2020 材料科学基础(宁波工程学院)1453084469 最新满分章节测试答案

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本课程起止时间为:2020-03-02到2020-06-30
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【作业】第六章 塑性变形（一）：宏观规律 第六章 塑性变形（一）：宏观规律 —— 作业

1、 问题:塑性金属材料的室温拉伸实验中，工程应力应变曲线后期为什么会出现下降？请分析加载在试样上的载荷与试样中应力的变化情况。
评分规则: 【 工程应力应变曲线是实际测量获得的，曲线后期出现下降，说明施加载荷下降了。
其原因是试样出现颈缩后，只需要较小的载荷就可以维持塑性变形的发生。
但是，由于颈缩，试样的局部横截面积减小，尽管载荷下降，颈缩处的应力仍在增大。
】

【作业】第六章 塑性变形（二）：单晶体塑性变形 第六章 塑性变形（二）：单晶体塑性变形 —— 作业

1、 问题:请比较分析滑移与孪生的相同点和不同点。
评分规则: 【 相同点：1. 都是在切应力作用下的剪切变形2. 都是塑性变形的基本方式3. 都不改变晶体结构4. 都存在临界切分应力
不同点：1. 滑移不改变位向关系，孪生改变2. 对塑性变形贡献量不同。滑移时，只要晶体塑性足够，变形量可以持续增大；孪生时，变形量为确定量，且一般都比较小3. 形成的表面痕迹不同。滑移后，试样表面形成滑移线和滑移带；孪生后，形成表面浮凸。抛光和复试后，滑移线和滑移带就看不到了（因为滑移不改变位向），而孪生区域仍可以看到（因为孪生改变了晶体位向，反光不同）4. 孪生变形的临界分切应力远大于滑移变形
】

【作业】第六章 塑性变形（三）：多晶体塑性变形 第六章 塑性变形（三）：多晶体塑性变形 —— 作业

1、 问题:已知某低碳钢σ0=64KPa，K=393.7，若晶粒直径为50μm，该低碳钢的屈服强度是多少？
评分规则: 【


】

【作业】第六章 塑性变形（五）：塑性变形引起的变化 第六章塑性变形（五）：塑性变形引起的变化 —— 作业

1、 问题:请比较本课程讲到的几种强化机制的特点。并且请试着综合分析下影响强化效果的主要因素是什么，在实际应用中会受到哪些限制，或需要注意什么。
评分规则: 【 特点：与其他强化机制不同，细晶强化最主要的特点是强度、塑性可以同时提高。固溶强化、复相强化、弥散强化和加工硬化都可以提高强度，但或多或少会损害塑性。
主要影响因素：强化的本质是通过某种机制阻碍位错的运动。一般来讲，固溶强化效果主要受到溶质原子引起的畸变应力场大小的影响。复相强化第二相的分布形式对强化有重要影响，当分布不合理时，损害塑性是主要问题。弥散强化效果主要取决于第二相颗粒的大小和强度。加工硬化与合金的晶体结构（滑移系）有很大关系。
应用限制：细晶强化：合金的使用温度，温度升高会引起晶粒自发长大，从而丧失强化效果。固溶强化：固溶体类型对固溶强化效果影响很大。一般来说，间隙固溶体效果好，比如钢中的碳原子处于铁晶格的间隙中，可以造成强烈的点阵畸变，因此固溶强化效果明显。而Al-Cu合金中，铜原子是置换原子，引起的点阵畸变小，固溶强化效果很小。因此并非所有合金都可以获得明显的固溶强化效果。复相强化：主要是需要通过合理的加工、热处理工艺，控制硬质第二相的分布形式。本课程中暂不深入讨论。弥散强化（时效强化）：第二相颗粒细小、弥散分布可以获得良好的强化效果，同时对塑性损害比较小，需要合理制定合理的加工和热处理工艺，第二相颗粒尺寸和分布进行控制。同时选择合适的强化相（硬质颗粒种类）对强化效果也有重要影响。最后，合金的使用温度也需要控制，温度升高一方面会软化第二相颗粒，另一方面可能使得第二相颗粒长大、粗化，也可能使之溶解，影响强化效果。加工硬化：塑性变形后，晶体缺陷（位错）大量增加，使得合金处于较高能量状态，处于不稳定的状态，当温度升高时，合金体系会自发降低能量，即发生回复与再结晶现象，使得加工硬化作用消失。通常可以利用加工硬化获得高强度，但在零件加工过程中，不利于后续加工，需要利用回复再结晶消除加工硬化。回复与再结晶将在下一章中详细讨论。另外，大部分合金具有加工硬化现象，但也有加工软化的现象，这里暂不讨论。
】

【作业】第六章 塑性变形（四）：合金塑性变形 第六章 塑性变形（四）：合金塑性变形 —— 作业

1、 问题:固溶强化的本质是什么？怎样获得较好的固溶强化效果？
评分规则: 【 固溶强化的本质是溶质原子对位错运动产生阻碍，从而使合金强度上升。
若要获得好的固溶强化效果，则要增大溶质原子对位错运动的阻碍作用。1）提高溶质原子含量：溶质原子含量高，阻碍作用强；2）提高溶质原子引起的畸变应力场：溶质原子与溶剂原子尺寸越大，或与间隙尺寸差异越大，溶质原子的畸变应力场越强，对位错运动的阻碍作用越强；3）固溶体类型：间隙原子的畸变应力场比较强，所以间隙固溶体的固溶强化效果好；4）电子浓度：价电子数差越大，电交互作用越强，对位错阻碍作用越强。
】

【作业】第七章 回复与再结晶（一）：回复 第七章 回复与再结晶（一）：回复 —— 作业

1、 问题:请总结回复后，组织、体系能量、力学性能和物理、化学性能的一般变化规律。与冷变形后有什么不同？
评分规则: 【 组织变化：晶粒基本不发生变化。主要是位错组态发生变化，如形成位错网络和位错墙（多边化）
体系能量变化：宏观内应力、微观内应力和一部分点阵畸变能作为回复驱动力得到释放，因此体系能量下降。
力学性能变化：强度、塑性等基本维持冷变形后的状态，即保留了加工硬化状态。
物理、化学性能变化：由于点缺陷大量减少，位错缠结等得以减轻，物理性能得到很大恢复。一般认为可以恢复到冷变形前的状态。
】

【作业】第七章 回复与再结晶（二）：再结晶 第七章 回复与再结晶（二）：再结晶 —— 作业

1、 问题:请总结再结晶后，组织、体系能量、力学性能和物理、化学性能的一般变化规律。与冷变形后、回复后有什么不同？
评分规则: 【 组织变化：晶粒形貌发生彻底变化，冷变形后被压扁、拉长的晶粒重新恢复成等轴晶。晶粒内的位错胞（变形亚晶）基本消除。点缺陷基本恢复到热力学平衡浓度。
体系能量：由于位错大量减少，使得点阵畸变能大幅度释放。宏观内应力和微观内应力得以彻底释放。因此体系能量大幅度降低。
力学性能变化：强度和塑性等主要力学性能基本恢复到冷变形前的水平，一般地，强度下降，塑性上升。加工硬化被消除。
物理、化学性能变化：由于点阵缺陷的大量减少，物理化学性能恢复到冷变形前的状态。与回复后相比，变化不大。
】

第六章 塑性变形（五）：塑性变形引起的变化 第六章 塑性变形（五）：塑性变形引起的变化 —— 测验

1、 问题:冷塑性变形会使合金微观组织出现
选项：
A:纤维组织
B:位错胞
C:变形织构
D:晶粒细化
答案: 【纤维组织;
位错胞;
变形织构】

2、 问题:关于变形织构，叙述正确的有
选项：
A:实质是晶格转动
B:性能出现各向异性
C:可分为丝织构和板织构
D:晶粒细化
答案: 【实质是晶格转动;
性能出现各向异性;
可分为丝织构和板织构】

3、 问题:单晶体加工硬化包括哪几个阶段
选项：
A:易滑移阶段
B:线性硬化阶段
C:抛物线硬化阶段
D:硬化下降阶段
答案: 【易滑移阶段;
线性硬化阶段;
抛物线硬化阶段】

4、 问题:存储能包括
选项：
A:宏观内应力
B:微观内应力
C:点阵畸变
D:热能
答案: 【宏观内应力;
微观内应力;
点阵畸变】

5、 问题:冷变形后会强度升高，塑性下降的现象称作加工硬化
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

6、 问题:存储能主要以内应力为主
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

7、 问题:冷变形对合金的磁性没有影响
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

8、 问题:位错胞是由高密度位错相互缠结形成的
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

9、 问题:存储在晶体中的能量可分为两种，包括宏观内应力和微观内应力
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

10、 问题:冷变形会使得缺陷增多，因此总是使电阻升高
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

11、 问题:变形量越大，位错胞越大，尺寸越小
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

12、 问题:冷变形时，外力作功大部分都以热能耗散了，只有很少的能量被晶体保存下来，可以忽略不计
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

13、 问题:加工硬化与晶体结构类型有关
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

14、 问题:多晶体与单晶体加工硬化特点相同
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

15、 问题:冷变形后，晶体的耐蚀性升高
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

第六章 塑性变形（二）：单晶体塑性变形 第六章 塑性变形（二）：单晶体塑性变形 —— 测验

1、 问题:滑移变形会在晶体表面产生哪些现象
选项：
A:台阶
B:滑移线
C:滑移带
D:滑移系
答案: 【台阶;
滑移线;
滑移带】

2、 问题:面心立方的滑移系可以是
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【 ;
】