工程材料基础(西安交通大学)-中国大学MOOC答案2023版

工程材料基础(西安交通大学)中国大学MOOC答案2023版绪论绪论-单元测试1、人类开发利用的第一类金属材料是______答案:铜

2、一般地，_____材料最耐高温答案:陶瓷材料3、人类最早制备的材料是____答案:陶瓷材料4、一般地，_____材料硬度最高答案:陶瓷5、中国2018年粗钢产量为_____答案:9.28亿吨6、原子、离子或分子之间的结合力称为结合键，Al2O3，NaCl的结合键是____答案:离子键7、原子、离子或分子之间的结合力称为结合键，正离子在空间规则分布，和自由电子之间产生强力的静电吸引力，使全部离子结合起来，这种结合力叫____答案:金属键8、碳化硅SiC、氮化硅Si3N4等陶瓷材料的结合键类型是_____答案:共价键9、______结合的固体材料的熔点和硬度都比较低答案:分子键（氢键）10、材料科学是研究固体材料的__相互关系的科学答案:成分(Composition);

组织(Microstructure);

性能(PropertiesandPerformance);

制备与加工(PreparationandProcessing)11、材料的力学性能包括______答案:强度;

塑性;

韧性;

硬度12、常用工程材料包括______答案:金属材料;

陶瓷材料;

高分子材料;

复合材料13、影响材料性能的因素有______答案:加工工艺;

成分;

组织14、陶瓷材料一般也称之为无机非金属材料答案:正确15、光导纤维采用金属材料制备答案:错误16、温度对材料的使用性能没有影响答案:错误17、功能材料一般都要求具有高的力学性能答案:错误作业绪论绪论-关于材料科学与工程的简答题1、从宏观到微观的角度来简答，材料科学主要研究哪些要素？(5分)上述要素它们之间有怎样的关系，或相互影响（5分）？

评分规则:

主要考核材料科学与工程研究的四要素。

主要考核其它要素对材料固有性能和使用性能的影响。第一章机械零件失效形式及其抗力指标第一章机械零件失效形式及其抗力指标-单元测试1、零件产生过量塑性变形的原因是_____答案:强度太低2、在表征材料硬度指标的测试中，采用硬质合金球作为压头的测试方法是_____答案:布氏硬度3、采用异类材料匹配可以显著减轻_____磨损答案:粘着磨损4、零件产生过量弹性变形的原因是_____答案:刚度不足5、下列材料中，蠕变抗力最高的是______答案:陶瓷材料6、下列材料中，韧性最好的是_____答案:金属材料7、退火态低碳钢的应力－应变曲线图中代表_____答案:抗拉强度8、蠕变极限是表征材料在高温长时载荷作用下对塑性变形抗力的指标，其单位是___答案:MPa9、下面现象中属于电化学腐蚀的是_____答案:金属在海水中的腐蚀10、_____材料在高温长期载荷作用下抵抗断裂的能力答案:持久强度11、材料的蠕变过程可用蠕变曲线来描述，典型的蠕变曲线如下图，其中第III阶段属于____答案:加速蠕变阶段12、提高零件表面抗氧化磨损能力的措施不包括____答案:采用垫衬13、低碳钢的断裂韧性大约为_____答案:~14014、实验表明材料的疲劳极限和抗拉强度存在一定经验关系，对于中、低强度钢___答案:0.515、铁及低碳钢室温的弹性模量E约为____答案:~200GPa16、表征金属材料塑性的指标有_____答案:（拉伸）断后伸长率;

（拉伸）断面收缩率17、影响构件脆性断裂的因素包括______答案:加载方式;

环境温度和加载速度;

构件中的应力集中18、零部件发生疲劳断裂的特点有______答案:断裂应力很低;

断裂时为脆断;

断口有裂纹形成、扩展、最后断裂三个阶段19、影响疲劳抗力的因素包括______答案:载荷类型;

材料本质;

零件表面状态;

工作温度20、属于电化学腐蚀的特点是_____答案:存在电位差的材料(组织);

（异质）材料（或组织）相互连通;

环境有电解质溶液21、应力腐蚀特点的是_____答案:发生断裂时应力低;

介质腐蚀性小;

特定介质22、蠕变抗力指标包括_____答案:蠕变极限;

持久强度23、常见断裂韧性的单位为_____答案:

;

MN24、影响零部件刚度的因素包括______答案:材料的模量;

部件的截面积（形状）25、零件失效的形式包括______答案:过量变形;

断裂;

磨损;

腐蚀26、引起零件失效的原因有______答案:结构设计;

材料选择;

加工制造;

装配调整;

使用保养;

可能人为操作失误27、开展失效分析意义与目的是______答案:保证零构件安全可靠，防止失效;

找出失效原因，界定事故责任;

为合理选材提供依据;

有助于正确选择加工工艺28、一般断裂过程包括_答案:裂纹扩展;

形成裂纹;

断裂29、冲击韧性，是指材料在冲击载荷下吸收_的能力答案:塑性变形功;

断裂功30、电化学腐蚀的发生必须具备的条件有_____答案:金属的不同部位(或不同金属间)有电极电位差;

有电极电位差的各部分必须相互接触;

有电位差的金属各部分必须同时在相连通的电解质溶液中31、碳钢的弹性模量很难通过合金化、热处理改变答案:正确32、材料的韧脆转变温度越高，说明它的韧性受温度影响越小答案:错误33、材料断裂前都会发生明显的塑性变形答案:错误34、材料的硬度越高，则其强度也就越高答案:错误35、铝极易氧化，故其抗大气腐蚀能力极低答案:错误36、不同材料发生蠕变的温度是不一样的答案:正确37、材料的比例极限、弹性极限、屈服强度对材料成分、组织敏感，可通过合金化和热处理提高答案:正确38、冲击吸收功值越高代表材料的韧性越好答案:正确39、作为疲劳抗力指标之一–过载持久值的单位是MPa答案:错误40、金属与周围介质发生氧化作用而引起的腐蚀属于化学腐蚀答案:正确41、材料的过量变形包括过量____变形和过量塑性变形

答案:弹性42、金属材料强度的单位一般为_____

答案:(以下答案任选其一都对)MPa;

兆帕;

mpa43、不发生塑性变形的最高应力称为_

答案:弹性极限44、断面收缩率是表示材料__的指标之一

答案:塑性45、下图中低碳钢拉伸断口属于_____断裂

答案:韧性46、金属材料在一定温度和长时间受力状态下，即使所受应力小于其屈服强度，但随着时间的增长，也会慢慢地产生塑性变形，这种现象称为_____(2汉字)

答案:蠕变47、金属材料在交变应力作用下，可以经受无数周次的应力循环而仍不断时所能承受的最大应力称为_____

答案:(以下答案任选其一都对)疲劳极限;

持久极限48、金属材料受周围介质的化学和电化学作用，导致材料表面成分和性质发生变化，并产生疏松、转移和剥落的过程和现象称为____(2汉字)

答案:腐蚀49、滚动轴承、齿轮等一类机件的接触表面，在接触压应力反复长期作用后引起的一种表面疲劳剥落损坏现象称为______

答案:(以下答案任选其一都对)接触疲劳;

麻点磨损;

疲劳磨损50、摩擦过程中在摩擦力与环境介质联合作用下，金属表层的腐蚀产物(主要是氧化物)剥落与金属磨面之间的机械磨损相结合出现的一种磨损形式，称为______

答案:腐蚀磨损作业第一章机械零件失效形式及其抗力指标第一章机械零件失效形式及其抗力指标-综合题1、根据第一章内容总结金属材料制备的零部件常见的失效方式。（8分）并分别列出避免上述对应失效方式的有效提高措施。（12分）

评分规则:

对金属材料制备的零部件，其常见的失效方式进行总结，分成三大类，六小类。

针对提出的失效方式，提出改进的措施。第二章碳钢第1-2节纯铁的组织和性能、铁碳合金中的相和组织组成物-单元测试1、既可提高材料强度又可改善材料塑韧性的方法是_____答案:细晶强化2、位错属于_____答案:线缺陷3、铁素体属于_____答案:间隙固溶体4、固溶体的晶体结构_____答案:与溶剂原子的相同5、铁素体强度比工业纯铁高的原因是______答案:固溶强化6、晶界属于______答案:面缺陷7、平衡相图条件下，铁素体中碳(C)的最大固溶度为_____答案:0.0218wt.%8、平衡相图条件下，奥氏体中碳（C）的最大固溶度为____答案:2.11wt.%9、渗碳体的含碳量为_____答案:6.69wt.%10、下图为Cu-Ni合金的二元相图，这种相图类型为_____答案:匀晶相图11、Cu-Ni合金的二元相图（部分）中B点包括______相答案:α+液相12、Cu-Ni合金的二元相图（部分），甲成分为31.5%Ni，乙成分为35%Ni，丙成分为42.5%Ni，计算B点液相成分含量为____答案:68%13、根据性能要求，可以确定铁碳合金的成分范围，要求高的硬度、耐磨性的需要选择______答案:高碳钢14、γ-Fe、Cu的晶体结构是______答案:面心立方15、奥氏体的晶体结构是__答案:面心立方16、实际晶体中的线缺陷表现为___答案:位错17、金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度______答案:越低18、同一种元素在固态时发生晶格类型的转变，称为______答案:同素异构转变19、Cu-Ni合金（白铜）通过添加Ni的固溶度使其硬度从38HBW提高到60-80HBW其原因是______答案:固溶强化20、Fe与下列______等元素形成置换固溶体答案:Mn;

Si;

Al;

Cr21、Fe与下列______等元素形成间隙固溶体答案:C;

N;

H22、对于相图的正确理解包括____答案:也称状态图;

也称平衡图;

跟温度有关;

跟成分有关;

跟组元有关23、对渗碳描述正确的有____答案:它是Fe和C形成的化合物;

晶格为复杂的正交晶格24、金属结晶时，冷却速度越快其实际结晶温度越低答案:正确25、所有强化金属的手段，在提高强度的同时都使金属的韧性下降答案:错误26、固态纯铁在不同温度范围有不同的晶体结构答案:正确27、同一种金属，晶粒越细小其强度更高，塑性更好答案:正确28、多晶体材料都是多相材料答案:错误29、实际(宏观的)块状金属在不同的方向上的性能是一样的答案:正确30、铁素体和奥氏体的根本区别在于它们的溶碳能力不同，前者少，后者多答案:错误31、工业纯铁中含有少量的碳元素答案:正确32、强度，硬度与塑韧性是一对矛盾，所以当强度，硬度升高时，塑韧性一定下降答案:错误33、固溶体中溶质原子位于晶格的间隙位置答案:错误34、金属实际开始结晶温度也就是其理论结晶温度答案:错误35、晶格常数共包括晶胞的棱边长度a,b,c三个参数答案:错误36、Cu,Al,Ag,Au金属都属于面心立方结构答案:正确37、Cr,Mo,W,V金属都属于体心立方结构答案:正确38、晶界比晶粒本身容易被腐蚀和氧化答案:正确39、奥氏体中溶解碳的质量分数是固定的，为2.11wt.%答案:错误第二章碳钢第二章-第3节铁-渗碳体(Fe-Fe3C)相图1、（高温）莱氏体是由__相组成的混合物答案:奥氏体和渗碳体2、碳含量的增加对于缓冷碳钢的抗拉强度的影响规律是______答案:先增后降3、下图是某一亚共析钢室温下的平衡组织金相照片，其中白色区域为______答案:铁素体4、下图是某一亚共析钢室温下的平衡组织金相照片，其中黑色区域为_____答案:珠光体5、Fe-Fe3C相图中包晶转变的温度为____答案:1495℃6、Fe-Fe3C相图中共析转变的温度______答案:727℃7、Fe-Fe3C相图中共晶转变的温度为______答案:1148℃8、平衡相图中共析钢的含碳量为___wt.%答案:0.779、平衡相图中共晶白口铁的含碳量为_____wt.%答案:4.310、Fe-Fe3C相图中存在五种类型的渗碳体，降温过程中甲位置形成的渗碳体类型为______答案:三次渗碳体11、Fe-Fe3C相图中存在五种类型的渗碳体，乙位置形成的渗碳体类型______答案:共析渗碳体12、Fe-Fe3C相图中存在五种类型的渗碳体，降温过程中丙位置形成的渗碳体类型为_答案:二次渗碳体13、Fe-Fe3C相图中存在五种类型的渗碳体，丁位置形成的渗碳体类型为_答案:共晶渗碳体14、Fe-Fe3C相图中存在五种类型的渗碳体，降温过程中戊位置形成的渗碳体类型为_答案:一次渗碳体15、渗碳体根据生成条件不同其形状也不同，对铁碳合金的力学性能影响很大，其中二次渗碳体形状为____答案:网状16、渗碳体根据生成条件不同其形状也不同，对铁碳合金的力学性能影响很大，其中共析渗碳体形状为_____答案:薄片状17、渗碳体根据生成条件不同其形状也不同，对铁碳合金的力学性能影响很大，其中共晶渗碳体形状为______答案:连续基体18、渗碳体根据生成条件不同其形状也不同，对铁碳合金的力学性能影响很大，其中一次渗碳体形状为_____答案:大块状19、碳含量为0.5wt.%的铁碳合金属于______答案:亚共析钢20、碳含量为4.8wt.%的铁碳合金属于______答案:过共晶白口铸铁21、下列平衡组织中，甲图的金相组织为_____答案:亚共析钢22、下列平衡组织中，乙图的金相组织为_____答案:亚共晶白口铸铁23、下列平衡组织中，丙图的金相组织为_____答案:过共析钢24、下列平衡组织中，丁图的金相组织为_____答案:共晶白口铸铁25、下列平衡组织中，戊图的金相组织为_____答案:过共晶白口铸铁26、下列平衡组织中，己图的金相组织为_____答案:共析钢‍27、下列铁碳合金中，铸造性能最好的是含碳量为_____wt.%答案:4.328、零件（构件）要求塑性、韧性好，应该选用____答案:低碳钢29、珠光体组织包括_相答案:铁素体;

渗碳体30、渗碳体的力学性能特点包括______答案:硬而脆;

无塑性;

提高硬度31、白口铸铁的力学性能特点包括______答案:硬度高;

强度低;

脆性大32、在Fe-Fe3C平衡相图中含碳量为0.12wt.%的合金经过包晶转变结束后获得的相是_____答案:δ相;

γ相33、在Fe-Fe3C平衡相图中含碳量为3.2wt.%的合金经过共晶转变结束后获得的组织有_____答案:莱氏体;

奥氏体34、在Fe-Fe3C平衡相图中含碳量为0.65wt.%的合金经过共析转变结束后获得的组织有____答案:珠光体;

铁素体35、平衡态碳钢在室温下都由α和Fe3C两相组成答案:正确36、碳的质量分数增加，碳钢的塑性、韧性下降答案:正确37、凡是碳钢在结晶过程中都有共析转变，而铸铁只有共晶转变，没有共析转变答案:错误38、物质从液相转变为固相的过程称为结晶过程答案:错误39、在Fe-Fe3C体系中，含碳量越高，合金的硬度越高答案:正确40、Fe3C-I、Fe3C-II和Fe3C-III具有相同的晶体结构，但形态不同答案:正确41、在Fe-Fe3C平衡相图中发生共晶转变时，同时存在三个相答案:正确42、工业纯铁中的含碳量不能大于0.0008wt.%答案:错误43、温度从1148℃降到727℃时，奥氏体溶解碳的能力逐渐增加。答案:错误44、在Fe-Fe3C平衡相图中，奥氏体的最高溶碳能力为____wt.%

答案:2.1145、在Fe-Fe3C平衡相图中，δ相的最高溶碳能力为____wt.%

答案:0.0946、平衡相图中获得的珠光体组织中，铁素体相质量是渗碳体相的质量的___倍

答案:847、Fe-Fe3C平衡相图中液相存在的最低温度为_____℃

答案:114848、莱氏体组织中白色基底相是______（填写汉字名称）

答案:(以下答案任选其一都对)渗碳体;

共晶渗碳体第二章碳钢第二章-第4-5节杂质元素对钢的性能影响、压力加工对钢组织和性能影响1、40钢钢锭在1000℃左右轧制，有时会发生开裂，最可能的原因是_____答案:钢锭含硫量过高2、按含碳量分类，中碳钢含碳量为_答案:0.25~0.60wt.%3、普通碳素结构钢Q235-A•F，其中数字235代表其最低的______答案:屈服强度4、T8钢与45钢比较，T8钢具有______答案:强度高、硬度高，塑性、韧性低5、再结晶退火作为软化材料的热处理手段，常用于_____答案:冷塑性变形后的零件6、冷加工和热加工的区别是______答案:以再结晶温度为依据7、(金属)晶体发生塑性变形的主要方式是______答案:位错的滑移8、普通碳素结构钢Q235-A•F，其中F代表____答案:沸腾钢9、下列碳素结构钢中质量等级最高的是_____答案:D级10、65钢最适合制作_____零部件答案:弹簧11、优质碳素钢与普通碳素钢比较，其成分特点是______答案:S元素含量更少;

P元素含量更少12、T12钢属于__，含碳量为____wt.%答案:碳素工具钢;

1.213、热压力加工钢的优势和性能特点包括_答案:焊合气孔(缺陷);

可以细化组织;

形成热加工流线14、影响再结晶晶粒大小的因素包括_____答案:冷变形度;

再结晶温度

15、经过冷变形的钢，在加热过程的回复阶段，其性能发生______答案:强度略有下降;

塑性略有升高;

内应力明显下降16、镇静钢锭的主要缺陷包括_答案:缩孔;

疏松;

区域偏析17、碳素工具钢适合制作的零部件有_____答案:刃具;

量具;

模具18、加工硬化现象对金属材料的性能影响包括____答案:提高材料的强度、硬度;

降低材料的塑性、韧性19、将工件加热后再进行加工的过程称为热加工答案:错误20、锡金属在室温下的变形称为冷加工答案:错误21、镇静钢是浇注时钢液不发生碳-氧反应的钢种答案:正确22、金属的冷变形度很小时，加热时无再结晶现象，晶粒扔保持原来大小。答案:正确23、经过冷变形的碳钢在加入过程中的再结晶发生了铁素体向奥氏体的转变答案:错误24、工业纯铁和碳钢经过大变形量的冷加工，某些性能会出现各向异性答案:正确25、10钢中碳含量为~____wt.%

答案:0.126、