大學材料科學導論復習題

word文檔可編輯——歡迎下載word文檔可編輯——歡迎下載word文檔可編輯——歡迎下載一章1.氧化鋁既牢固又堅硬且耐磨，但為什么不能用來制造鎯頭？答：氧化鋁脆性較高，且抗震性不佳。2.將下列材料按金屬、陶瓷、聚合物和復合材料進行分類：黃銅、環(huán)氧樹脂、混泥土、鎂合金、玻璃鋼、瀝青、碳化硅、鉛錫焊料、橡膠、紙杯。答：金屬：黃銅、鎂合金、鉛錫焊料陶瓷：碳化硅聚合物：環(huán)氧樹脂、瀝青、橡膠、紙杯復合材料：混泥土、玻璃鋼3.下列用品選材時，哪些性能特別重要？汽車曲柄、電燈泡燈絲、剪刀、汽車擋風玻璃、電視機熒光屏。答：汽車曲柄：強度，耐沖擊韌度，耐磨性，抗疲勞強度；電燈泡燈絲：熔點，耐高溫，電阻大；剪刀：硬度和高耐磨性，足夠的強度和沖擊韌性；汽車擋風玻璃：透光性，硬度；電視機熒光屏：光學特性，足夠的發(fā)光亮度。4.概述材料科學的發(fā)展史，談談你的認識和體會。5五大基礎材料是什么？各有哪些特點？答：五大基礎材料是金屬、陶瓷、高分子材料、復合材料和半導體材料。金屬：強度高、延展性好、導電導熱，但不透明、易腐蝕。陶瓷：硬度高、耐高溫、絕緣、隔熱，但是脆性大、難加工。高分子材料：質(zhì)輕、絕緣、易成型，但強度低、耐溫性差。復合材料：比強度比模量高、性能可設計，但界面較弱。半導體材料：導電性介于導體與絕緣體之間，化學純度和表面加工精度高，但性能易受成分、尺寸、加工等因素的影響。6.什么叫材料科學？什么叫材料科學與工程？它們是如何產(chǎn)生的？二者的主要區(qū)別是什么？答：材料科學是研究材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系的一門學科。它是從化學的角度，研究材料的化學組成與原子結(jié)構(gòu)、原子結(jié)合鍵及其微觀結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系。從晶體學和固體物理學的角度，分析和研究材料的組織形態(tài)、微結(jié)構(gòu)、內(nèi)部缺陷與性質(zhì)和性能的相互關(guān)系。材料科學與工程是研究有關(guān)材料的組成、結(jié)構(gòu)、制備工藝與其性質(zhì)和性能以及它們之間相互關(guān)系的技術(shù)開發(fā)及應用的一門學科。主要有四方面因素促使材料科學的產(chǎn)生，其一，基礎學科的發(fā)展。二、工藝。三、各種材料的表征儀器和設備。四、不同類型的材料可以相互替代和補充，充分發(fā)揮各種材料固有的優(yōu)異特性。由于材料的研究的目的是面向?qū)嶋H、面向工程應用。因此，材料科學與工程就出現(xiàn)了。許多大學的冶金系、材料系多數(shù)更名為材料科學與工程系；側(cè)重于基礎研究的叫材料科學系，著重于工藝研究的叫材料工程系。7.什么叫新材料？當今新材料的發(fā)展方向有哪些？簡談你自己對新材料研發(fā)的認識和看法。答：新材料是指新近發(fā)展的或正在研發(fā)的、性能超群的一些材料。發(fā)展方向主要有以下六個方向：一、信息科學技術(shù)二、新能源科學技術(shù)三、生物科學技術(shù)四、空間科學技術(shù)五、生態(tài)環(huán)境科學技術(shù)六、用高技術(shù)改造、更新現(xiàn)有材料。8.什么叫納米材料？納米材料有哪些效應？舉例說明。答：納米材料是指三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍（1-100nm）或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料。納米材料有小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應和量子隧道效應。如（量子尺寸效應）高的光學非線性，特異的催化和光催化性質(zhì)。二章9.材料的四個結(jié)構(gòu)是什么？它們影響材料的哪些性能？答：材料的四個結(jié)構(gòu)分別是：一、原子結(jié)構(gòu)（一級結(jié)構(gòu)）決定原子的結(jié)合方式，決定其化學性質(zhì)和物理性質(zhì)。二、原子鍵合（二級結(jié)構(gòu)）決定結(jié)合力大小，影響其物理、力學等性能。三、原子排列（三級結(jié)構(gòu)）決定材料的形態(tài)，影響其物理、力學等性能，它與加工工藝密切相關(guān)。四、顯微組織（四級結(jié)構(gòu)）影響材料力學性能如強度、塑性等，主要由加工工藝決定。10.材料的三級和四級結(jié)構(gòu)可以通過加工工藝來改變，那么材料的二級結(jié)構(gòu)可以改變嗎？為什么？答：原子的結(jié)合鍵是材料的二級結(jié)構(gòu)。對于單一的材料來說，其價鍵結(jié)構(gòu)是不可以通過加工工藝來改變的。但是實際工程應用中，通過一定的加工工藝來改變材料的二級結(jié)構(gòu)，比如金剛石具有共價鍵，石墨具有共價鍵和物理鍵，而石墨等碳質(zhì)原料和某些金屬在高溫高壓下可以反應生成金剛石，即一定程度上改變了材料的二級結(jié)構(gòu)。三章11.簡述陶瓷材料的相組成及常見的相結(jié)構(gòu)。答：陶瓷材料中的相組成較為復雜，常見的相有晶相、玻璃相和氣相。它們對陶瓷性能都有很大影響。晶相是陶瓷材料的主要組成相，常見結(jié)構(gòu)有氧化物結(jié)構(gòu)和硅酸鹽結(jié)構(gòu)。氧化物結(jié)構(gòu)包括AB型結(jié)構(gòu)(NaCl型)、AB2型結(jié)構(gòu)(金紅石型)、A2B3型結(jié)構(gòu)(剛玉型)以及其它一些結(jié)構(gòu)。硅酸鹽的結(jié)構(gòu)特點是硅、氧離子組成四面體，硅離子位于四面體中心。硅氧四面體SiO44-之間又以共有頂點的氧離子相互連接起來。由于連接方式不同而形成多種硅酸鹽結(jié)構(gòu)，如島狀、環(huán)狀、鏈狀和層狀等。玻璃相是在陶瓷燒結(jié)時形成的一種非晶態(tài)物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)是由離子多面體（如硅氧四面體）構(gòu)成的無規(guī)則排列的空間網(wǎng)絡，如非晶態(tài)石英的結(jié)構(gòu)。玻璃相熱穩(wěn)定性差，在較低溫度下即開始軟化。玻璃相的作用是粘結(jié)分散的晶相、降低燒結(jié)溫度、抑制晶相的粗化。氣相是指陶瓷中的氣孔，它是在陶瓷生產(chǎn)過程中形成并被保留下來的。氣孔的存在降低了陶瓷的密度，能吸收震動，并進一步降低了導熱系數(shù)。但也導致陶瓷強度下降，介電損耗增大，絕緣性降低。12.簡述高分子的結(jié)晶特點，舉例說明幾種常見的高分子結(jié)晶形態(tài)。答：高分子結(jié)晶的特點如下：（1）高分子晶體屬于分子晶體；（2）高分子晶體的熔點Tm定義為晶體全部熔化的溫度；（3）高分子鏈細而長使得高分子鏈結(jié)晶得到的晶體只能屬于較低級晶系，無立方晶格；（4）高分子的結(jié)晶是通過鏈段的協(xié)同運動排入晶格的，即晶胞由鏈段組成；（5）高分子結(jié)晶不完善，有結(jié)晶度的概念；（6）高分子的結(jié)晶過程分一次結(jié)晶（主結(jié)晶）和二次結(jié)晶（次級結(jié)晶）。（7）高分子鏈通常以折疊鏈片晶形態(tài)構(gòu)成高分子晶體。高分子結(jié)晶有單晶、球晶、樹枝狀晶、串晶、柱晶，伸直鏈晶等。八章13.簡述硬度的各種測定方法？舉例說明如何測定金屬材料、陶瓷材料和高分子材料的硬度。答：常用的測試方法有三種：壓痕法、回跳法和刻痕法。(1).布氏硬度：布氏硬度的測定是把直徑為D的淬火鋼球，用載荷P壓入被測材料的表面，并保持一定時間后卸載，通過測量壓痕直徑d或計算壓痕表面積F來得到，其計算式為：HB=P/F=2P/πD(D-(D2-d2)1/2)。(2).洛氏硬度：洛氏硬度是用壓頭的壓痕深度來量度。根據(jù)所用壓頭和載荷不同，可分為HRC(薄板或硬脆材料)、HRB(退火鋼及有色金屬)和HRA(淬火鋼等)三種。洛氏硬度可以直讀，操作方便，適用廣泛，可測量低硬度、高硬度材料。但洛氏硬度載荷大，標尺不能統(tǒng)一，一般不宜測定硬而脆的薄層，硬薄層工件用維氏硬度衡量。(3).維氏硬度：維氏硬度的壓頭為金剛石四棱錐體，兩對面的夾角為136°，通過測量壓痕對角線長度求出，HV＝1.8544P/d2。d為壓痕對角線長度，用此值查表得硬度值。陶瓷材料通常用維氏硬度和顯微硬度測定。(4).小載荷硬度(a)維氏顯微硬度：維氏顯微硬度，簡稱顯微硬度，是用來測量組織中某一相微區(qū)的硬度。顯微硬度的壓頭和表示符號與維氏硬度相同，但所用的載荷更小，只有幾克至幾百克(2g、5g、10g、50g、100g、200g)，并且長度以微米計量，其表達式為：HV＝1854.4P/d2，(P的單位是g，d為μm)，故有時稱為小載荷的維氏硬度。由于壓痕微小，需要做成金相樣品。主要適合于陶瓷材料的硬度測定。(b)努氏硬度：努氏硬度是從維氏顯微硬度發(fā)展而來。主要差別：一是壓頭形狀為金剛石長棱形，兩個長棱夾角為172.5°，兩個短棱夾角為130°，試樣上長短對角線長度之比L/W為7.11倍的棱形壓痕；二是硬度值不是試驗力F除以壓痕的表面積之商值，而是除以壓痕投影面積之商值。其定義為：HK＝1.451F/L2。L為實際壓痕對角線長度(μm)，K為Knoop的縮寫，F(xiàn)為載荷(N)，其值在0.4903~19.61N(c)邵氏硬度：使用硬度計，在規(guī)定的試驗條件下用標準彈簧壓力將硬度計上的壓針壓入試樣，以壓入深度轉(zhuǎn)換為硬度值，直接由硬度計讀出邵氏值HS。HS分為邵氏A和邵氏D。邵氏A適合于較軟的塑料如橡膠、泡沫塑料等，邵氏D適合于較硬的塑料。(d)肖氏硬度：肖氏硬度又叫回跳硬度，是動載試驗法。其原理是將一定重量的具有金剛石圓頭或者鋼球的標準沖頭從一定高度h。，自由落體到試件表面，然后由于試件的彈性變形使沖頭回跳到某一高度h，用這兩個高度的比值來計算肖氏硬度值KS。肖氏硬度無量綱，沖頭回跳高度越高，則試樣的硬度越高。(e)莫氏硬度：陶瓷及其礦物材料常用的劃痕硬度稱為莫氏硬度。它只表示硬度從小到大的順序，不表示軟硬的程度。后面的材料可以劃破前面材料的表面。起初，莫氏硬度僅分為10級，1級最小，10級最硬。其相應硬度的排序為：1滑石，2石膏，3方解石，4螢石，5磷灰石，6正長石，7石英，8黃玉，9剛玉，10金剛石。后來，又出現(xiàn)了一些人工合成的高硬度陶瓷材料，莫氏硬度等級范圍擴大，現(xiàn)分為15級。其順序為：1滑石，2石膏，3方解石，4螢石，5磷灰石，6正長石，7SiO2玻璃，8石英，9黃玉，10石榴石，11熔融氧化鋯，12剛玉，13碳化硅，14碳化硼，15金剛石。

14.什么叫材料的I型斷裂？裂紋尖端的應力場為什么是奇異性的？答：材料在垂直于截面的應力作用下發(fā)生的斷裂稱作I型斷裂，I型斷裂所受應力方向在裂縫平面內(nèi)，與裂縫的發(fā)展方向垂直。由下圖看出，裂紋尖端的應力存在奇異性，材料斷裂試驗也證明，當脆性材料中存在裂紋時，裂紋尖端就是一個應力奇異場，形成應力分布特殊的應力場。從公式上，Irwin指出，應力場強弱程度由應力強度因子KI參數(shù)來控制，KI值大小與裂紋尺寸半長a、外加均勻拉伸應力σ存在以下關(guān)系：，因此稱之為奇異性的。15.化學腐蝕、電化學腐蝕和物理腐蝕有哪些區(qū)別？各舉一例說明。答：腐蝕可分為化學腐蝕、電化學腐蝕和物理腐蝕三種。耐腐蝕性是指金屬抵抗各種介質(zhì)侵蝕的能力?；瘜W腐蝕是指金屬材料與非電解質(zhì)直接發(fā)生化學反應但不產(chǎn)生電流的破壞過程。例如，金屬在干噪氣體中的腐蝕（飛機發(fā)動機燃燒室內(nèi)壁、火焰筒的腐蝕）。電化學腐蝕是指金屬表面與電解質(zhì)溶液發(fā)生電化學反應而引起的破壞過程。腐蝕過程必須有電極反應并產(chǎn)生電流，即有一個陰極反應和一個陽極反應。金屬在大氣、海水、土壤、介質(zhì)中的腐蝕均屬于電化學腐蝕，這是最普遍、最常見的腐蝕形式。例如，鋼鐵生銹等。物理腐蝕是指由于單純的物理溶解而產(chǎn)生的腐蝕，如鋼鐵在液態(tài)鋅中的溶解等。16.試述非晶態(tài)線性高分子材料、晶態(tài)高分子材料和體型高分子材料在不同溫度下的力學狀態(tài)。答：(1)線性非晶態(tài)高聚物的三種力學狀態(tài)：線性非晶態(tài)高聚物在不同溫度下表現(xiàn)出三種物理狀態(tài)：玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)。(a)玻璃態(tài)：T<Tg時，變形曲線基本上是水平的，彈性模量較高，此時物體的變形符合虎克定律，應力應變呈線性關(guān)系，其斜率為直線。由于溫度低、分子動能小，整個分子鏈或鏈段不能發(fā)生運動，分子處于凍結(jié)狀態(tài)，但比鏈段更小的結(jié)構(gòu)部分（鏈節(jié)、側(cè)基、原子等）在其平衡位置附近作小范圍的振動。(b)高彈態(tài)：T>Tg時，變形量很大，彈性模量顯著降低，但外力去除后變形可以回復，彈性是可逆的。高聚物表現(xiàn)為柔軟性而富彈性，具有橡膠的特性，處于所謂高彈態(tài)或橡膠態(tài)。此時，分子動能增大，足以使分子鏈段運動，但還不能使整個大分子鏈運動。此時分子鏈的柔性已大大增加，卷曲狀態(tài)的分子鏈可沿外力方向逐漸伸展，變形量可達100％～1000％，這是高聚物所獨有的力學狀態(tài)。(c)粘流態(tài)：溫度高于Tf后，變形迅速發(fā)展，高聚物開始產(chǎn)生粘性流動，處于所謂粘流態(tài)，此時變形已不可逆。因分子的動能增強，不僅鏈段運動，整個分子鏈也能運動，產(chǎn)生很大的不可逆的流動變形，出現(xiàn)高聚物的粘性流動。粘流態(tài)主要是與大分子鏈的運動有關(guān)。(2)晶態(tài)高聚物的力學狀態(tài)：聚合物結(jié)晶一般不完整，存在一定的非晶部分，也有玻璃化轉(zhuǎn)變。由于結(jié)晶部分的存在(結(jié)晶度大于40%)，在Tg以上，鏈段運動仍受到限制，模量下降不大。在Tm以上模量才迅速下降。若聚合物分子量很大，Tm<Tf,則在Tm和Tf之間出現(xiàn)高彈態(tài)，若分子量小，Tm>Tf，則熔融之后轉(zhuǎn)變成粘流態(tài)。因此，結(jié)晶度和分子量對聚合物材料的物理狀態(tài)和性能有顯著影響。17.什么是高分子材料的粘彈性？蠕變、應力松弛和滯后內(nèi)耗的含義是什么？答：大多數(shù)高聚物的高彈性是平衡高彈性，應力與應變同步發(fā)生。但有些高聚物如橡膠，特別在老化和低溫狀態(tài)下表現(xiàn)出與時間的依賴性，即應變與應力不同步，有些滯后。粘彈性是指高聚物的應變不僅取決于應力，而且取決于加載速率，或高聚物的應力同時依賴于應變和應變速率的變形行為。蠕變是在應力保持恒定的情況下，應變隨時間的增長而增加的現(xiàn)象.高聚物受力變形后產(chǎn)生的應力隨時間而逐漸衰減的現(xiàn)象叫應力松弛。例如，法蘭密封墊圈經(jīng)長時間后發(fā)生滲漏現(xiàn)象。與蠕變一樣，它也是大分子鏈在力的作用下，逐漸改變構(gòu)象和發(fā)生了位移。高聚物受周期載荷作用時，會產(chǎn)生拉伸和壓縮的循環(huán)應變，如上圖所示。高聚物受載拉伸時，應力與應變沿ACB線變化，而卸載回縮時沿BDA變化，回縮是平衡的，伸張則達不到平衡。所以應變落后于應力，出現(xiàn)應變滯后現(xiàn)象。由于應變對應力的滯后，在重復加載時，就會出現(xiàn)上一次變形還沒有回復，或分子鏈的構(gòu)象跟不上改變時，又施加了下一次載荷，造成分子間的內(nèi)摩擦，產(chǎn)生所謂的內(nèi)耗，變形儲存的彈性能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。儲存的能量等于滯后回線ACBDA所包圍的面積。內(nèi)耗的存在會引起高聚物溫度的升高，加速老化，但內(nèi)耗能吸收震動波，有利于高聚物的減震性能。18.陶瓷材料的力學性能有何特點并作簡要解釋。答：(1)剛度：陶瓷材料的化學鍵合是強大的離子鍵或是離子鍵與化學鍵的混合鍵，故具有很高的彈性模量，是各類材料中屬最高的。像金屬一樣，陶瓷材料的彈性模量對組織不敏感，但受氣孔率影響較大，同時隨溫度的提高會下降。(2)硬度：與剛度一樣，硬度也取決于化學鍵的強度，所以陶瓷材料也是各類材料中硬度最高。這是陶瓷材料的最大特點。陶瓷的硬度隨溫度的升高而下降，但高溫下仍有較高的保留值。(3)強度：陶瓷的強度也很高，是彈性模量的1/10～1/15，但實際強度在1/1000～1/100，甚至更低。陶瓷材料理論強度低的原因是組織中的晶界形態(tài)。陶瓷晶界中存在晶粒間的局部分離或空隙現(xiàn)象，晶界上的原子鍵間被拉長，鍵強度被明顯，而且晶界上也因相同電荷的靠近產(chǎn)生的斥力產(chǎn)生裂縫。此外，陶瓷的實際強度受致密度、雜質(zhì)及其缺陷的影響較大。解決的辦法是改善晶界、消除缺陷、提高致密度。(4)塑性：陶瓷在室溫下幾乎沒有塑性變形行為。塑性變形是在剪切應力作用下由位錯運動引起的密排原子面間的滑移變形。陶瓷晶體的滑移系很少，比金屬少得多。位錯運動所需剪切應力很大，接近于晶體的理論剪切強度。另外，共價鍵有明顯的方向性和飽和性，而離子鍵的同號離子接近斥力很大，所以由離子晶體和共價晶體構(gòu)成的陶瓷的塑性極其差。但在高溫時，原子的擴散可以促進陶瓷中的位錯運動，以及晶界原子的遷移，這時陶瓷表現(xiàn)出一定的塑性。(5)韌性和脆性：陶瓷材料是典型的脆性材料，受外力作用時在沒有塑性變形的情況下發(fā)生低應力斷裂。韌性極其低。沖擊韌性在10kJ/m2以下。比金屬低一個數(shù)量級。由于陶瓷材料的斷裂韌性很低，它對表面狀態(tài)極其敏感。表面劃傷、界面等固有缺陷處類同微裂紋，是應力集中點。一旦受力，由于材料沒有塑性變形，裂紋就會迅速擴展。脆性是陶瓷材料作為結(jié)構(gòu)材料使用的最大障礙。改善其脆性的方法主要有：(a)預防表面出現(xiàn)缺陷；(b)表面施加壓應力；(c)纖維或顆粒增強進行增韌。九章19.概述鋼鐵材料的分類。20.有色金屬分哪幾種？試舉例說明。答：有色金屬主要分為：一、鋁及鋁合金二、銅及銅合金三、鈦及鈦合金四、鎂及鎂合金21.概述鋼中主要雜質(zhì)元素對鋼的性能的影響。常存雜質(zhì)元素對碳鋼鋼材性能的影響

普通碳素鋼除含碳以外，還含有少量錳(Mn)、硅(Si)、硫(S)、磷(P)、氧（O）、氮（N）和氫（H）等元素。這些元素并非為改善鋼材質(zhì)量有意加入的，而是由礦石及冶煉過程中帶入的，故稱為雜質(zhì)元素。這些雜質(zhì)對鋼性能是有一定影響，為了保證鋼材的質(zhì)量，在國家標準中對各類鋼的化學成分都作了嚴格的規(guī)定。

l.硫

硫來源于煉鋼的礦石與燃料焦炭。它是鋼中的一種有害元素。硫以硫化鐵(FeS)的形態(tài)存在于鋼中，F(xiàn)eS和Fe形成低熔點(985℃)化合物。而鋼材的熱加工溫度一般在1150～1200℃以上，所以當鋼材熱加工時，由于FeS化合物的過早熔化而導致工件開裂，這種現(xiàn)象稱為“熱脆”。含硫量愈高，熱脆現(xiàn)象愈嚴重，故必須對鋼中含硫量進行控制。高級優(yōu)質(zhì)鋼：S＜0.02%～0.03%；優(yōu)質(zhì)鋼：S＜0.03%～0.045%；普通鋼：S＜0.055%～0.7%以下。

2.磷

磷是由礦石帶入鋼中的，一般說磷也是有害元素。磷雖能使鋼材的強度、硬度增高，但引起塑性、沖擊韌性顯著降低。特別是在低溫時，它使鋼材顯著變脆，這種現(xiàn)象稱"冷脆"。冷脆使鋼材的冷加工及焊接性變壞，含磷愈高，冷脆性愈大，故鋼中對含磷量控制較嚴。高級優(yōu)質(zhì)鋼：P＜0.025%；優(yōu)質(zhì)鋼：P＜0.04%；普通鋼：P＜0.085%。

3.錳

錳是煉鋼時作為脫氧劑加入鋼中的。由于錳可以與硫形成高熔點(1600℃)的MnS，一定程度上消除了硫的有害作用。錳具有很好的脫氧能力，能夠與鋼中的FeO成為MnO進入爐渣，從而改善鋼的品質(zhì)，特別是降低鋼的脆性，提高鋼的強度和硬度。因此，錳在鋼中是一種有益元素。一般認為，鋼中含錳量在0.5%～0.8%以下時，把錳看成是常存雜質(zhì)。技術(shù)條件中規(guī)定，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼中，正常含錳量是0.5%～0.8%；而較高含錳量的結(jié)構(gòu)鋼中，其量可達0.7%～1.2%。

4.硅

硅也是煉鋼時作為脫氧劑而加入鋼中的元素。硅與鋼水中的FeO能結(jié)成密度較小的硅酸鹽爐渣而被除去，因此硅是一種有益的元素。硅在鋼中溶于鐵素體內(nèi)使鋼的強度、硬度增加，塑性、韌性降低。鎮(zhèn)靜鋼中的含硅量通常在0.1%～0.37%，沸騰鋼中只含有0.03%～0.07%。由于鋼中硅含量一般不超過0.5%，對鋼性能影響不大。

5.氧

氧在鋼中是有害元素。它是在煉鋼過程中自然進入鋼中的，盡管在煉鋼末期要加入錳、硅、鐵和鋁進行脫氧，但不可能除盡。氧在鋼中以FeO、MnO、SiO2、Al2O3等夾雜形式，使鋼的強度、塑性降低。尤其是對疲勞強度、沖擊韌性等有嚴重影響。

6.氮

鐵素體溶解氮的能力很低。當鋼中溶有過飽和的氮，在放置較長一段時間后或隨后在200～300℃加熱就會發(fā)生氮以氮化物形式的析出，并使鋼的硬度、強度提高，塑性下降，發(fā)生時效。鋼液中加入Al、Ti或V進行固氮處理，使氮固定在AlN、TiN或VN中，可消除時效傾向。

7.氫

鋼中溶有氫會引起鋼的氫脆、白點等缺陷。白點常在軋制的厚板、大鍛件中發(fā)現(xiàn)，在縱斷面中可看到圓形或橢圓形的白色斑點；在橫斷面上則是細長的發(fā)絲狀裂紋。鍛件中有了白點，使用時會發(fā)生突然斷裂，造成不測事故。因此，化工容器用鋼，不允許有白點存在。氫產(chǎn)生白點冷裂的主要原因是因為高溫奧氏體冷至較低溫時，氫在鋼中的溶解度急劇降低。當冷卻較快時，氫原子來不及擴散到鋼的表面而逸出，就在鋼中的一些缺陷處由原子狀態(tài)的氫變成分子狀態(tài)的氫。氫分子在不能擴散的條件下在局部地區(qū)產(chǎn)生很大壓力，這壓力超過了鋼的強度極限而在該處形成裂紋，即白點。22.簡要說明以下金屬材料縮寫符號的含義及其碳元素的平均含量：20、16MnR、12Cr1Mo、0Cr18Ni9、304、316L、Q235、T8A、20g、304L。答：20：含碳量為0.2%的碳鋼16Mng：含碳量為0.16%12Cr1MoV：含碳量為0.12%0Cr18NI9Ti：含碳量低于0.0218%314：國際符號：含碳量為0.1%316L：含碳量低于0.0218%。。。。。。23.陶瓷材料是如何分類的？概述普通陶瓷和先進陶瓷的不同點。答：普通材料（硅酸鹽材料）與特種材料（結(jié)構(gòu)陶瓷、工具陶瓷、功能陶瓷）24.概述聚合物材料的分類，試舉出五個以上熱塑性和熱固性樹脂的名稱及其它們在生活中的應用實例。答;通常分為三大類：塑料、橡膠、纖維。熱塑性樹脂：PVC（薄膜）PS（電器、發(fā)泡品）PE（薄膜、瓶子）PA（纖維、機械零件）PC(汽車及機器零件、雜貨)熱固性樹脂：酚醛樹脂（增強塑料）聚氨酯（涂料）。25.復合材料是什么？它分哪幾類？它的主要特性是什么？答：復合材料是一種混合物。復合材料按其組成分為金屬與金屬復合材料、非金屬與金屬復合材料、非金屬與非金屬復合材料。按其結(jié)構(gòu)特點又分為：①纖維復合材料。將各種纖維增強體置于基體材料內(nèi)復合而成。如纖維增強塑料、纖維增強金屬等。②夾層復合材料。由性質(zhì)不同的表面材料和芯材組合而成。通常面材強度高、?。恍静馁|(zhì)輕、強度低，但具有一定剛度和厚度。分為實心夾層和蜂窩夾層兩種。③細粒復合材料。將硬質(zhì)細粒均勻分布于基體中，如彌散強化合金、金屬陶瓷等。④混雜復合材料。由兩種或兩種以上增強相材料混雜于一種基體相材料中構(gòu)成。與普通單增強相復合材料比，其HYPERLINK"/s?wd=%E5%86%B2%E5%87%BB%E5%BC%BA%E5%BA%A6&tn=44039180_cpr&fenlei=mv6quAkxTZn0IZRqIHckPjm4n