立方晶胞中包含有4個(gè)原子。 A. 1B. 2C. 3D. 4 9-晶體中的位錯(cuò)屬于 : A.體缺陷 B.線缺陷 C.面缺陷 D.點(diǎn)缺陷 10.晶界是由 C: A.點(diǎn)缺陷堆積而成B.位錯(cuò)垂直排列成的位錯(cuò)墻而構(gòu)成 C.晶粒間的相互作用構(gòu)成D.原子的邊界構(gòu)成 三. 判斷題 1. 單晶系是各向異性的，所以實(shí)際應(yīng)用的金屬材料在各個(gè)方向上性能也是 不相同的。X 2. 密排六方晶格在晶格中實(shí)際僅包含的原子數(shù)量7個(gè)。J 3. 在立方晶系中，（1

6、23）晶面與123晶向垂直。X 4. 把在實(shí)際晶體中出現(xiàn)的刃型位錯(cuò)和螺型位錯(cuò)的缺陷叫做面缺陷。X 5. 把在實(shí)際晶體中出現(xiàn)的空位和間隙原子的缺陷叫做線缺陷。X 6. 面心立方晶胞在晶格中實(shí)際僅包含的原子數(shù)量是5個(gè)。X 7. 晶體缺陷的共同之處是它們都能引起晶格畸變。J 四. 問答題 1. 分別說明以下概念： （1）晶格；（2）晶胞；（3）晶格常數(shù)；（4）致密度；（5）配位數(shù)； （6）晶面；（7）晶向；（8）單晶體；（9）多晶體；（10）晶粒；（11）晶 界；（12）各向異性；（IS）同素異構(gòu)。 2. 金屬常見的晶格類型有哪幾種？如何計(jì)算每種晶胞中的原子數(shù)？ 3. 已知a Fe的晶格常數(shù)為0.2

7、89nm。試求出晶體中（110）,（111）的 晶面間距。 4. 在立方晶格中，如果晶面指數(shù)和晶向指數(shù)的數(shù)值相同，該晶面與晶向間 存在著什么關(guān)系？ 5寫出體心立方晶格中的110晶面族所包含的晶面，并繪圖表示。 6. 金屬實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)中存在哪些缺陷？每種缺陷的具體形式何？ 7已知銀的原子半徑為0.144nm,求其晶格常數(shù)。 9SiCr是鋼，可制 造; SCrMnMo M鋼，可制造;3Cr2W8V 是 鋼，可制造; 40MnB是鋼，可制造；Crl2MoV是 鋼，可制造; T12是鋼，可制造； 406是 鋼，可制造; 60Si2Mn是鋼，可制造； GCrlS 是鋼,可制造; 1613是鋼,可制造;

8、27 W18Cr4V是鋼，可制造； Crl8Ni9Ti 是鋼， 可制造。 8. 20CrMnTi是鋼，Cr, Mn的最主要作用是, Ti 的主要作用是。熱處理工藝是。 9. W18Cr4V是鋼，含碳量, W的主要作用 是, Cr的主要作用是, V的主要作用是o熱 處理工藝為,最后組織是。 10. 0Crl8Ni9Ti是鋼，CrN和*的作用分別是、_ 和- 11. 高速工具鋼經(jīng)高溫淬火加多次回火后，具有很高的和較好 的。 12. 不銹鋼按其金相顯微組織不同，常用的有以下三 類：，奧氏體型不銹鋼。 二. 選擇題 1.鋼的淬透性主要取決于C A.含碳量 B.冷卻介質(zhì) C.合金元素 D.熱處理溫度 2

9、. 鋼的淬硬性主婆取決于A 。 A.含碳量 B.冷卻介質(zhì) C.合金元素D.熱處理溫度 3. 20CrMnTi鋼根據(jù)其組織和機(jī)械性能，在工業(yè)上主要作為一種 A 使用。 A.合金滲碳鋼B.合金彈簧鋼 28 C.合金調(diào)質(zhì)鋼D.滾動(dòng)軸承鋼 4. 大多數(shù)合金元素均在不同程度上有細(xì)化晶粒的作用，其中細(xì)化晶粒作用 最為顯著的有C 。 A. Mn B. Mn,Ti C. Ti,V D V,P 5. 除A 元素外，其它合金元素溶于奧氏體后，均能增加過冷奧氏體 的穩(wěn)定性。 A. Co B. Cr C. Mn D. Ti &制造手用鋸條應(yīng)當(dāng)選用 。 A. T12鋼經(jīng)淬火和低溫回火 B. Crl2MoV鋼經(jīng)淬火和低溫

10、回火 C. 65鋼淬火后中溫回火 D. 以上都不滿足條件 7. 制造彈簧的60Si2Mn的熱處理工藝應(yīng)該是B。 A.淬火和低溫回火B(yǎng).淬火和中溫回火 C.再結(jié)晶退火D.以上都不滿足條件 8. 要制造直徑25mm的螺栓，要求整個(gè)截面上具有良好的綜合機(jī)械性能, 應(yīng)選用 C 。 A. 45鋼正火處理B. 60Si2Mn鋼淬火和中溫回火 29 c. 40Cr鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理D.以上都不滿足條件 9.適合制造滲碳零件的鋼有B A. 9SiCr9Mn2 VCrl2 B. 20Cr 20CrMnTi 12Cr 2 Ni4A C. SCrMnMo SCrNiMo SCr 2 W8V D. 65Mn GOSi 2

11、Mn SOCrVA 10. 制造軸、齒輪等零件所用的調(diào)質(zhì)鋼，其含碳量范圍是 C , 為提高淬透性應(yīng)加入的主要合金元素為D 。 A. 0.250.50%C B. 0.600.90%C C. 60Si2Mn、9SiCr、CrWMn、GCrlS、 W6Mo5Cr4V2 3613、!Crl8Ni9Ti 42CrMo、40Cr。 9. W18Cr4V鋼所制的刃具（如銃刀）的生產(chǎn)工藝路線為：下料鍛 造一等溫退火一機(jī)械加工-最終熱處理一噴砂一磨削加工一產(chǎn)品檢驗(yàn)。 （1）指出合金元素W、Cr、V在鋼中的主要作用。 （2）為什么對(duì)鋼W18Cr4V下料后必須鍛造？ （3）鍛后為什么要等溫退火？ （4）最終熱處理有

12、何特點(diǎn)？為什么？ （5）寫出最終組織組成物。 52 第八章 一. 名詞解釋 變形鋁合金，鑄造鋁合金，固溶處理，時(shí)效強(qiáng)化處理，黃銅，錫 青銅 二. 選擇題 1. 對(duì)于可熱處理強(qiáng)化的鋁合金，其熱處理方法為O a淬火+中溫回火b 再結(jié)晶退火c固溶+時(shí)效d變質(zhì)處理 2. ZChSnSbll6 是。 a鑄造鋁合金b鑄造黃銅c巴氏合金d鑄造錫青銅 3. LF5 的。 a鑄造性能好b耐蝕性好c時(shí)效強(qiáng)化效果好 4.含0.55.65%Cu的鋁合金的時(shí)效過程為 a Cu原子的偏聚區(qū)-0-0 z b Cu原子的偏聚區(qū) c 9 - E E f Cu原子的偏聚區(qū) d 0 w - 09 -*Cu原子的偏聚區(qū) 5. 硬鋁淬

13、火+時(shí)效后的強(qiáng)度，硬度與剛淬火后的相比 a強(qiáng)度、硬度提高b強(qiáng)度提高，硬度降低 33 C強(qiáng)度、硬度降低d硬度提高，強(qiáng)度降低 6. ZL102合金在澆注前向合金中加入占合金總重量23 %的鈉鹽混合物 （常用 2/3NaF+l/3NaCl）,結(jié)果。 a使合金的強(qiáng)度和塑性提高b使合金的強(qiáng)度提高，但塑性降低 c使合金的強(qiáng)度和塑性降低d使合金的塑性提高，但強(qiáng)度降低 7. 錫基軸承合金是一種基體質(zhì)點(diǎn)的軸承合金?；w是 錫和鑄的,質(zhì)點(diǎn)是錫和佛的。 a硬b軟c混合物d固溶體e化合物 8. AlCu系合金可根據(jù)含銅量的不同分類，如含銅量為0.55.65%的鋁合 金屬于O a鑄造鋁合金b可熱處理強(qiáng)化的形變鋁合金 c

14、不能熱處理強(qiáng)化的形變鋁合金 9. 可熱處理強(qiáng)化的形變鋁合金，經(jīng)過固溶處理+自然時(shí)效后，其機(jī)械性能會(huì) 發(fā)生的變化是。 a強(qiáng)度和硬度顯著下降，但塑性提高 b強(qiáng)度和硬度提髙，但塑性下降 c強(qiáng)度、硬度和塑性都有明顯提高 d強(qiáng)度提高，但硬度和塑性下降 10. 淬火加時(shí)效處理是合金強(qiáng)化的主要途經(jīng)。 A.形變鋁合金B(yǎng).鑄造鋁合金C.黃鋼 D.青銅 34 11. 普通黃銅在介質(zhì)中，易產(chǎn)生腐蝕導(dǎo)致的自裂現(xiàn)象。 A.氮 B氨 C堿D酸 二、判斷題 1. 形變鋁合金牌號(hào)中，字首用“LF”表示硬鋁合金。 2. 硬鋁合金牌號(hào)（如IY12）中的數(shù)字“12”表示強(qiáng)度值。 3. 銅合金牌號(hào)中，字首表示青銅。 4. 形變鋁合金

15、牌號(hào)中，字首“LD”表示超硬鋁合金。 5. 形變鋁合金牌號(hào)中，字首“LC”表示鍛鋁合金。 6. 銅合金牌號(hào)中，字首“Q”表示黃銅。 7. 形變鋁合金牌號(hào)中，字首“LY”表示防銹鋁合金。 8. 普通黃銅是銅和鉛組成的二元合金。 三. 問答題 1. 鋁及鋁合金的物理、化學(xué)、力學(xué)及加工性能有什么特點(diǎn)？ 2. 說明鋁合金分類的大致原則。 3. 硅鋁明是指哪一類鋁合金？它為什么要進(jìn)行變質(zhì)處理？ 4變質(zhì)處理后硅鋁明的組織有什么特點(diǎn)？簡要說明組織變化的機(jī)理。 5. 為什么在所有鈦合金中，都要加入一定量的A1,且A1的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 須控制在6%左右？ 6. 指出鈦合金的特性、分類及各類鈦合金的大致用途。 35 7

16、. 指出下列牌號(hào)的材料各屬于哪類非鐵合金，并說明牌號(hào)中的字母及數(shù) 字含義：LF2, LY11, LC4, LD5, ZL104, ZL302, H62, HSn62-l, QSn4-3, ZQSn頭齊去 TA3, TA7, TB2, TC4 第九、十、十一章 一. 名詞解釋 高分子化合物，單體，大分子鏈，鏈節(jié)，聚合度，多分散性，加 聚反應(yīng)，縮聚反應(yīng)，熱塑性，熱固性，大分子鏈構(gòu)象，老化，自降 解高聚物，復(fù)合材料 二. 填空題 1. 高分子材料是,其合成方法有和兩種，按應(yīng)用可 分為、。 2. 大分子鏈的幾何形狀為、o熱塑性塑料主要是 分子鏈，熱固性塑料主要是分子鏈。 3. 高分子材料的老化，在結(jié)構(gòu)

17、上是發(fā)生了、o 4五大工程塑料是、o 5.分子量較大的非完全晶態(tài)高聚物的力學(xué)狀態(tài) 是、,它們相應(yīng)是 、 的使用狀態(tài)。 6. 陶瓷材料分、和三類,其生產(chǎn)過程包括和_ 、三大步驟。 7. 傳統(tǒng)陶瓷的基本原料是、和,其組織由、 36 和組成。 選擇題 1. 膨脹系數(shù)最低的高分子化合物的形態(tài)是 A.線型B-支化型 C體型 2. 最易獲得晶態(tài)結(jié)構(gòu)的是： A一線型分子 B-支化型分子C體型分子 3. 用來合成高聚物的低分子化合物稱為 A.鏈節(jié) B.單體 C.鏈段 D.組元 4. 從機(jī)械性能來看，高聚物的比金屬材料的好。 A.剛度 B.強(qiáng)度 C.沖擊強(qiáng)度（韌性）D.比強(qiáng)度 5. 橡膠是優(yōu)良的減震材料和磨阻材

18、料，因?yàn)樗型怀龅腳 A.髙彈性B.粘彈性 C.塑性 D.減摩性 6. 塑料的使用狀態(tài)為： A.晶態(tài) B.玻璃態(tài)C.髙彈態(tài) D.粘流態(tài) 7. 熱固性聚合物的分子鏈的形態(tài)主要為 A.線型 B.支化型 C.體型 D.不能確定 8. 氧化物主要是,碳化物主要是,氮化物主要是 A.金屬鍵B.共價(jià)鍵 C.分子鍵 D.離子鍵 9. 耐火材料主要是,耐熱材料主要是。 A.碳化物陶瓷 B.氧化物陶瓷 C.氮化物陶瓷 37 10. A12O3陶瓷可用作, Sic陶瓷可用作, SisN4陶瓷可用作。 A.砂輪B.葉片C.刀具 D.磨料 E.塔媚 四. 判斷題 1. 聚合物由單體合成，聚合物的成分就是單體的成分；分

19、子鏈由鏈節(jié)構(gòu)成, 分子鏈的結(jié)構(gòu)和成分就是鏈節(jié)的結(jié)構(gòu)和成分。 2. 分子量大的線型髙聚物有玻璃態(tài)、髙彈態(tài)和粘流態(tài)。交聯(lián)密度大的體型 高聚物沒有高彈態(tài)和粘流態(tài)。 3. 共聚化有利于降低聚合物的結(jié)晶度。 4. 拉伸變形能提高高聚物的結(jié)晶度。 5. 塑料就是合成樹脂。 6. ABS塑料是綜合性能很好的工程材料 7. 有人說，用陶瓷的生產(chǎn)方法生產(chǎn)的制品都可稱為陶瓷。 8氧化物陶瓷為密排結(jié)構(gòu)，依靠強(qiáng)大的離子鍵，而有很高的熔點(diǎn)和化學(xué)穩(wěn) 定性。 9. 玻璃的結(jié)構(gòu)是硅氧四面體在空間組成不規(guī)則網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。 10陶瓷材料的強(qiáng)度都很高。 11.陶瓷既可制作高溫材料，也可制作耐磨材料 五. 問答題 1. 試述大分子鏈的形態(tài)對(duì)高聚物性能的影響。 2. 何謂高聚物的結(jié)晶度？它們對(duì)對(duì)高聚物性能有何影響？ 3. 塑料的主要成份是什么？它起什么作用？常用的添加劑有哪幾類? 4. 為下列四種制件選擇一種最合適的高分子材料（提供的高聚物是: 酚醛樹脂、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和尼龍）。 （1）電源插座；（2）飛機(jī)窗玻璃；（3）化工管道；（4）齒輪。 38 5. 何