东大14秋学期《工程材料学基础》在线作业3答案

《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案第二章2-1.按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布（用方框图表示）。

2-2.的镁原子有13个中子，11.17%的镁原子有14个中子，试计算镁原子的原子量。

2-3.试计算N壳层内的最大电子数。

若K、L、M、N壳层中所有能级都被电子填满时，该原子的原子序数是多少？2-4.计算O壳层内的最大电子数。

并定出K、L、M、N、O壳层中所有能级都被电子填满时该原子的原子序数。

2-5.将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类，简单说明理由。

2-6.按照杂化轨道理论，说明下列的键合形式：（1）CO2的分子键合（2）甲烷CH4的分子键合（3）乙烯C2H4的分子键合（4）水H2O的分子键合（5）苯环的分子键合（6）羰基中C、O间的原子键合2-7.影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些？2-8.试解释表2-3-1中，原子键型与物性的关系？2-9.0℃时，水和冰的密度分别是1.0005 g/cm3和0.95g/cm3，如何解释这一现象？2-10.当CN=6时，K+离子的半径为0.133nm(a)当CN=4时，半径是多少？(b)CN=8时，半径是多少？2-11.(a)利用附录的资料算出一个金原子的质量？(b)每mm3的金有多少个原子？(c)根据金的密度，某颗含有1021个原子的金粒，体积是多少？(d)假设金原子是球形(r Au=0.1441nm),并忽略金原子之间的空隙，则1021个原子占多少体积？(e)这些金原子体积占总体积的多少百分比？2-12.一个CaO的立方体晶胞含有4个Ca2+离子和4个O2-离子，每边的边长是0.478nm，则CaO的密度是多少？2-13.硬球模式广泛的适用于金属原子和离子，但是为何不适用于分子？2-14.计算（a）面心立方金属的原子致密度；（b）面心立方化合物NaCl的离子致密度（离子半径r Na+=0.097，r Cl-=0.181）；（C）由计算结果，可以引出什么结论？2-15.铁的单位晶胞为立方体，晶格常数a=0.287nm，请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原子个数。

工程材料习题一、晶向、晶面指数习题在立方晶系的单位晶胞上作图表示(1 1 1)、(1 1 0)、(1 0 0) 晶面和[1 1 1]、[1 1 0]、[0 0 1]、[1 0 0]、[0 1 0] 晶向。

二、Fe-C 相图类提示 Fe-C 相图是确定钢热处理、铸造、锻造、焊接加热工艺的依据，应熟练掌握相图的绘制、不同成分钢的冷却相变过程及室温组织。

习题 画出 Fe-Fe 3C 合金相图 （要求标明B 、E 、C 、F 、P 、S 点的成分及共晶线和共析线的温度），分析含碳量0.4% （0.7%、0.77%、1.0% ）的铁碳合金从液态缓冷到室温时的结晶过程（要利用文字和冷却曲线加以说明），画出室温组织的示意图并利用杠杆定律计算其组织组成物的相对质量分数。

分析 Fe-Fe 3C 相图看似复杂，但若掌握规律就容易了。

相图由包晶相变、共晶相变、共析相变三部分组成。

绘制时应先绘制三条水平线、确定水平线的温度及每条线上的三个成分点，然后再连接其余曲线即可。

Fe-C 相图含碳量分为亚共析钢（0.0218% ≤ C ＜0.77% ）、共析钢（0.77% C ）和过共析钢（0.77 % ＜C ≤ 2.11%）三大类型，其区别在于有先共析铁素体析出、无先共析铁素体和无二次渗碳体析出、有二次渗碳体析出。

解1、铁碳相图Fe-C 相图见图1.0，要求各相区、线、字母、温度要准确。

2、共析钢（0.77%C ） （1）结晶过程分析冷却曲线见图2.1。

在Fe-C 相图中要画出表示合金成分的垂线（图中虚线）；冷却曲线中要标明交点及点的顺序；冷却曲线点的顺序要和相图中垂线一致，恒温转变为水平线。

1点以上：液态；1-2点：匀晶转变析出奥氏体，L → γ ； 2-3点：γ降温阶段，无组织变化；3-3 / 点：奥氏体发生共析转变，转变为珠光体，C Fe 72730218.077.0+α−−−→−γ℃（P ）；图1.0 Fe-Fe 3C 合金相图Fe 3CFeC%温度/℃3 / 点到室温，从铁素体中析出少量三次渗碳体Fe 3C Ⅲ。

2-9 已知Ag 的原子半径为0.144nm ，求其晶格常数。

解：Ag 为面心立方晶格，在<1 1 0>晶向上原子相邻密堆，因此晶格常数满足： r a 42=，其中r 为原子半径 ∴晶格常数为：nm nm r c b a 407.0144.024
24
=×====
3－10 何谓合金的组织组成物及相组成物？指出ω(Sn)=30%的Pb －Sn 合金在183℃下全部结晶完毕后的组织组成物及相组成物，并利用杠杆定律计算它们的质量分数？
答：(1)组织组成物：泛指合金组织中那些具有确定性质和特殊形态并在显微镜
下能明显区分的各组成部分，也可称为组织成分。

相组成物：指显微组织中所包含的相，也可称为相组分
(2) ω(Sn)=30%的Pb －Sn 合金在183℃下全部结晶完毕后的组织组成物为：初生α相，(α＋β)共晶相；相组成物为：α相与β相。

根据杠杆定律，合金在183℃下的组织组成物的质量分数为：
％％＝－－％＝＝相初生36.7410019
9.61309.61100××ME CE αω
％％＝－－％＝＝）共晶相＋（64.2510019
9.611930100××ME MC βαω 或者 ％＝相初生共晶相64.251)(αβαωω−=+
相组成物的质量分数为：
%99.85%100195.97305.97%100=×−−=×=MN
NC αω %01.14%100195.971930%100=×−−=×MN MC ＝βω 或者%01.14%99.8511=−=−=αβωω。

工程材料基础练习题库与答案一、单选题（共60题，每题1分，共60分）1、下列组织中，硬度最高的是( )A、渗碳体B、奥氏体C、珠光体D、铁素体正确答案：A2、具有面心立方晶格的铁称为( )A、γ—FeB、δ—FeC、α—FeD、β—Fe正确答案：A3、钢的淬透性主要决定于( )。

A、冷却速度B、尺寸大小C、合金元素D、含碳量正确答案：C4、渗碳体的力学性能特点是( )A、软而韧B、硬而韧C、软而脆D、硬而脆正确答案：D5、钢经调质处理后获得的组织是A、回火屈氏体；B、回火索氏体。

C、回火马氏体正确答案：B6、铁碳合金中，共晶转变的产物称为( )。

A、奥氏体B、莱氏体C、铁素体D、珠光体正确答案：B7、T8钢的最终热处理是( )。

A、渗碳B、淬火+低温回火C、球化退火D、调质正确答案：B8、淬火钢在（300～400）℃ 回火时，可达到最高值的机械性能是( ) （中温回火）A、屈服强度B、塑性C、抗拉强度D、弹性极限正确答案：D9、为消除 T12钢中的网状碳化物, 选用的热处理为。

A、回火B、调质处理C、球化退火D、正火正确答案：C10、亚共析钢室温下的平衡组织都是由( )组成。

A、先析铁素体和珠光体B、铁素体和奥氏体C、渗碳体和铁素体正确答案：A11、固溶体的晶体结构与相同。

A、溶质B、溶剂C、不同于溶剂和溶质的其它晶型D、a、b、c 都有可能正确答案：B12、亚共析钢的含碳量越高，其平衡组织中的珠光体量( )A、不变B、越少C、无规律D、越多正确答案：D13、碳在奥氏体中的最大溶解度为（）A、0.0218%B、4.3%C、2.11%D、0.77%正确答案：C14、共晶反应是指（）A、固相→固相1+固相2B、从一个液相内析出另一个固相C、从一个固相内析出另一个固相D、液相→固相1+固相2正确答案：D15、在可锻铸铁的显微组织中，石墨的形态是( )。

A、片状的B、蠕虫状的C、球状的D、团絮状的正确答案：D16、精密零件为了提高尺寸稳定性，在冷加工后应进行( )。

土木工程材料 14秋学期《土木工程材料》在线作业2 一,多选题1. 花岗岩具有＿＿等特性。

A. 孔隙率小,吸水率极低B. 化学稳定性好C. 耐酸性能差D. 结构致密,抗压强度高?正确答案：ABD2. 弹性材料具有＿＿的特点。

A. 无塑性变形B. 不变形C. 塑性变形小D. 恒定的弹性模量?正确答案：AD3. 孔隙率增大，材料的＿＿降低。

A. 密度B. 表观密度C. 憎水性D. 抗冻性?正确答案：B4. 木材的疵病主要有＿＿。

A. 木节B. 腐朽C. 斜纹D. 虫害?正确答案：ABCD5. 材料在水中吸收水分的性质称为＿＿。

A. 吸水性B. 吸湿性C. 耐水性D. 渗透性?正确答案：A二,判断题1. 镇静钢可用于承受冲击荷载的重要构件。

A. 错误B. 正确?正确答案：B2. 在拌制混凝土中砂越细越好。

A. 错误B. 正确?正确答案：A3. 拌制混凝土砂越细越好。

A. 错误B. 正确?正确答案：A4. 由单体自备聚合物的基本方法有加聚反应和缩聚反应。

A. 错误B. 正确?正确答案：B5. 红砖在氧化气氛中烧得，青砖在还原气氛中烧得。

A. 错误B. 正确?正确答案：B6. 塑料和橡胶的最高使用温度称为玻璃化温度。

A. 错误B. 正确?正确答案：A7. 胶合板可消除各向异性及木节缺陷的影响。

A. 错误?正确答案：B8. 在满足使用要求的前提下，应尽量使用较大牌号的石油沥青，以保证较长使用年限。

A. 错误B. 正确?正确答案：B9. 淬火对钢的塑性和韧性影响不大。

A. 错误B. 正确?正确答案：A10. 白色大理石由多种造岩矿物组成A. 错误B. 正确?正确答案：A11. 在水泥浆用量一定的条件下，砂率过小和过大都会使混合料的流动性变差。

A. 错误B. 正确?正确答案：B12. 材料的抗渗性与材料的开口孔隙率关系不大。

A. 错误B. 正确?正确答案：A13. 中碳钢的焊接性能优于低碳钢。

A. 错误B. 正确?正确答案：A14. 多孔吸声的主要特性是轻质、多孔，且以较细小的闭口孔隙为主。

北航《工程材料》在线作业三满分答案
北航《工程材料》在线作业三
一、单选题（共 10 道试题，共 40 分。

）
1. 奥氏体是碳溶解在()中所形成的间隙固溶体。

A. α-Fe
B. β-Fe
C. γ-Fe
D. δ-Fe
-----------------选择：C
2. 钢的回火一般是在()后进行的。

A. 退火
B. 正火
C. 淬火
D. 渗碳
-----------------选择：C
3. 在Fe- Fe3C相图中，共析反应线也称()。

A. A1线
B. ECF线
C. Acm线
D. PSK线
-----------------选择：A
4. 调质处理是在淬火后再进行()。

A. 低温回火
B. 中温回火
C. 高温回火
D. 时效
-----------------选择：C
5. GCrl5SiMn钢的含铬量是()。

A. 15%
B. 1.5%
C. 0.15%
D. 0.015%
-----------------选择：B
6. Mg-Si合金中的金属化合物Mg2Si形成时遵守()。

A. 化合价规律
B. 电子浓度规律
C. D非/D金小于0.59
D. D非/D金大于0.59
-----------------选择：A
7. 铸铁中的大部分碳以片状石墨存在，这种铸铁称为()。

12、T12钢的正常淬火组织是（）。

A.A 马氏体残余奥氏体球状碳化物B.马氏体球状碳化物C.马氏体正确答案:A12、T12钢的正常淬火组织是（）。

A.马氏体残余奥氏体球状碳化物B.马氏体球状碳化物C.马氏体正确答案:A8、根据铝合金的成分和生产工艺特点，通常将铝合金分为两大类：（）A.变形铝合金和铸造铝合金B.可热处理强化铝合金和不可热处理强化铝合金C.单相铝合金和双相铝合金正确答案:A10、完全退火主要适用于（）。

A.亚共析钢B.过共析钢C.共析钢正确答案:A1、做疲劳试验时，试样承受的载荷是A.静载荷B.冲击载荷C.交变载荷正确答案:C9、玻璃的原子排列是有规律的。

A.错误B.正确正确答案:A15、不锈钢是合金钢。

（）A.错误B.正确正确答案:B30、奥氏体的晶粒粗大会影响冷却后的组织，降低钢的力学性能。

（）A.错误B.正确正确答案:B18. 马氏体是碳在g-Fe铁中的固溶体。

（）A.错误B.正确正确答案:A5、陶瓷材料的化学键一般为离子键或共价键。

（）A.错误B.正确正确答案:B10、20钢是优质碳素结构钢。

（）A.错误B.正确正确答案:B6.过冷奥氏体的马氏体转变量仅与温度有关，与时间无关。

（）A.错误B.正确正确答案:B11、线缺陷就是晶体中的位错。

A.错误B.正确正确答案:B15、各种硬度值之间可以进行互换。

A.错误B.正确正确答案:A7. 铸铁可以通过再结晶退火使晶粒细化，从而提高其机械性能。

（）A.错误B.正确正确答案:A5、碳素工具钢的钢号用平均含碳量的千分数表示。

（）A.错误B.正确正确答案:B9. 铸铁在浇注后快速冷却，不利于石墨化，容易得到白口。

（）A.错误B.正确正确答案:B26、回火的目的之一是减少或消除淬火内应力。

（）A.错误B.正确正确答案:B21、屈服强度表征材料开始发生塑性时的应力。

A.错误B.正确正确答案:B5.大量的实验结果都证明，在屈服强度相同的条件下，位错型马氏体具有较高的硬度且比孪晶马氏体的韧性差的多。