材料科学与工程的四个基本要素

1、第二章 材料科学与工程的四个基本要素作业一 第一部分 填空题（10个空共10分，每空一分）1 材料科学与工程有四个基本要素，它们分别是：使用性能、材料的性质、 和 。2 材料性质的表述包括 、物理性质和化学性质。3 强度可以用弹性极限、 和比例界限等来表征。4 三类主要的材料力学失效形式分别是： 、磨损和腐蚀。5 材料的结构包括键合结构、 和组织结构。6 晶体结构有三种形式，它们分别是：晶体、 和准晶体。7 化学分析、物理分析和 是材料成分分析的三种基本方法。8 材料的强韧化手段主要有 、加工强化、弥散强化、 和相变增韧。第二部分 判断题（10题共20分，每题2分）1 材料性质是功能特性和效用

2、的描述符，是材料对电.磁.光.热.机械载荷的反应。（ ）2 疲劳强度材料抵抗交变应力作用下断裂破坏的能力。（ ） 3 硬度是指材料在表面上的大体积内抵抗变形或破裂的能力。（ ）4 性能是包括材料在内的整个系统特征的体现；性质则是材料本身特征的体现。（ ）5 晶体是指原子排列短程有序，有周期。（ ）6 材料的热处理是指通过一定的加热、保温、冷却工艺过程，来改变材料的相组成情况，达到改变材料性能的方法。（ ）7 材料表面工程包括表面改性和表面保护两个方面。（ ）8 材料复合的过程就是材料制备、改性、加工的统一过程。（ ）9 材料合成与加工过程是在一个不限定的空间，在给定的条件下进行的。（ ）10

3、材料中裂纹的形成和扩展的研究是微观断裂力学的核心问题。（ ）第三部分 简答题（4题共40分，每题10分）1 材料性能的定义是什么？ 2 金属材料的尺寸减小到一定值时，材料的工程强度值不再恒定，而是迅速增大，原因有哪两点？ 3 流变成型包括哪几个方面？ 4 材料改性的目的和内容是什么？ 第四部分 论述题（2题共30分，每题15分）1 材料的成分和结构主要的测试手段有哪些？它们使用于哪些范围？2 加工与合成的定义和主要内容是什么？以及它们的关系是什么？发展方向是什么？作业二 第一部分 填空题（10题共10分，每题1分）1 材料的物理性质表述为 、磁学性质、 和热学性质。2 材料的硬度表征为 、洛氏

4、硬度和维氏硬度等。3 材料的化学性质主要表现为 和 。4 、熔炼与凝固、粉末烧结和 是四种主要的材料制备方法。5 如果按材料的流变特性来分析，则材料的成型方法可分为三种：液态成型、 和流变成型。6 金属材料的改性包括 以及材料的热处理7 典型热处理工艺有 、退火、回火和正火。第二部分 选择题（5题共10分，每题2分）1 分析材料的相组成你会选取何种测试手段（ ）A 扫描电镜 B透射电镜 C 红外吸收光谱2 分析各相之间的位相关系选取何种测试手段（ ）A红外吸收光谱 B X射线衍射 C 扫描电镜3 进行断口形貌观察最好用何种仪器（ ）A 扫描电镜 B透射电镜 C X射线衍射 D 红外吸收光谱4

5、观察原子结构采用何种仪器（ ）A光学显微镜 B隧道扫描线微镜 C 扫描电镜 D 红外吸收光谱下列仪器中分辨率最高的是（ ）A 体式显微镜 B光学显微镜 C 隧道扫描线微镜 D 电子扫描显微镜第三部分 判断题（10题共10分，每题1分）1 材料性能是随着外因的变化而不断变化，是个渐变过程，在这个过程中发生量变的积累，而性质保持质的相对稳定性；当量变达到一个“度”时，将发生质变，材料的性质发生根本的变化。（ ）2 疲劳强度是材料抵抗交变应力作用下断裂破坏的能力。（ ）3 韧性指材料从塑性变形到断裂全过程中吸收的能量。（ ）4 在材料使用性能（产品）设计的同时，力求改变传统的研究及设计路线，将材料性

6、质同时考虑进去，采取并行设计的方法。（ ）5 准晶体的特点是原子排列长程有序，有周期。（ ）6 现代材料科学家对材料成分、结构的认识是由分析、检测实现的。（ ）7 热处理是指通过一定的加热、保温、冷却工艺过程，来改变材料的组织组成的情况，达到改变材料性能的方法。（ ）8 淬火通过快速冷却，获得远离平衡态的不稳定组织，达到强化材料的目的。（ ）9 正火是在奥氏体状态下，空气或保护气体冷却获得珠光体均匀组织，提高强度，降低韧性。（ ）10 材料表面工程有：表面改性、表面防护和薄膜技术。（ ）第四部分 简答题（4题共40分，每题10分）1从事材料工程的人们为什么必须注重材料性能数据库。2什么是材料的

7、组织组成。3“材料设计”构想始于50年代，80年代后实现“材料设计”的条件渐趋成熟。表现在哪三个方面。4新型材料设计的内容。第五部分 论述题（2题共30分，每题15分）1 材料科学与工程的四要素是什么，它们之间的关系如何？2 你认为材料工作者需要具备什么样的条件？你认为哪些方面是新技术新材料的代表？作业三一、 名词解释（6题共30分，每题5分）(1). 晶体： (2). 硬度： (3). 疲劳强度： (4). 材料组织： (5). 韧性： (6). 材料的“合金化”： 二、 填空题 （10个空共10分，每空1分）(1). 固体中的结合键可以分为（ ）种，它们是（ ）、离子键、（ ）、共价键。(

8、2). 共晶反应式为：( )，共晶反应的特点为：( )。(3). 材料力学性能的硬度表征：布氏硬度、( )、维氏硬度等。(4). 马氏体的显微组织形态主要有：（ ）、（ ）两种。其中（ ）的韧性较好(5). 液态金属结晶时，结晶过程的推动力是：（ ）。三、 是非题 （5题共10分，每题2分）(1). 材料性质是功能特性和效用的描述符，是材料对电、磁、光、热、机械载荷的 反应。  (2). 一个合金的室温组织为+（+），它由三相组成。 (3). 三束表面改性是指：激光束、电子束、离子束 (4). 材料中裂纹的形成和扩展的研究是微观断裂力学的核心问题。 (5). 不论含碳量的高低，马氏体

9、的硬度都很高，脆性都很大。 ）四、 选择题 （5题共10分，每题2分）(1). 决定晶体结构和性能最本质的因素是：a. 原子间的结合能 b.原子间的距离 c.原子的大小。 (2). 固溶体的晶体结构： a.与溶剂相同b.与溶质相同.c.为其它晶型 (3). 材料的刚度和 有关：a.弹性模量 b屈服强度 c抗拉强度 (4). 间隙相的性能特点是：a.熔点高，硬度低；b 硬度高，熔点低c 硬度高、熔点高 (5). 珠光体是一种：a.单相固溶体 b 两相混合物 c. Fe和C的化合物 五、 简答题（4题共20分，每题5分）(1). 何为粉末烧结？影响烧结的因素有哪些？ (2). 简述纤维增强复合材料

10、的机理。 (3). 简述从事材料工程的人们必须注重材料性能数据库。 (4). 简述材料设计的主要内容 六、 综合分析题（2题共20分，每题10分）(1). 材料的四大要素是什么？叙述材料四大要素之间的关系。 (2). 试述材料的强韧化的主要方法及其各自原理。 作业四 一、 名词解释（6题共30分，每题5分）(1). 塑性： (2). 刚度： (3). 抗蠕变性： (4). 马氏体： (5). 断裂韧性： (6). 材料的热处理： 二、 填空题 （10个空共10分，每空1分）(1). 材料的物理性质主要包括：( )、磁学性质、( )、热学性质等(2). 三类主要的材料力学失效形式：( )、( )

11、、腐蚀。(3). 材料物理性能的电学性能表征有：（ ）、（ ）、介电常数等。(4). 三大类材料的成型技术在材料工程中是内容最为丰富的一部分。如果按材料的流变特性来分析，则材料的成型方法可分为三种：（ ）、（ ）、流变成型。(5). 三束表面改性是指：（ ）、（ ）、离子束等。三、 是非题 （5题共10分，每题2分）(1). 结构材料是指工程上要求机械性能的材料。（ ）(2). 表面淬火既能改变钢的表面化学成分，也能改善心部的组织和性能。（ ）(3). 材料的加工与合成主要内容包括材料制备、材料加工、表面工程、材料复合。（ ）(4). 有许多种薄膜技术能够在基材表面覆盖薄膜材料层，其中最重要的两种方法是：物理气相沉积PVD和化学气相沉积CVD。（ ）(5). 合金元素对钢的强化效果主要是固溶强化。（ ）四、 选择题 （5题共10分，每题2分）(1). 晶体中的位错属于：a.体缺陷.b面缺陷.c.线缺陷 （ ）(2). 奥氏体是：a.碳在-Fe中的间隙固溶体；b. 碳在-Fe中的间隙固溶体c. 碳在-Fe中的间隙固溶体 （ ）(3). 在发生L+ 共晶反应时，三相的成分：a. 确定b.相同c.不定 （ ）(4). 设计纤维复合材料时，对于韧性较低的基体，纤维的膨胀系数可（ ）；对于塑性较好的基体，纤维的膨胀系数可（ ）a. 略