材料分析技术复习题

材料复习题

一. 解释下列名词

1. 过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度之差。

2．临界冷却速度:钢淬火时获得马氏体的最小速度。

3．淬硬性: 是指钢在淬火时所能获得的最高硬度，淬硬性大小主要决定于马氏体的含碳量。马氏体含碳量越高则淬硬性越高。(反映钢材在淬火时的硬化能力)。

4. 调质处理 : 淬火+高温回火得到回火索氏体的热处理工艺。

5. 淬透性: 是在规定的淬透条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。

6．共析转变:两种以上的固相新相，从同一固相母相中一起析出，而发生的相变。

7. 时效强化: 是合金工件经固溶热处理后在室温和稍高于室温保温，以达到沉淀硬化的目的，这时在金属的过饱和固溶体中形成溶质原子偏聚区和由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化，提高材料的性能。

8．固溶强化:由于溶质原子溶入而使金属强硬度升高的现象。

9．同时凝固原则：铸件时使金属按规定一起凝固的原则。

10. 顺序凝固原则:铸件时使金属按规定从一部分到另一部分逐渐凝固的原则。

二. 判断正误

1. 珠光体的片层间距越小,其强度越高,其塑性越差。错

2. 普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。错

3. 金属凝固时,过冷度越大,晶体长大速度越大,因而其晶粒粗大。错

4. 金属的晶粒越细小,其强度越高,但韧性变差。错

5. 凡能使钢的C曲线右移的合金元素均能增加钢的淬透性。对

6. 感应加热表面淬火的淬硬深度与该钢的淬透性没有关系。对

7. 对灰铸铁不能进行强化热处理。对

8. 钢的临界冷却速度Vk越大,则其淬透性越好。错

9. 工件经渗碳处理后,随后应进行淬火及低温回火。对

10. 马氏体的硬度主要取决于淬火时的冷却速度。错

11. 钢的临界冷却速度Vk越大,则其淬透性越好。错

12. 钢的淬透性,随零件尺寸的增大而减小。错

13. 确定铸件的浇注位置的重要原则是使其重要受力面朝上。错

14. 钢的碳当量越高,其焊接性能越好。错

材料成形技术基础复习题

一、选择题

1． 铸造中，设置冒口的目的是（ ）。

a. 改善冷却条件 b. 排出型腔中的空气

c. 减少砂型用量 d. 有效地补充收缩

2．铸造时不需要使用型芯而能获得圆筒形铸件的铸造方法是( )。

a. 砂型铸造 b. 离心铸造 c. 熔模铸造 d. 压力铸造

3．车间使用的划线平板，工作表面要求组织致密均匀，不允许有铸造缺陷。其铸件的浇注位置应使工作面（ ）。

a. 朝上 b. 朝下 c. 位于侧面 d. 倾斜

4．铸件产生缩松、缩孔的根本原因（ ）。

a. 固态收缩 b. 液体收缩 c. 凝固收缩 d. 液体收缩和凝固收缩

5．为提高铸件的流动性，在下列铁碳合金中应选用（ ）。

a. C=3.5% b. C=3.8% c. C=4.0% d. C=4.7%

6．下列合金中，锻造性能最好的是（ ），最差的是（ ）。

a.高合金钢 b.铝合金 c.中碳钢 d.低碳钢

7．大型锻件的锻造方法应该选用（ ）。

a.自由锻 b.锤上模锻 c.胎膜锻

8．锻造时，坯料的始锻温度以不出现（ ）为上限；终锻温度也不宜过低，否则会

出现（ ）。

a.晶粒长大 b.过热 c.过烧 d.加工硬化

9．材料经过锻压后，能提高力学性能是因为（ ）。

a.金属中杂质减少 b.出现加工硬化 c.晶粒细小，组织致密

1.X射线本质：属于电磁波，具有波动性和粒子性特征，波长较可见光短。

2.X射线产生：由高速运动着的带电粒子与某种物质相撞击后猝然减速，且与该物质中的内层电子相作用而产生。产生条件：①产生自由电子②电子做向高速运动③在电子运动路径上设置使其突然减速的障碍物。

3.X射线管构造：①阴极。功能是发射电子。②阳极。是使电子突然减速并发射X射线的地方。③窗口。是X射线射出的通道。

4.X射线谱：①连续X射线谱②特征X射线谱。

5.特征X射线波长为一定值的原因？对于原子序数为Z的物质来说，各原子能级所具有的能量是固定的，所以Δεκι便为固有值，λ也随之固定Δεκι=hυ=hc/λ, Δεκι=ει­εκ

6.为什么Kα线比Kβ线波长长而强度高？因为原子系统中不仅各能级的能量不同，各能级间的能量差也不是均匀分布的，越靠近原子核的相邻能级间的能量差越大。这样，由于K-M层上电子能量差大于K-L层上的电子能量差，由于能量差与波长成反比，故电子由M→K层跃迁时所产生的Kβ射线的波长较L→K层跃迁产生的Kα射线波长要短。Kα线要比Kβ线的强度大5倍左右，这是因为电子由L→K层跃迁的几率比由M→K层跃迁的几率大5倍左右的缘故。

7.X射线与物质的相互作用：①X射线的散射：相干散射、非相干散射②X射线的吸收（吸收系数μ意义：在X射线的传播方向上，单位长度上的X射线强度衰减程度）

8.布拉格方程：波程差2d’sin θ为波长的整数倍，即2d’sin θ=nλ时散射波1’,2’的位向完全相同，所以互相加强。

9.X射线衍射方法：①劳埃法。分为透射法和反射法。②周转晶体法。用单色的X射线照射单晶体的方法。③粉末法。用单色的X射线照射多晶体式样，利用晶粒的不同取向改变θ以满足布拉格方程。④平面底片照相法。分为透射法和背射法。

10.系统消光：因原子在晶胞中排列位置的变化而引起的某些方向上衍射线消失的现象。

11.粉末法中影响X射线强度的因子：①结构因子②角因子（包括极化因子和洛仑兹因子）③多重性因子④吸收因子⑤温度因子

1.薄膜定义：按照一定需要，利用特殊的制备技术，在基体表面形成厚度为亚微米至微米级的膜层。这种二维伸展的薄膜具有特殊的成分、结构和尺寸效应而使其获得三维材料所没有的特性，同时又很节约材料，所以非常重要。通常是把膜层无基片而能独立成形的厚度作为薄膜厚度的一个大致的标准，规定其厚度约在1µm左右。

2.一些表面定义：

1) 理想表面：沿着三维晶体相互平行的两个面切开，得到的表面，除了原子平移对称性破坏，与体内相同。

2) 清洁表面：没有外界杂质。

3) 弛豫表面：表面原子因受力不均向内收缩或向外膨胀。

4) 重构表面：表面原子在与表面平行的方向上的周期也发生变化，不同于晶体内部原子排列的二维对称性（再构）。

5) 实际表面：存在外来原子或分子。

3. 薄膜的形成的物理过程 驰豫重构驰豫+重构驰豫： 表面向下收缩，表面层原子与内层原子结构缺陷 间距比内层原子相互之间有所减小。重构： 在平行表面方向上原子重排。

①小岛阶段——成核和核长大，透射电镜观察到大小一致(2-3nm)的核突然出现.平行基片平面的两维大于垂直方向的第三维。说明：核生长以吸附单体在基片表面的扩散，不是由于气相原子的直接接触。

②结合阶段——两个圆形核结合时间小于0.1s,并且结合后增大了高度，减少了在基片所占的总面积。而新出现的基片面积上会发生二次成核，复结合后的复合岛若有足够时间，可形成晶体形状，多为六角形。核结合时的传质机理是体扩散和表面扩散（以表面扩散为主）以便表面能降低。

③沟道阶段——圆形的岛在进一步结合处，才继续发生大的变形→岛被拉长，从而连接成网状结构的薄膜，在这种结构中遍布不规则的窄长沟道，其宽度约为5-20nm，沟道内发生三次成核，其结合效应是消除表面曲率区，以使生成的总表面能为最小。

④连续薄膜——小岛结合，岛的取向会发生显著的变化，并有些再结晶的现象。沟道内二次或三次成核并结合，以及网状结构生长→连续薄膜。