本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共15道小题)1. 高分子材料中，大分子链之间的结合键是（）。
(A)金属键(B)离子键(C)共价键(D)分子键正确答案：C解答参考：2. 结构材料要求的主要性能为（）(A)物理性能(B)化学性能(C)力学性能(D)物理和化学性能正确答案：C解答参考：3. 材料的使用温度（）。
(A)与其韧脆转变温度无关(B)应在其韧脆转变温度以下(C)应与其韧脆转变温度相等(D)应在其韧脆转变温度以上正确答案：D解答参考：4. 低碳钢拉伸应力-应变曲线上对应的最大应力值称为（）。
(A)弹性极限(B)屈服点(C)抗拉强度(D)断裂韧度正确答案：C解答参考：5. 表示金属材料弹性极限的符号是（）。
(A)b(B)s(C)(D)p正确答案：C解答参考：6. （）是金属的韧性指标。
(A)HB(B)δ(C)K1c(D)E正确答案：C解答参考：7. 金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（）。
(A)弹性(B)硬度(C)塑性(D)强度正确答案：D解答参考：8. （）属于密排六方结构。
(A)Fe(B)Al(C)Cu(D)Zn正确答案：D解答参考：9. 金属多晶体的晶粒越细，则其（）。
(A)强度越高，塑性越差(B)强度越高，塑性越好(C)强度越低，塑性越好(D)强度越低，塑性越差正确答案：B解答参考：10. 从金属学的观点来看，冷加工和热加工是以（）温度为界限区分的。
(A)结晶(B)再结晶(C)同素异构转变(D)25℃正确答案：B解答参考：11. 钨在室温塑性变形后，与塑性变形前相比（）。
(A)硬度明显增高，塑性明显降低(B)硬度明显降低，塑性明显增高(C)硬度、塑性变化不明显(D)硬度、塑性的变化趋势一致正确答案：A解答参考：12.HCP 金属与FCC 金属在塑性上的的差别，主要是由于两者的( ) 。
(A)滑移系数目不同(B)滑移方向不同(C)滑移面不同(D)晶胞形状不同正确答案：A解答参考：13. 实际生产中，金属冷却时（）。
(A)理论结晶温度总是低于实际结晶温度(B)理论结晶温度总是等于实际结晶温度(C)理论结晶温度总是大于实际结晶温度(D)实际结晶温度和理论结晶温度没有关系正确答案：C解答参考：14. 金属在结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度（）。
(A)越高(B)越低(C)越与冷却速度无关(D)越趋于恒定正确答案：B解答参考：15. 在金属结晶时，向液体金属中加入某种难熔杂质来有效细化金属的晶粒，以达到改善其机械性能的目的，这种细化晶粒的方法叫做( )。
(A)时效处理(B)变质处理(D)调质正确答案：B解答参考：二、不定项选择题(有不定个选项正确，共10道小题)16. 退火低碳钢的拉伸曲线包括（）阶段。
[不选全或者选错，不算完成](A)弹性变形(B)回复(C)屈服(D)加工硬化正确答案：A C D解答参考：17. 金属的塑性指标有（）。
[不选全或者选错，不算完成](A)比例极限(B)延伸率(C)应力循环周次(D)断面收缩率解答参考：18. 工程上常用（）表示材料的硬度。
[不选全或者选错，不算完成](A)HRC(B)HB(C)A k(D)E正确答案：A B解答参考：19. 在晶体缺陷中，属于点缺陷的有（）。
[不选全或者选错，不算完成](A)间隙原子(B)位错(C)晶界(D)空位正确答案：A D解答参考：20. 在晶体缺陷中，属于面缺陷的有（）。
[不选全或者选错，不算完成](A)间隙原子(B)位错(C)晶界(D)相界正确答案：C D解答参考：21. 金属变形的基本方式有（）。
[不选全或者选错，不算完成](A)扩散(B)滑移(C)孪生(D)形核正确答案：B C解答参考：22. 变形金属再结晶后（）。
[不选全或者选错，不算完成](A)形成柱状晶(B)形成等轴晶(C)强度升高(D)塑性升高正确答案：B D解答参考：23. 经冷变形后，金属（）。
[不选全或者选错，不算完成](A)形成柱状晶(B)形成纤维组织(C)强度升高(D)塑性升高正确答案：B C解答参考：24. 提高液体金属的冷却速度，可使金属结晶（）。
[不选全或者选错，不算完成](A)过冷度增加(B)N/G增加(C)N/G减小(D)晶粒细化正确答案：A B D解答参考：25. 下面措施中能获得细晶粒结构的有（）。
[不选全或者选错，不算完成](A)进行变质处理(B)诱导晶核的快速长大(C)振动(D)提高液体金属的冷却速度正确答案：A C D解答参考：三、判断题(判断正误，共10道小题)26.由弹性比功的公式：ae=se2/2E ，可通过冶金、冷变形和热处理等方式来降低材料的弹性模量E从而提高其弹性比功。
（）正确答案：说法错误解答参考：27.材料断裂韧性（KIC）受到材料的成分和组织结构以及构件的裂纹尺寸和几何形状的影响。
（）正确答案：说法错误解答参考：28.金属材料的冲击韧性与测试温度无关。
（）正确答案：说法错误解答参考：29.金属晶体中典型的空间点阵有体心立方、面心立方和密排六方三种。
（）正确答案：说法正确解答参考：30.塑性变形时，滑移面总是晶体的密排面，滑移方向也总是密排方向。
（）正确答案：说法正确解答参考：31.金属晶体中位错密度的增加，金属继续塑性变形的抗力增大，强度升高；因而，那些几乎完全没有位错等缺陷的、近乎理想的晶体材料强度很低。
（）正确答案：说法错误解答参考：32.当金属进行冷塑性变形加工后，强度将会降低。
（）正确答案：说法错误解答参考：33.热加工是在再结晶温度以上的加工方法，也会引起加工硬化。
（）正确答案：说法错误解答参考：34.在实际金属的结晶过程中，自发形核比非自发形核更重要，往往起优先的主导的作用。
（）正确答案：说法正确解答参考：35.一般情况下，晶粒愈大，金属的强度、塑性愈好。
（）正确答案：说法错误解答参考：（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。
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)四、主观题(共20道小题)36.请给出两种材料的分类方法，并说明如何加以分类参考答案：答：材料可按其化学键特点加以分类：金属材料、无机非金属材料（陶瓷材料）、高分子材料、复合材料。
材料还可按其应用时性能特点加以分类：结构材料、功能材料37.根据退火的低碳钢的拉伸图，指出与下列力学性能指标相关的点与物理量：（1）断面收缩率；（2）抗拉强度；（3）比例极限；（4）刚度参考答案：38.分析HB和HRC实验方法的原理及适用性。
参考答案：39.α-Fe、Al、Cu、Zn各属何种晶体结构试画出体心立方、面心立方和密排六方晶体中原子排列最密的晶面和晶向。
并算出其滑移系的个数。
参考答案：40.在常温下，已知铜的原子直径为×10-10m，求铜的晶格常数。
参考答案：答：常温下铜为fcc结构，原子直径2d=21/2a，a=×10-10m41.试分析体心立方、面心立方和密排六方晶体的滑移系对金属塑性的影响。
参考答案：答：滑移系数目↑，材料塑性↑；滑移方向↑，材料塑性↑,（滑移方向的作用大于滑移面的作用）。
因此FCC和BCC的滑移系为12个，HCP为3个；FCC的滑移方向多于BCC。
金属塑性：Cu（FCC）＞Fe（BCC）＞Zn（HCP）42.再结晶晶粒大小和哪些因素有关。
参考答案：答：①温度：T↑—D↑—↑晶界迁移—晶粒长大↑；②预变形度：预变形度＜临界变形度时，无明显影响预变形度＝临界变形度时，再结晶将出现异常粗大晶粒预变形度＞临界变形度时，预变形度↑—再结晶驱动力↑—再结晶形核率↑—晶粒尺寸↓，当预变形度很大时，出现形变织构，再结晶将出现异常粗大晶粒。
43.未进行冷变形的金属加热时，能否发生回复和再结晶，为什么参考答案：答：未进行冷变形的金属加热时，不发生回复和再结晶。
因为回复和再结晶的驱动力是金属变形储存能（晶格畸变能），未进行冷变形的金属不存在再结晶的驱动力。
44.金属塑性变形后力学性能有哪些变化参考答案：答：①出现各向异性——当形成纤维组织（晶界取向排列）或形变织构（晶粒的位向出现择优取向）时。
②加工硬化（形变硬化）——随着变形度的增加，位错大量增殖→位错相互作用→位错运动阻力加大→变形抗力↑→其强度、硬度提高，塑性、韧性下降。
45.在热加工过程中，金属能否产生加工硬化试分析原因。
参考答案：答：在热加工过程中，金属塑性变形与金属动态再结晶过程同时进行，金属不产生加工硬化。
46.晶界对多晶体塑性变形有何影响为何细晶粒钢强度高，塑性、韧性也好参考答案：答：晶界一方面是滑移的主要障碍；另一方面通过晶界自身变形→协调变形→以维持相邻晶粒变形保持连续；因此导致细晶强化。
晶粒小→晶界面积大→变形抗力大→强度大；晶粒小→单位体积晶粒多→变形分散→相邻晶粒不同滑移系相互协调；晶粒小→晶界多→不利于裂纹的传播→断裂前承受较大的塑性变形。
因此晶粒细化→强度、硬度提高，塑性、韧性提高；细晶粒钢强度高，塑性、韧性也好。
47.已知钨和铅的熔点分别为3380C和327C，试问钨在1100C加工、铅在室温加工各为何种加工参考答案：答：纯金属的再结晶温度：T R=钨的再结晶温度：钨T R=；钨在1100C加工为冷加工铅的再结晶温度：铅T R=；铅在室温加工为冷加工48.滑移的本质是什么试比较低碳钢塑性变形前（状态A）、经历塑性变形（状态B）以及再结晶退火后（状态C）的力学性能，并分析性能变化的原因。
参考答案：答：滑移的本质是滑移面上位错的运动。
低碳钢塑性变形后会出现加工硬化，即强度、硬度提高，塑性、韧性下降，是因为随着变形度的增加，位错大量增殖→位错相互作用→位错运动阻力加大→变形抗力↑；经再结晶退火后，低碳钢加工硬化消除力学性能恢复，即强度、硬度下降，塑性、韧性提高，是因为无形变的再结晶晶粒的形成，位错密度大幅度降低→变形抗力↓；但再结晶退火后低碳钢的强度、硬度、塑性、韧性均高于塑性变形前的低碳钢，是因为再结晶退火后形成的再结晶晶粒小于塑性变形前的晶粒，细晶强化作用造成强度、硬度、塑性、韧性的提高。
49.过冷度与冷却速度有什么关系它对金属结晶后的晶粒大小有什么影响参考答案：50.列举几种实际生产中采用的细化铸造晶粒的方法。
参考答案：答：①提高过冷度：过冷度△T↑，N↑↑，G↑——N/G增大，晶粒细化；②变质处理：在液态金属中加入孕育剂或变质剂作为非自发晶核的核心，以细化晶粒和改善组织。
③振动，搅拌等51.试分析比较纯金属、固溶体、共晶体三者在结晶过程和显微组织上的异同点。
参考答案：52.试分析含碳量为%的铁碳含金从液态冷却到室温时的平衡结晶过程，计算其室温组织组成物的相对含量，并判断其属于哪一类铁碳合金。
参考答案：53.有两块退火钢样经组织分析发现其中珠光体占80%，但硬度差别较大，请分别计算它们的含碳量。