信息记录材料及应用复习题(整理版)

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信息记录材料及应用复习题

一、名词解释

1.感光材料:感光材料就是记录可见光、红外线、紫外线、X-射线等电磁辐射信息并发生物理或化学变化的材料。(课件)

2.物理成熟:乳化后,乳剂在一定温度下继续静置或搅拌一段时间,使卤化银颗粒继续成长至一定大小,这一过程称为物理成熟。类似于过饱和溶液再结晶过程(课件)期间没有发上化学变化故称物理成熟,又称第一成

熟。

3.乳化:在一定温度下,将硝酸银溶液和卤化物—明胶溶液混合在一起,反应生成卤化银—明胶溶液的胶体分散体系的过程。(课件)

4超加和性:两种显影剂混合使用不仅具有原来组分各自的特色而且整体表现出来的性能比单独使用更为优越。(课本)(二种显影剂混合使用表现出显影性能比单独使用更为优秀的性能。)

5.灰雾度:感光材料未经曝光,直接显影加工所得到的影像密度。用D0来表示用D0来表示,是感光材料的最小密度,

也是在特性曲线A点对应的密度值。(灰雾密度:含片基密度及其它原因产生的密度)

6.感光度:感光材料对光的敏感程度。

S=K / H K——常数 H——曝光量(Lux ? s)

7反差系数:影像反差和被摄体反差的比值。反差系数( )=影像反差/被摄体反差

8.感色性:感光材料对不同波长光波的敏感特性

9.宽容度:感光材料反映被摄体反差的范围。宽容度大小主要由乳剂本身性质决定。

10.化学成熟:指卤化银晶体表面进行局部化学变化,形成感光中心的过程,目的是使照相性能达到使用要求,又称第二成熟。

11.曝光:光导体受光激发后,产生带负电荷的电子和带正电的空穴,即光生载流子,使得光导层的电阻率迅速降低,呈导电状态。(课件) 指感光材料受光作用的过程。

12.显影:将已经发生曝光的卤化银颗粒还原成金属银影像的化学处理过程(课本)

将带有静电潜影相反电荷的色粉散在潜影表面,利用静电引力吸附在潜影上,形成可见影像(课件)

13:CTP:Computer to Plate的简称: 从计算机直接到印版,将计算机系统中的数字页面通过独立于印刷机的成像设备(即直接制版机)直接成像到印版。

14.信息记录:借助一定的存储载体将信息以一定形式表现出来的技术,信息可以有多种表现形式,在存储载体上记录信息的过程实际是信息由一种表现形式向另一种表现形式的转换。

二、填空题

1、感光材料的分类:通常我们按感光材料的光敏介质将其分为:银盐(卤化银)感光材料和非银盐感光材料。(数字信息记录材料(静电照相成像材料、喷墨成像材料、热敏成像材料、光栅成像材料)、直接印刷成像材料)

2、感光材料的结构(黑白、彩色):乳剂层、支持体和一系列辅助层。

黑白:辅助层、乳剂层和支持体;彩色:辅助层、支持体、感红层、感蓝层和感绿层。

感光乳剂层的组成:感光剂卤化银、照相明胶、各种补加剂。

(感光材料附加层:底层、防静电层、防光晕层、防卷曲层、保护层;滤色层、隔层(彩色感光材料)

底层:粘接乳剂层和支持体,厚度约1μm 。

防卷曲层:保持感光材料的平整度

防静电层:防止静电荷的积累材料:电解质

防光晕层:防止光晕的产生

保护层:保护乳剂层

滤色层:吸收蓝光

隔层:防止显影剂氧化产物窜层)

3感光能力从高到低:AgBr > AgCl > AgI;

4、感光片的分类(依感色性、影像,反差系数等):

一、按色彩还原分类

黑白片、彩色片、X射线片等

依感色性:全色片、分色片、色盲片、红外片、紫外片、X光片

依影象颜色:黑白感光材料、彩色感光材料

二、按最终获得影像分类

(1)负性材料

(2)正性材料

(3)一次成像材料

三、按不同的反差系数

特硬片(5)、硬性片(3.5)、中性片(2)、软性片(1)

5、理解卤化银晶体的不完整性:物理上的不完整性、化学上的不纯洁性

(在晶体的内部结构上,乳剂制备得到的晶体结构与理想的晶体结构有一定差别,多为扁平的三角形和六角形,少许为圆形和针状。由于晶体在形成过程中离子的迅速聚集、杂质的存在、以及外部因素的影响,使各晶面的生长不平衡,导致晶体的不完整性。)

6.明胶是各种氨基酸的高分子蛋白质类物质,其大分子由约二十余种氨基酸(如甘氨酸、

丙氨酸、脯氨酸等)通过肽键组成的大分子,其所有单体组分均为α一氨基酸

7.明胶等电位:明胶分子链末端和侧链都含有碱性氨基(—NH2)和酸性羧基(—COOH),具有两性电解质特性。

pH低时,带正电;pH高时,带负电;等电点就是使明胶分子中正负电荷相等时的pH值。

碱法胶等电点:pH为 4.7—5.2

酸法胶等电点:pH为 7.0—9.0

坚膜作用可提高感光材料乳剂层的熔点,提高机械强度和柔韧性;

8显影的两种方法:物理显影,化学显影

(化学显影:利用乳剂中卤化银晶体所具有的Ag+被显影剂还原而使潜影不断扩大的过程。

物理显影,显影时,被还原的Ag+来源不是乳剂中卤化银颗粒本身,而是溶解在显影液中加入的可溶解性银盐Ag+)9、显影液的组成(黑白)

黑白组成:显影剂、保护剂(亚硫酸钠)、促进剂(碳酸钠)、防灰雾剂【抑制剂】(溴化钾)

彩色显影液的主要组分:显影剂、渗透剂、保护剂、促进剂、防灰雾剂、软水剂

10、理解超加和性:二种显影剂混合使用表现出显影性能比单独使用更为优秀的性能。

A. 速度超加和性:显影诱导期不同

B. 密度超加和性:显影剂再生

11非银盐感光材料分类:

根据非银盐感光材料经曝光显影后所形成的图像的种类,将其分为影像型与浮雕型非银盐感光材料。

根据它们的成像机理有:光化学型、光物理型

根据感光物质的种类分类:感光物质属于无机物的非银盐材料、感光物质属于有机物的非银盐材料、感光物质属于高分子物质的非银盐

12.PS版的结构组成:感光层、亲水层、版基

13、静电成像材料分类:P型:负电;N型:正电

14.热敏CTP版材的特点(三代):预热型→非预热型→免处理型

三、简答题

1卤化银晶体的结构(理想与实际)、卤化银溶解度

理想卤化银晶体,它们有规律地对称排列,互相之间有固定的距离和角度,结构是稳定的,没有光敏性,也就是不会被感光。

在晶体的内部结构上,乳剂制备得到的晶体结构与理想的晶体结构有一定差别,多为扁平的三角形和六角形,少许为圆形和针状。由于晶体在形成过程中离子的迅速聚集、杂质的存在、以及外部因素的影响,使各晶面的生长不平衡,导致晶体的不完整性。

物理上的不完整性:点阵缺陷

不完整性点阵位错

化学上的不纯洁性:杂质

2感光材料增感主要有哪二种形式

化学增感:化学增感主要提高记录材料的感光度

方法1.硫增感2还原增感3金增感

光谱增感:增加感光乳剂的光谱敏感范围

方法:光谱增感剂(菁染料、份菁)

吸附于AgX晶体表面

种类:感绿增感染料、感红增感染料、红外增感染料

3简述化学显影和物理显影之别。

物理显影: Ag+来源于显影液,本质:氧化还原组成:显影剂、可溶性银盐

特点:颗粒细腻、层次丰富;显影液稳定性差、难于控制

化学显影: Ag+来源于AgX晶体,本质:氧化还原,潜影不断扩大,直至整个AgX颗粒全部被还原为Ag。

4简述黑白、彩色感光材料冲洗加工的基本过程。

黑白感材冲洗加工的过程:显影停显定影水洗干燥等过程

彩色感光材料冲洗加工的基本过程。前浴→显影→漂白→水洗→定影→最后水洗和稳定处理→干燥

前浴:使胶片润湿,使防光晕层软化,便于擦去

彩色显影:曝光和显影

曝光的卤化银+彩色显影剂→黑白银像+显影剂氧化物

彩色显影剂氧化产物+成色剂→染料(影像)

停显:彩色显影完成后,立刻进入水洗或酸性停显液中,停止显影;

漂白:将乳剂层中还原出来的银以及黄滤色层中的胶体银氧化,漂除,但与染料影像不发生反应;

水洗:除去残留的漂白液

定影:除去漂白过程中形成的卤化银和未曝光的卤化银;形成银络合物经水洗除去

水洗:把乳剂层中定影液、定影过程形成的银络合物以及可能吸附在乳剂层内的其他药液成分都洗去。

稳定:防止彩色感光材料在保存过程中逐渐褪色或变色(由于某些染料的自动分解导致密度下降)。

干燥:稳定处理后,进行晾干,过去干燥温度比较低,一般不超过30℃。现在,在高温快速冲洗过程中,干燥温度都超过40℃,干燥时间减少。

5何谓感光材料的互易律、互易律失效,画出互易律等密度曲线图。

互易率:曝光量相同,密度相同,即表示照度E和时间t两个量值可以

互换,这种关系叫做互易率。(课本:只要照度和曝光时间乘积不变,

不管照度大小,曝光时间长短,胶片变黑程度相等,即为材料变黑规律)

互易率失效:对同一感光材料上曝光量相同而产生影像密度不同的现象

称为互易率失效。

6乳化和物理成熟的含义及区别(课件)

乳化:在一定温度下,将硝酸银溶液和卤化物—明胶溶液混合在一起,反应生成卤化银—明胶溶液的胶体分散体系的过

物理成熟:乳化后,乳剂在一定温度下继续静置或搅拌一段时间,使卤化银颗粒继续成长至一定大小,这一过程称为物理成熟。类似于过饱和溶液再结晶过程。

乳化与物理成熟的区别

1)乳化过程包括卤化银晶核的形成和生长。晶核的形成和生长依靠溶液中卤离子和银离子的过饱和浓度。

2)物理成熟时,卤化银颗粒的生长不是依靠溶液中原有的离子,而是小晶体颗粒的不断溶解为大晶体颗粒的成长提供成晶离子。同时两个或多个颗粒结合在一起,并在结合处发生重结晶。

3)物理成熟决定感光乳剂最终的照相性能

7简述乳化和物理成熟条件的控制.

1严格控制温度

2严格控制和保持卤素的微过量

3精确控制银液和卤液的注入速度,使二者均匀同步的在明胶中混合

4乳化和成熟时间对乳剂颗粒的大小、感光速度以及分辨率有较大影响。

8简述黑白、彩色感光材料冲洗加工中显影液的基本组成及各组成部分的作用。

黑白组成:显影剂、保护剂、促进剂、抑制剂

1.显影剂:将曝光过的卤化银还原为金属银。

2. 保护剂(Na2SO3):防止显影剂被迅速氧化,提高稳定性。

3. 促进剂(Na2CO3):加速显影

4. 抑制剂(KBr):抑制灰雾形成

彩色显影液的主要组分:显影剂、渗透剂、保护剂、促进剂、防灰雾剂、软水剂(课本)

显影剂:不仅使曝光过的卤化银还原为金属银,其氧化产物能与成色计作用生成需要的染料。

渗透剂:加速彩色显影反应

保护剂:防止显影液被空气氧化

促进剂:提高显影液还原能力

抑制剂:防止灰雾形成

软水剂:防止生成CaCO3等不溶盐类影响质量

9简述感光材料感光测定的基本程序。

感光测定:定量测量感光材料的照相性能

步骤:

A.在感光仪中对感光材料分极曝光

B.对感光材料进行冲洗加工

C.用密度计测量影像的各级密度

D.绘制特性曲线

E.计算感光材料的照相性能

10.照相明胶在感光材料中的作用(课件)

a.卤化银晶体必须在彼此不相接触、分离时,才不会因碰撞、聚集而沉降,才能形成清晰影像,且卤化银自身也无法均匀涂布在片基上,必须依靠明胶的保护作用,使乳化阶段形成的卤化银微晶体均匀分散;

b.坚膜作用可提高感光材料乳剂层的熔点,提高机械强度和柔韧性;

c.在潜影形成过程中,照相明胶是卤素的受体,它可与卤素结合生成稳定产物;

d.明胶与银离子形成络合物,分解物硫化银和银具有增感作用;

e.染色作用;

f.合适的浓度有利于控制乳剂感光度;

g.作为成膜材料时,使照相乳剂获得粘度,有利于乳剂的涂布、凝固和干燥;

h.良好的吸水膨胀性能,利于药液渗透,便于显影、定影和水洗等冲洗加工过程的进行;

i促进乳剂颗粒及感光中心的形成;

j.明胶中微量杂质的作用。

(10、简述明胶在感光材料中的作用。

明胶在感光材料中有以下不可替代的独特作用:

①明胶起着保护胶体的作用。

②明胶作为成膜材料,有利于乳剂的涂布、凝固和干燥,并经曝光、冲洗加工和干燥后可获得高质量、高清晰,细腻,稳定的影像。

③明胶具有良好的吸水膨胀性能。

④明胶具有坚膜性能和反应性。

⑤明胶大分子会促进乳剂颗粒及感光中心的形成,还影响着卤化银微晶的晶形。

⑥感光材料曝光时,明胶起着吸卤剂的作用。)

11、画出彩色银盐感光材料正片(负片)的结构,用图描述其成像原理。

正片次序:感绿、感红、感蓝

12画出银盐感光材料的特性曲线图,谈谈该曲线的组成、含义及其对印刷的意义。

1)趾部( AB 部分):曝光不足,故又称为曝光不足部分。A点的密度,即灰雾密

度。

2)直线部分( BC 部分曝光正确):曝光量对数值与密度值成正比,为曝光正确部

分,真实还原。

3)肩部(CE部分):当曝光量增加到一定值后,曝光量对数值继续增加,而密度值

增加较少,为曝光过度部分。

4)反转部分(EF部分特殊现象):随曝光量的增加,密度不升反降。

E点: Dmax 最大密度

A点: D0 灰雾度

考虑特性曲线的趾部和肩部,有效宽容度宽容度大的胶片,记录被摄体明暗之间的范围广,照片上被摄体的层次也丰富。黑白全色片比彩色负片宽容度大,而彩色负片比彩色反转片宽容度大。

印刷片:直线部分的密度大于3.0,则终点选为D=3.0点

13阳图型PS版制版原理

重氮萘醌感光剂在光的作用下发生光分解反应,放出氮气,并生成茚酮和茚羧酸;

茚酮与未完全曝光的重氮萘醌感光剂反应生成内酯,在碱性条件下内酯开环变成羧酸钠溶解;

未曝光部分,由于重氮萘醌与酚醛树脂在碱性条件下发生偶合,变成难溶于碱的偶氮树脂,留在印版上。

课本174页阳图型ps版

14简述阳图PS版的晒版工艺,控制晒版质量的几个要素。

曝光→显影→除脏→修补→烤版→涂提墨剂→擦胶

印版印刷适性主要包括:印版网点还原性、网点质量、印版耐印率和外观特性。主要质量标准有:

网点再现性好。2%的网点不丢,98%的网点不糊,中间调部位网点缩小不超过3%。

多版重复误差不超过3%。

印版网点饱满无砂眼,网点边缘光洁无毛刺。

图文位置准确。

外观平整,无折痕划伤,版面干净。

检查项目

色别的检查。要根据打样的色样来核对印版的色别,看是否符合套印的要求,一般地,两色以上的印版在出片时就胶片上就应该有色标,可根据色标判断,但也要避免出片时的疏忽错误。

阶调深浅的检查。可用放大镜仔细观察印版上暗调和高光部位的网点,高光太浅或有网点丢失,暗调有糊版都不行。

网点的虚实和感光胶膜。观察网点是否有发毛、发虚不实,甚至严重的还会有白点,这说明网点不结实,亲油性不强。

阳图PS版的晒版工艺,控制晒版质量。

曝光→显影→除脏→修补→烤版→涂提墨剂→擦胶

除脏是指为保证版面的整洁性和空白部位的亲水性,对版面上出现的脏点、影印、底灰和多余的规线、图文等进行去除的一种修整方法。

修补是对图文部位出现的不完整漏缺故障如残笔、断线少点等进行添加补全的一种修正方法。

烤版:进一步提高其耐印力,可采用高温烤版法,使图像部分的感光剂由线型结构转为网状结构。一般可提高耐印力3~4倍。

涂提墨剂(显像黑墨)。用手工对版面做好“提墨”保护作用,防止图文网点感光胶受到二次曝光的侵害。

擦胶是在版面均匀涂擦一层阿拉伯树胶保护液。

一|印版

a.局部花版、糊版

版基清洁、厚薄一致,砂目分布均匀、粗细适中,深浅适度,感光液涂布均匀,无气泡,无伤痕。

b.PS版表面粗糙不标准

过粗,易起脏;过细,易污染,易起脏。

c.局部掉字,掉块

电解粗化后版基灰质去除不净。

d.不易上墨

超保存期或保存不当。

二、菲林质量

实地密度>3.0,一般3.5-4.3,灰雾度<0.05

网点中心与边缘密度一致,密度越高,反差载、越大(网点密度要高,网点要光洁,没有虚晕度)

片基,一般薄胶片比厚胶片要好,原版应洁清,无脏洁。

三、晒版机及光源(晒版工艺)

曝光量的影响,最佳晒版参数)

1、光源(金属卤素灯,350-360nm)

发光光谱成分与PS版感光层光谱分光感度相匹配。

PS版210-460nm(实际320-460nm,因版基、玻璃影响)

光距(1m 左右)

光源照度(碘镓灯、高压水银灯等)

2、曝光时间

H=E*t

少,印版相对要深,版面起脏;

多,网点变小,版子浅。(一般1%-99%,2-98%晒出)

采用标准“布鲁纳尔”测试条,在同一张印版上使用实际生产的晒版光源分别用不同的曝光时间进行逐级曝光,显

影后在印版上选出能够得到留实而不虚的小墨点和与其相对应的同一级未糊死的空心点这一曝光时间。

3、其它显影条件的影响

温度、浓度、时间20℃(5 ℃-35 ℃)

浓度过高,耐印力下降,掉版;浓度过低,显影不充分,非图文部分上脏。

显影时间过短,非图文部分的感光层不能被显影液完全溶解,上脏。

空隙,衍射,使印版的网点发虚或缩小或有不吸墨白点出现。

抽气系统出现故障胶纸带灰尘颗粒影响原版与PS版密合程度影响

晒版房温、湿度(20 ℃±2,RH 55±5%)

15.CTP版材有哪些主要要求?介绍热敏CTP版材的特点(三代)。

要求主要有:(1)感光度高(2)分辨率与网点再现性好(3)操作性与印刷特性好

预热型→非预热型→免处理型

预热型:只有一层保护层,热敏层直成像,明室处理印版。过程,曝光→预热→显影

非预热型:830nm红外光版材,1064nmFD-YMG,明室处理印版。过程,曝光→→显影。

免处理型:使用烧蚀,大功率激光器去除表面生成图像。

过程,曝光,不需要预热和处理,使用烧蚀型版材。

16阳图热敏型CTP版材成像原理和制版工艺

(课件)热敏溶解型 CTP 版像原理:

?与阳图 PS 版的原理是一致的,见光部分在碱水中溶解,未见光部分不溶,区别只是曝光光源。

?热敏溶解型 CTP 版的未曝光部分,由于存在于涂层中的阻溶促溶剂和树脂的相互作用造成了原可溶于碱性溶液的树脂变成不溶,又由于树脂的亲油性,在印刷过程中该部分即为影像区。在曝光部分,由于红外染料将激光光能在瞬间高效地转化为热,所产生的热又使光热产酸源产生大量的质子酸,阻溶促溶剂在质子酸的作用下分解,热敏成像组合物中的氢键迅速被破坏,树脂的酚羟基被释放,树脂又恢复了碱可溶性,涂层溶解在碱性显影液中,露出处理过的铝版基,由于铝版基的亲水性,在印刷过程中该部分即为空白区。

?制版工艺过程:版材-曝光-显影-印版

另:课本195--196页制版过程和成像原理

17紫激光CTP版的成像过程以下四个步骤

1.曝光:曝光阶段,涂层中的增感染料吸收激光能量,分子从基态跃迁至激发态,通过能量转移或电子转移使引发剂获得敏化,从而分解产生自由基引发聚合。

2.预烘:预烘的目的是,使曝光后的固化涂层(图文区域),在高温条件下进一步固化,增加图文区与非图文区的溶解反差,提高图文区的强度,增加耐印力。

3.水洗:在显影前去除光敏CTP版表面的水溶性隔氧层。为了快速去除,保护层厚度应控制在一定范围。

4.显影:去除非固化的区域,产生图像

18有机光导体成像原理

通过电晕放电使CTL层表面均一充电,然后经照射光激发使CGL产生电子—空穴对,并通过电荷传输层将正电荷传送到CTL层表面和充电电荷复合,而负载流子则传输到导电底基复合。

OPC利用光照使感光体表面形成静电潜像而最终通过墨粉显影剂成像。

现在实用化的CTL大部分是空穴传输材料,因此在OPC中,电荷产生材料及电荷传输材料的性能及匹配情况直接影响到OPC性能的优劣。

银盐感光材料成像机理:

不同:

南昌大学材料性能学复习题

测试试卷 1.关于固体材料的热容,爱因斯坦模型认为:晶体中每一个原子都是一个独立的振子,原子之间彼此无关,原子以( )的频率振动;德拜模型考虑到晶体中原子的相互作用,认为晶体中对热容的主要贡献是( ),把晶体近似视为连续介质,声频支的振动也近似看作是( )。低温脆性常发生在具有()结构的金属及合金中,而在( )结构的金属及合金中很少发现。 [参考答案]体心立方或密排六方面心立方 2.Griffith微裂纹理论从能量的角度来研究裂纹扩展的条件,这个条件是()。 [参考答案]物体内储存的弹性应变能的降低大于等于由于开裂形成两个新表面所需的表面能 3.滑移是在__________作用下,在一定滑移系统上进行的。 [参考答案]切应力 4.裂纹扩展的基本方式有三种,分别为()、()和(),其中以()裂纹扩展最危险,最容易引起脆性断裂。[参考答案]张开型滑开型撕开型张开型 5.描述材料的蠕变性能的力学性能指标有:()、()、()等。 [参考答案]蠕变极限持久强度松弛稳定性 6.屈服是材料由()向()过渡的明显标志。 答案:弹性变形弹-塑性变形材料 7.磁性的本源是材料内部电子的__________和__________。晶体中热阻的主要来源是__________间碰撞引起的散射。 8.对介质损耗的主要影响因素是__________和__________。 9.在垂直入射的情况下,光在界面上的反射的多少取决于两种介质的__________。 10.电场周期破坏的来源是:__________、__________ 、__________ 、__________ 等。 11.由于恒压加热物体除温度升高外,还要对外界做功,所以等压热容__________等容热容。 12.BaTiO3电介质在居里点以下存在__________、__________、__________和__________四种极化机制。 13..断口特征三要素是指、和。金属材料中的塑性变形有两种基本方式____和____。 14.解理断裂断口的基本微观特征是__________、__________、__________。 15.一25cm长的圆杆,直径2.5mm,承受4500N的轴向拉力。如直径拉伸成2.4mm,问:设拉伸变形后,圆杆的体积维持不变,拉伸后的长度为_________;在此拉力下的真应力为_________、真应变为_________;在此拉力下的名义应力为_________、名义应变为_________。 15.介质的极化有两种基本形式____________和_____________。超导体的两个基本特性是__________和__________。 16.当一根金属导线两端温度不同时,若通以电流,则在导线中除产生焦耳热外,还要产生额外的吸放热现象,这种热电现象称为__________效应。 17.无机材料的热冲击损坏有两种类型:__________和__________。 18.决定乳浊度的主要因素是__________、__________和。 热量是依晶格振动的格波来传递的,格波分为_______和_______两类。 从对材料的形变及断裂的分析可知,在晶体结构稳定的情况下,控制强度的主要参数有三个:_________,_________和_________。 金属材料电导的载流子是_________,而无机非金属材料电导的载流子可以是_________、_________或_________、_________。 在低碳钢的单向静拉伸试验中,整个拉伸过程中的变形可分为______、______、______以及______四个阶段。 电介质的击穿形式有_______,________和________三种形式。 二名词解释试题1满分值:3.0分状态:未答实际得分:分试题:铁磁体:主要特点:在较弱的磁场内,铁磁体也

工程材料学课后习题答案

第一章钢的合金化基础 1、合金钢是如何分类的? 1) 按合金元素分类:低合金钢,含有合金元素总量低于5%;中合金钢,含有合金元素总量为510%;中高合金钢,含有合金元素总量高于10%。 2) 按冶金质量S、P含量分:普通钢,P≤0.04≤0.05%;优质钢,P、S均≤0.03%;高级优质钢,P、S均≤0.025%。 3) 按用途分类:结构钢、工具钢、特种钢 2、奥氏体稳定化,铁素体稳定化的元素有哪些? 奥氏体稳定化元素, 主要是、、、C、N、等 铁素体稳定化元素, 主要有、、W、V、、、、B、、等 3、钢中碳化物形成元素有哪些(强-弱),其形成碳化物的规律如何? 1) 碳化物形成元素:、、、V、、W、、、等(按形成的碳化物的稳定性程度由强到弱的次序排列) ,在钢中一部分固溶于基体相中,一部分形成合金渗碳体, 含量高时可形成新的合金碳化物。 2) 形成碳化物的规律 a) 合金渗碳体——与碳的亲和力小,大部分溶入α或γ中,少部分溶入3C中,置换3C中的而形成合金渗碳体()3C; 、W、少量时,也形成合金渗碳体 b) 合金碳化物——、W 、含量高时,形成M6C(24C 42C)23C6(21W2C6 2W21C6)合金碳化物 c) 特殊碳化物——、V 等与碳亲和力较强时 i. 当<0.59时,碳的直径小于间隙,不改变原金属点阵结构,形成简单点阵碳化物(间隙相)、M2C。 . 当>0.59时,碳的直径大于间隙,原金属点阵变形,形成复杂点阵碳化物。 ★4、钢的四种强化机制如何?实际提高钢强度的最有效方法是什么? 1) 固溶强化:溶质溶入基体中形成固溶体能够强化金属; 2) 晶界强化:晶格畸变产生应力场对位错运动起到阻碍达到强化,晶格越细,晶界越细,阻碍位错运动作用越大,从而提高强度; 3) 第二相强化:有沉淀强化和弥散强化,沉淀强化着眼于位错运动切过第二相粒子;弥散强化着眼于位错运动绕过第二相粒子; 4) 位错强化:位错密度越高则位错运动越容易发生相互交割形成割阶,引起位错缠结,因此造成位错运动困难,从而提高了钢强度。 有效方法:淬火+回火,钢淬火形成马氏体,马氏体中溶有过饱和C和元素,产生很强的固溶强化效应,马氏体形成时还产生高密度位错,位错强化效应很大;是形成许多极细小的取向不同的马氏体,产生细晶强化效应。因此淬火马氏体具有很高强度,但脆性很大,淬火后回火,马氏体中析出碳化物粒子,间隙固溶强化效应虽然大大减小,但产生很强的析出强化效应,由于基体上保持了淬火时细小晶粒,较高密度的位错及一定的固溶强化作用,所以回火马氏体仍具有很高强度,并且因间隙固溶引起的脆性减轻,韧性得到改善。 ★5、固溶强化、二次硬化、二次淬火、回火稳定性的含义。 1) 固溶强化:当溶质原子溶入基体金属形成固溶体能强化金属。 2) 二次硬化:在含、W、V较多的钢中, 回火后的硬度随回火温度的升高不是单调降低, 而是在某一温度后硬度反而增加, 并在某一温度(一般为550℃左右)达到峰值。这种在一定回火温度下硬度出现峰值的现象称为二次硬化 3) 二次淬火:通过某种回火之后,淬火钢的硬度不但没有降低,反而有所升高,这种现象称为二次淬火。

工程材料题目及答案

1. 将同一棒料上切割下来的4块45#试样,同时加热到850°,然后分别在水、油、 炉和空气中冷却,说明:各是何种热处理工艺?各获得何种组织?排列一下硬度大小: 答: (1)水冷:淬火M (2)油冷:淬火M+T (3)炉冷:退火P+F (4)空冷:正火S+F 硬度(1)>(2)>(4)>(3) 2. 确定下列钢件的退火方法,并指出退火目的和退火后的组织: (1)经冷轧后的15号钢板,要求降低硬度。 (2)ZG的铸造齿轮; (3)锻造过热后的60钢锻坯; (4)改善T12钢的切削加工性能: 答: (1)再结晶退火:目的:细化晶粒,均匀组织,使变形晶粒重新转变为等轴晶粒,以消除加工硬化,降低了硬度,消除内应力,得到P(等轴)+F (2)去应力退火:目的:消除铸造内应力,得到P+F 3)完全退火:目的:细化晶粒,均匀组织,消除内应力,降低了硬度,改善切削加工性,得到P+F (4)球化退火:目的:使片状渗碳体装变为球状渗碳体,降低硬度,均匀组织,改善切削

性能,得到粒状P+Fe3C 3. 说明直径为10mm的45钢试样分别为下列温度加热:700°C、760°C、840°C、1100°C。保温后在水中冷却得到的室温组织 答: 4.两个碳质量分数为1.2%的碳钢薄试样,分别加热到780°C和900°C,保温相同时间奥氏体化后,以大于淬火临界冷却速度的速度冷却至室温。试分析:

(1)哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大? (2)哪个温度加热淬火后马氏体碳含量较多? (3)哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多? (4)哪个温度加热淬火后未溶渗碳体较多? (5)你认为哪个温度加热淬火合适?为什么? 答:(1)900°C(2)900°C(3)900°C(4)780°C(5)780°C,综上所述此温度淬火后得到的均匀细小的M+颗粒状Cm+AR的混合组织,使钢具有最大的硬度和耐磨性。 5.用T10钢制造形状简单的车刀,其工艺路线为:锻造—热处理—机加工—热处理—磨加工。 (1)写出其中热处理工序的名称及作用。 (2)制定最终热处理(磨加工前的热处理)的工艺规范,并指出车刀在使用状态下的显微组织和大致硬度。 答:(1)球化退火,作用:利于切削加工。得到球状珠光体,均匀组织,细化晶粒,为后面淬火处理作组织准备。淬火+低温回火,作用:使零件获得较高的硬度、耐磨性和韧性,消除淬火内应力,稳定组织和尺寸。 (2)工艺规范:760°C水淬+200°C回火; 显微组织:M回+Cm,大致硬度:60HRC. 6.如下图所示,T12钢加热到Ac1以上,用图示

材料性能学习题试题集

《材料性能学》习题 一、名词术语阐释 在理解的基础上用自己的语言阐释各章讲授涉及到的名词术语。 二、名词术语分类 对下列名词术语进行分类,并说明分类的依据(可用数字表示该名词术语): 1.屈服强度; 2.热膨胀; 3.载流子; 4.介电常数; 5.循环硬化; 6.矫顽力; 7.磁致伸缩;关系;9.热导率; 10.河流花样; 11.断面收缩率; 12.磁化曲线; 13.击穿; 14.光子; 15.塑性变形;16.断裂韧度; 17.蠕变; 18.磁导率; 19.持久强度; 20.吕德斯带;21.偶极子;关系式; 23.贝纹线; 24.加工硬化; 25.弹性极限;26.热传导; 27.原子固有磁矩; 28.电偶极矩;

39.循环软化; 30. 疲劳极限; 31.解理刻面;公式; 33.热膨胀系数; 34.解理台阶; 35.伸长率; 36.磁滞回线; 37.极化; 38.过载持久值; 39.玻尔磁子; 40.马基申定则; 41.驻留滑移带; 42.谐振子; 43.应力-应变曲线; 44.韧窝; 45.滞弹性; 46.格留乃森定律; 47.铁磁性; 48.声子; 49.磁矩; 50. 弹性变形; 51. 压电常数; 52. 最大磁能积 53.脆性疲劳条带; 54.磁致伸缩。 三、填空 请填写下列空白: 1.在材料力学性能中,涉及裂纹体的性能指标包括__________裂纹尖端应力强度因子______和__________断裂韧度___。 2.凡是影响___载流子浓度_____________和_____载流子迁移率___________的因素,都将影响材料的导电性能。 3.疲劳极限可以分为 ____________________对称应力循环下的疲劳极限___和

最新工程材料题库及答案

工程材料及成形技术作业题库 一. 名词解释 1.间隙固溶体:溶质原子溶入溶剂晶格间隙所形成的固溶体。 2.过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度之差。 3.同素异构性:同一合金在不同温度下晶格类型不同的现象。 4.晶体的各向异性:金属各方向的具有不同性能的现象。 5.枝晶偏析:结晶后晶粒内成分不均匀的现象。 6.本质晶粒度:奥氏体晶粒长大的倾向。 7.淬透性:钢淬火时获得淬硬层深度的能力。 8.淬硬性:钢淬火时得到的最大硬度。 9.临界冷却速度:奥氏体完全转变成马氏体的最低冷却速度。 10.热硬性:钢在高温下保持高硬度的能力。 11.时效强化:经固溶处理后随着时间的延长强度不断提高的现象。 12.形变强化:由于塑性变形而引起强度提高的现象。 13.调质处理:淬火+高温回火得到回火索氏体的热处理工艺。 14.变质处理:在浇注是向金属液中加入变质剂,使其形核速度升高长大速度减低,从而实现细化晶粒的处理工艺。 15.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。 16.孕育铸铁:经过孕育处理的铸铁。 二. 判断正误并加以改正 1.细化晶粒虽能提高金属的强度,但增大了金属的脆性.(×) 2.结构钢的淬透性,随钢中碳含量的增大而增大. (×) 3.普通低合金结构钢不能通过热处理进行强化。(√) 4. 单晶体必有各向异性. (√) 5. 普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的. (×) 6. 过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒. (×) 7. 奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。(√) 8. 马氏体的晶体结构和铁素体的相同. (×) 9. 面心立方金属的塑性比体心立方金属的好. (√) 10. 铁素体是置换固溶体. (×) 11. 晶界是金属晶体的常见缺陷. (√) 12. 渗碳体是钢中常见的固溶体相. (×) 13. 金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行.(√) 14. 金属在进行热加工时,不会产生加工硬化现象. (√) 15. 上贝氏体的韧性比下贝氏体的好 . (×) 16. 对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网. (×) 17. 对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度. (√) 18. 淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于Vk. (×) 19. 高锰钢在各种条件下均能表现出良好的耐磨性. (×) 20. 无限固溶体必是置换固溶体. (√) 21. 金属的晶粒越细小,其强度越高,但韧性变差. (×) 22. 所谓临界冷却速度就是指钢能获得完全马氏体组织的最小冷却速度. (√)

《材料性能学》总复习题部分答案

绪论 二、单项选择题 1、下列不是材料力学性能的是() A、强度 B、硬度 C、韧性 D、压力加工性能 2、属于材料物理性能的是() A、强度 B、硬度 C、热膨胀性 D、耐腐蚀性 三、填空题 1、材料的性能可分为两大类:一类叫_ _,反映材料在使用过程中表现 出来的特性,另一类叫_ _,反映材料在加工过程中表现出来的特性。 2、材料在外加载荷(外力)作用下或载荷与环境因素(温度、介质和加载速率) 联合作用下所表现的行为,叫做材料_ 。 四、简答题 1、材料的性能包括哪些方面? 2、什么叫材料的力学性能?常用的金属力学性能有哪些? 第一章材料单向静拉伸的力学性能 一、名词解释 弹性极限:是材料由弹性变形过渡到弹—塑性变形时的应力(或达到最大弹性变形所需要的应力)。 强度:是材料对塑性变形和断裂的抗力。 屈服强度:材料发生屈服或发生微量塑性变形时的应力。 抗拉强度:拉伸实验时,试样拉断过程中最大实验力所对应的应力。 塑性变形:是材料在外力作用下发生的不可逆永久变形但不破坏的能力。 韧性:材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 二、单项选择题 1、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系,画出的力——伸长曲线(拉 伸图)可以确定出金属的() A、强度和硬度 B、强度和塑性 C、强度和韧性 D、塑性和韧性 2、试样拉断前所承受的最大标称拉应力为() A、抗压强度 B、屈服强度 C、疲劳强度 D、抗拉强度 3、拉伸实验中,试样所受的力为() A、冲击 B、多次冲击 C、交变载荷 D、静态力 4、常用的塑性判断依据是() A、断后伸长率和断面收缩率 B、塑性和韧性 C、断面收缩率和塑性 D、断后伸长率和塑性 5、工程上所用的材料,一般要求其屈强比(C ) A、越大越好 B、越小越好 C、大些,但不可过大 D、小些,但不可过小 6、工程上一般规定,塑性材料的δ为() A、≥1% B、≥5% C、≥10% D、≥15%

工程材料及成形技术题库答案

《工程材料及成形技术基础》课复习提纲 一、工程材料部分 1.常见金属晶格类型 2. 三种晶体缺陷。 3. 相的概念。 4.固态合金有哪些相。 5.过冷度的概念。 6.过冷度与晶粒度的关系。 7.结晶过程的普遍规律。 8.控制晶粒度的方法。 9.同素异构转变的概念。10.绘制铁碳合金相图(各线、特殊点、成份、温度、组织、相)。11.分析钢从奥氏体缓冷至室温时的结晶过程,画出典型铁碳合金(钢)显微组织示意图。12.共晶反应式和共析反应式。13.金属塑性变形的两种方式。14.加工硬化的概念。15再结晶温度的计算16热加工与冷加工的区别。17.钢的热处理概念18.热处理工艺分类。19.过冷奥氏体转变的产物。20.决定奥氏体转变产物的因素。21.马氏体的概念。22会分析过冷奥氏体转变曲线。知道淬透性与C曲线的关系。23.退火和正火的目的。 24.淬火的概念。25.一般怎样确定碳钢的淬火温度?26.影响淬透性的因素。27.回火的目的28.何为回火脆性?29.回火的种类。30.一般表面淬火的预备热处理方法和表面淬火后的组织。31渗碳的主要目的。32.钢按化学成分分类。33.钢按质量分类34 钢按用途分类。35机器结构钢的分类36 钢中S、P杂质的影响。37合金元素在钢中的作用38.结构钢牌号表示的含义。39.能区别渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢的牌号和一般采用的热处理方法。40按刃具钢的工作条件,提出哪些性能要求?41.根据碳钢在铸铁中存在形式及石墨形态,铸铁的分类。 二、材料成形技术部分 1铸造工艺参数主要包括哪些内容?2流动性对铸件质量的影响。3什么合金易于形成缩孔、什么合金易于形成缩松?。3铸造应力分为哪几类?4减小和消除铸造应力的主要方法。5绘制自由锻件图主要考虑哪些问题?。6何谓拉深系数?有何意义?8.焊接的实质。9. 碱性焊条的最主要优点。10.焊接接头由哪几部分组成?11.低碳钢焊接热影响区的划分。12.焊接变形的基本形式。13.防止和消除焊接应力的措施。14.如何根据碳当量的高低评估钢的焊接性?为什么?15.工程材料及成形工艺选用的基本原则。 题库 一、名词解释 1.固溶强化;2.结晶;3.加工硬化;4.屈服强度;5、过冷度;6.钢的热处理;7.再结晶;8、马氏体;9、钢的淬火……10、铸造……11疲劳现象.; 12.同素异构转变; 二、填空题: 1、根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同,固溶体可分(间隙固溶体)

(完整版)材料性能学历年真题及答案

一、名词解释 低温脆性:材料随着温度下降,脆性增加,当其低于某一温度时,材料由韧性状态变为脆性状态,这种现象为低温脆性。 疲劳条带:每个应力周期内疲劳裂纹扩展过程中在疲劳断口上留下相互平行的沟槽状花样。 韧性:材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 缺口强化:缺口的存在使得其呈现屈服应力比单向拉伸时高的现象。 50%FATT:冲击试验中采用结晶区面积占整个断口面积 50%时所应的温度表征的韧脆转变温度。 破损安全:构件内部即使存在裂纹也不导致断裂的情况。 应力疲劳:疲劳寿命N>105 的高周疲劳称为低应力疲劳,又称应力疲劳。 韧脆转化温度:在一定的加载方式下,当温度冷却到某一温度或温度范围时,出现韧性断裂向脆性断裂的转变,该温度称为韧脆转化温度。 应力状态软性系数:在各种加载条件下最大切应力与最大当量正应力的比值,通常用α表示。 疲劳强度:通常指规定的应力循环周次下试件不发生疲劳破坏所承受的上限应力值。 内耗:材料在弹性范围内加载时由于一部分变形功被材料吸收,则这部份能量称为内耗。 滞弹性: 在快速加载、卸载后,随着时间的延长产生附加弹性应变的现象。 缺口敏感度:常用缺口试样的抗拉强度与等截面尺寸的光滑试样的抗拉强度的比值表征材料缺口敏感性的指标,往往又称为缺口强度比。 断裂功:裂纹产生、扩展所消耗的能量。 比强度::按单位质量计算的材料的强度,其值等于材料强度与其密度之比,是衡量材料轻质高强性能的重要指标。. 缺口效应:构件由于存在缺口(广义缺口)引起外形突变处应力急剧上升,应力分布和塑性变形行为出现变化的现象。 解理断裂:材料在拉应力的作用下原于间结合破坏,沿一定的结晶学平面(即所谓“解理面”)劈开的断裂过程。 应力集中系数:构件中最大应力与名义应力(或者平均应力)的比值,写为KT。 高周疲劳:在较低的应力水平下经过很高的循环次数后(通常N>105)试件发生的疲劳现象。 弹性比功:又称弹性应变能密度,指金属吸收变形功不发生永久变形的能力,是开始塑性变形前单位体积金属所能吸收的最大弹性变形功。 二、填空题

工程材料_试题及答案

工程材料试题及答案 一、判断题 1、合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体。(×) 2、热加工与冷加工的主要区别在于是否有加工强化现象产生。(×) 3、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。(×) 4、二元共晶相图是指合金两组元在液态和固态均能无限互溶所构成的相图。(×) 5、感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织,而不改变心部组织。(√) 6、一个合金的室温组织为α+β11 +(α+β),则它由三相组成。(×) 7、将金属加热到再结晶温度以上时,金属将发生回复、再结晶及晶粒长大等变化。(√) 8、金属在塑性变形后产生的纤维组织能使金属具有各向异性。(√) 9、碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。(×) 10、金属的再结晶转变,也要经历形核与晶核长大的过程。(√) 二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法(30分) 路线为: 下料锻造正火机加工调质机加工(精) 轴颈表面淬火低温回火磨加工 指出:1、主轴应用的材料:45钢 2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒,消除应力;加热到Ac3+50℃保温一段

时间空冷 3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火+高温回火 4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度 5.低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力,表面M+A’心部S 回 四、选择填空(20分) 1、合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是(d) (a)均强烈阻止奥氏体晶粒长大(b)均强烈促进奥氏体晶粒长大 (c)无影响(d)上述说法都不全面 2、适合制造渗碳零件的钢有(c)。 (a)16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A (b)45、40Cr、65Mn、T12 (c)15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi 3、要制造直径16mm的螺栓,要求整个截面上具有良好的综合机械性能,应选用(c ) (a)45钢经正火处理(b)60Si2Mn经淬火和中温回火(c)40Cr钢经调质处理4、制造手用锯条应当选用(a ) (a)T12钢经淬火和低温回火(b)Cr12Mo钢经淬火和低温回火(c)65钢淬火后中温回火 5、高速钢的红硬性取决于(b ) (a)马氏体的多少(b)淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量(c)钢中的碳含量6、汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性,中心有良好的强韧性,应选用(c ) (a)60钢渗碳淬火后低温回火(b)40Cr淬火后高温回火(c)20CrMnTi渗碳淬火后低温回火 7、65、65Mn、50CrV等属于哪类钢,其热处理特点是(c ) (a)工具钢,淬火+低温回火(b)轴承钢,渗碳+淬火+低温回火(c)弹簧钢,淬火+中温回火 8、二次硬化属于(d) (a)固溶强化(b)细晶强化(c)位错强化(d)第二相强化 9、1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢,进行固溶处理的目的是(b) (a)获得单一的马氏体组织,提高硬度和耐磨性 (b)获得单一的奥氏体组织,提高抗腐蚀性,防止晶间腐蚀(c)降低硬度,便于切削加工 10、推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击,应选择用(b ) (a)20Cr渗碳淬火后低温回火(b)ZGMn13—3经水韧处理(c)W18Cr4V淬火后低温回火 11、位错是一种。(①) ①线缺陷②点缺陷③面缺陷 12、纯铁在850℃时为晶格。(①) ①体心立方②面心立方③密排六方 13、有些金属在固态下会发生晶体结构的变化,这种变化可以称为。(③) ①等温转变②变温转变③同素异构转变 14、共析钢过冷奥氏体在连续冷却时,有如下转变。(②) ①只有贝氏体和马氏体转变,而没有珠光体型转变 ②只有珠光体型和马氏体转变,而没有贝氏体转变 ③只有珠光体型和贝氏体转变,而没有马氏体转变

彩色全息记录材料介绍 (一)

书山有路勤为径;学海无涯苦作舟 彩色全息记录材料介绍(一) 全息记录材料可分为无机和有机两大类。大致有卤化银乳胶、重 铬酸盐明胶、感光性高分子、光导热塑性塑料、光致各向异性材料、光致 折变材料等,其中应用最广泛的是卤化银乳胶和重铬酸盐明胶感光材料。 根据记录材料吸收光后材料性能变化的类型大致又可分为透射型、折射型、 浮雕型和混合型四种。在全息印刷中主要使用的则为透射型的卤化银、折 射型的重铬酸明胶和浮雕型的光致抗蚀剂,属折射和浮雕混合型的以漂白 处理方式使用的卤化银材料等。 记录材料的选择应从两个方面考虑。一是记录波长,有单波长记录 和多波长记录两种情况。另一是全息图的类型,有透射全息图和反射全息 图的区别。前者要考虑记录材料的灵敏波长,后者考虑记录材料的厚薄。 单波长记录的透射式全息图,多用红敏的记录材料,如国产的天津全息I 型和II型,Agfa8E75,Ilford SP696T,SP673和俄罗斯的PRG03等银盐 干版,和光导热塑片等;蓝敏的用天津全息III型,8E56银盐于版和光致 抗蚀剂等。 单波长记录反射全息图多用DCG版(蓝敏),光致聚合物(红敏或蓝 敏)和8E56HD、8E75HD银盐干版等。多波长记录透射全息图常用 value=“649”unitname=“F”>649F,8E56银盐干版。反射全息图常用 8E56HD和8E75HD记录夹层全息和俄罗斯PRG03全色银盐干版;双色DCG 版;新兴起的光致聚合物有杜邦公司HRF系列和Ommi Dex全息胶片系列。为了方便详细介绍全息常用记录材料的特点,下面先简要介绍反映记录材 料性能的几个主要特性参数。 全息记录材料的特性参数 专注下一代成长,为了孩子

付华材料性能学部分习题答案

第一章材料的弹性变形 一、填空题: 1.金属材料的力学性能是指在载荷作用下其抵抗变形或断裂 的能力。 2. 低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、塑性变形和断裂三个阶段。 3. 线性无定形高聚物的三种力学状态是玻璃态、高弹态、粘流态,它们的基本运动单元相应是链节或侧基、链段、大分子链,它们相应是塑料、橡胶、流动树脂(胶粘剂的使用状态。 二、名词解释 1.弹性变形:去除外力,物体恢复原形状。弹性变形是可逆的 2.弹性模量: 拉伸时σ=EεE:弹性模量(杨氏模数) 切变时τ=GγG:切变模量 3.虎克定律:在弹性变形阶段,应力和应变间的关系为线性关系。 4.弹性比功 定义:材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力,又称为弹性比能或应变比能,表示材料的弹性好坏。 。 三、简答: 1.金属材料、陶瓷、高分子弹性变形的本质。 答:金属和陶瓷材料的弹性变形主要是指其中的原子偏离平衡位置所作的微小的位移,这部分位移在撤除外力后可以恢复为0。对高分子材料弹性变形在玻璃态时主要是指键角键长的微小变化,而在高弹态则是由于分子链的构型发生变化,由链段移动引起,这时弹性变形可以很大。 2.非理想弹性的概念及种类。 答:非理想弹性是应力、应变不同时响应的弹性变形,是与时间有关的弹性变形。表现为应力应变不同步,应力和应变的关系不是单值关系。种类主要包括

滞弹性,粘弹性,伪弹性和包申格效应。 3.什么是高分子材料强度和模数的时-温等效原理? 答:高分子材料的强度和模数强烈的依赖于温度和加载速率。加载速率一定时,随温度的升高,高分子材料的会从玻璃态到高弹态再到粘流态变化,其强度和模数降低;而在温度一定时,玻璃态的高聚物又会随着加载速率的降低,加载时间的加长,同样出现从玻璃态到高弹态再到粘流态的变化,其强度和模数降低。时间和温度对材料的强度和模数起着相同作用称为时=温等效原理。 四、计算题: 气孔率对陶瓷弹性模量的影响用下式表示:E=E0 (1—+ E0为无气孔时的弹性模量;P为气孔率,适用于P≤50 %。370= E0 (1—×+×则E0= Gpa 260= (1—×P+×P2) P= 其孔隙度为%。 五、综合问答 1.不同材料(金属材料、陶瓷材料、高分子材料)的弹性模量主要受什么因素影响? 答:金属材料的弹性模量主要受键合方式、原子结构以及温度影响,也就是原子之间的相互作用力。化学成分、微观组织和加载速率对其影响不大。 陶瓷材料的弹性模量受强的离子键和共价键影响,弹性模量很大,另外,其弹性模量还和构成相的种类、粒度、分布、比例及气孔率有关,即与成型工艺密切相关。 高分子聚合物的弹性模量除了和其键和方式有关外,还与温度和时间有密切的关系(时-温等效原理)。 (综合分析的话,每一条需展开)。 第二章材料的塑性变形 一、填空题 1.金属塑性的指标主要有伸长率和断面收缩率两种。

《工程材料学》复习题

《工程材料学》复习题 一、名词解释 1、硬度, 2、铁素体, 3、枝晶偏析, 4、过冷奥氏体, 5、固溶体, 6、再结晶 7、相 8、 非自发形核9、枝晶偏析10、共晶反应11、淬硬性12、硬度 二、填空题.工程上常用的硬度主要有、、三种。 2. α-Fe的晶格类型分别属于晶格,可有个铁原子构成。 3. 铁碳合金固态基本相结构包括,固溶体型、。 4. 金属冷塑性变形后产生内应力,一般可以分为:、、 。若完全消除加工硬化,其加热温度应高于 温度。 C相图中GS线是指临界温度线,工程上也 5. Fe-Fe 3 称作线,S点是指、C点是指、E点是指、G点是指。 6. 珠光体是和组成的两相机械混合物。 7. 根据回火温度计对淬火钢的力学性能要求,一般将回火分为三 类:、、。 8. 按钢化学成分进行分类,碳素钢又可分为三 类:、、。渗碳钢又可分为:和两类。 9. 过冷奥氏体不同等温下其转变产物不同,可以分为三种类 型:、、。 10、体心立方和面心立方晶格中,单位晶胞的原子数分别是___________和___________。 11、按照几何特性,金属晶体中的主要缺陷有: ___________、___________和、 ___________。 12、亚共晶白口铸铁的室温组织为___________、___________ 和 ___________。 13、工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________。 14、合金元素对铝的强化作用主要表现为___________、___________和__________。 15、40CrMn所代表的含义:40___________、Cr___________、Mn___________。 16、过冷奥氏体等温转变过程中,中温转变产物有:___________、__________。 17、液态金属总是在过冷的条件下结晶,其冷却速度越快,则形核率越 _________,结 晶后的晶粒便越_________,其强度越________,塑性和韧性越__________。 18、钢的质量是按和的含量高低进行分类的。 19、体心立方、面心立方及密排六方晶格的主要滑移系数目分别是___________、 ___________、___________。

工程材料试题及答案

工程材料试题 一、填空题(1×20=20分) 1.常用的材料强度指标有抗拉强度和屈服强度两种强度指标。(6页) 2.金属结晶的必要条件是一定的过冷度。(28页) 3.屈强比是屈服强度与,抗拉强度之比。(6页) 4.一般工程结构用金属是多晶体,在各个方向上的性能相同,这就是实际金属的各向同性现象。(20页) 5.实际金属存在点缺陷、线缺陷和面缺陷三种缺陷。实际晶体的强度比理想晶体的强度低得多。(20-21页) 6.共析钢加热至Ac1时将发生珠光体向奥氏体的转变,其形成过程包括四个阶段。(51页) 7.碳在铸铁中可以两种形式存在渗碳体和石墨。(131页) 8.金属晶体通过滑移和孪生两种方式来发生塑性变形。(83页) 9.缩聚反应的实施方法主要有熔融缩聚和溶液缩聚两种。 二、单项选择题(在下列选项中选择一个正确答案,并将其序号填在括号内)(每题2分,共20分) 1.钢在淬火后所得的组织是(A ) A.淬火马氏体 B.回火索氏体 C.回火屈氏体 D.索氏体 2.在淬火钢中,当含碳量增加到0.6%以后,随含碳量的增加,硬度增加缓慢,这是因为( A ) A. 随含碳量的增加,残余奥氏体的量增多 B. 随含碳量的增加,片状马氏体的量增多 C. 随含碳量的增加,淬火内应力增大 D. 随含碳量的增加,非马氏体的量减少 3.若钢中加入的合金元素能使C曲线左移,则将使钢的淬透性(B ) A.提高 B.降低 C.不改变 D.对小试样堤高,对大试样则降低 4.下列钢铁材料中切削性能较好的是(B ) A.工业纯铁 B.45钢 C.白口铸铁 D.T12A钢 5.钢锭中的疏松可以能过下面哪种方法改善(B ) A.完全退火 B.足够变形量的锻轧 C.扩散退火 D.正火 6.正火T8钢与完全退火T8钢相比( B ) A.前者珠光体更细密,故强度要低些 B. 前者珠光体更细密,故强度要高些 C.前者珠光体更粗大,故强度要低些 D. 前者珠光体更粗大,故强度要高些 7.退火亚共析钢,随含碳量的增加( B ) A.HBS、σb值减小,δ、aK值增加 B. HBS、σb值增加,δ、aK值减小 C. HBS、σb值增加,δ、aK值增加 D. HBS、σb值减小,δ、aK值减小 8.碳含量为Wc=4.3%的铁碳合金具有良好的( D ) A. 可锻性 B. 切削加工性能 C. 可焊性 D. 铸造性能 9.建筑用钢筋宜选用( C ) A. 高碳钢 B.中碳钢 C. 低碳钢 D.工具钢 10.下述退火态钢中强度最高的是( D ) A.T13钢 B.45钢 C.65钢 D.T8钢 三、判断题(1×10=10分) 1、合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体。(×) 2、热加工与冷加工的主要区别在于是否有加工强化现象产生。(×) 3、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。(×) 4、二元共晶相图是指合金两组元在液态和固态均能无限互溶所构成的相图。(×) 5、感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织,而不改变心部组织。(√) 6、一个合金的室温组织为α+β11 +(α+β),则它由三相组成。(×) 7、将金属加热到再结晶温度以上时,金属将发生回复、再结晶及晶粒长大等变化。(√) 8、金属在塑性变形后产生的纤维组织能使金属具有各向异性。(√) 9、碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。(×) 10、金属的再结晶转变,也要经历形核与晶核长大的过程。(√) 四、名词解释(3×6=18分) 1.屈服强度:是指当材料呈现屈服现象时,在试验期间达到塑性变形发生而力不增加的应力点。(6页) 2、断后伸长率:断后伸长率是指试样拉断后标距的伸长量与原标距长度的百分比。用符号δ表示。(7页) 3、晶胞:从晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的,最小的几何单元来分析晶体中原子排列的规律。这个最小的几何单元称为晶胞。(18页) 4、过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度之差。(28页) 5、固溶体:合金在固态时组元间会相互溶解,形成一种在某一组元晶格中包含有其他组元的新相,这种新相称为固溶体。(22页) 6、变质处理:在浇铸前向液体金属中加入难溶质点(变溶质)结晶时这些质点将在液体中形成大量非自发晶核,使晶粒数目大大增加,从而达到晶粒细化的作用。(30页) 四、问答题(4×8=32分) 1.什么是工程材料?按其组成主要分为哪些类型? 答:工程材料主要指用于机械工程和建筑工程等领域的材料。按其组成主要分为:金属材料、高分子材料、无机非金属材料、复合材料。(2页) 2、金属的实际晶体中存在哪些晶体缺陷?它们对性能有什么影响?(20-22页) 答:在实际金属中存在的缺陷有点缺陷(空位和间隙原子)、线缺陷(位错)和面缺陷(晶界)三种类型。一般情况下,晶体缺陷的存在可以提高金属的强度,但是晶体缺陷的存在常常降低金属的抗腐蚀性能。 3、淬火目的是什么?常用淬火方法有哪些?(65-66页) 答:淬火目的是提高钢的硬度和耐磨性,常用淬火方法有单介质淬火、双介质淬火、马氏体分

材料性能学复习题

绪论 1、简答题 什么是材料的性能?包括哪些方面? 解:材料的性能是指材料在给定外界条件下所表现出的可定量测量的行为表现。包括○1力学性能(拉、压、、扭、弯、硬、磨、韧、疲)○2物理性能(热、光、电、磁)○3化学性能(老化、腐蚀)。 第一章单向静载下力学性能 1、名词解释: 解: 弹性变形:材料受载后产生变形,卸载后这部分变形消逝,材料恢复到原来的状态的性质。 塑性变形:微观结构的相邻部分产生永久性位移,并不引起材料破裂的现象。 弹性极限:弹性变形过度到弹-塑性变形(屈服变形)时的应力。 弹性比功:弹性变形过程中吸收变形功的能力。 包申格效应:材料预先加载产生少量塑性变形,卸载后再同向加载,规定残余应力(弹性极限或屈服强度)增加;反向加载,规定残余应力降低的现象。 弹性模量:工程上被称为材料的刚度,表征材料对弹性变形的抗力。实质是产生100%弹性变形所需的应力。 滞弹性:快速加载或卸载后,材料随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。 内耗:加载时材料吸收的变形功大于卸载是材料释放的变形功,即有部分变形功倍材料吸收,这部分被吸收的功称为材料的内耗。 韧性:材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 超塑性:在一定条件下,呈现非常大的伸长率(约1000%)而不发生缩颈和断裂的现象。 韧窝:微孔聚集形断裂后的微观断口。 2、简答 1) 材料的弹性模量有那些影响因素?为什么说它是结构不敏感指标? 解:○1键合方式和原子结构,共价键、金属键、离子键E高,分子键E低原子半径大,E 小,反之亦然。○2晶体结构,单晶材料在弹性模量在不同取向上呈各向异性,沿密排面E大,多晶材料为各晶粒的统计平均值;非晶材料各向E同性。○3化学成分,○4微观组织○5温度,温度升高,E下降○6加载条件、负载时间。对金属、陶瓷类材料的E 没有影响。高聚物的E随负载时间延长而降低,发生松弛。 2) 金属材料应变硬化的概念和实际意义。 解:材料进入塑性变形阶段后,随着变形量增大,形变应力不断提高的现象称为应变硬化。 意义○1加工方面,是金属进行均匀的塑性变形,保证冷变形工艺的顺利实施。○2应用方面,是金属机件具有一定的抗偶然过载能力,保证机件使用安全。○3对不能进行热

工程材料学习题集答案整理

页眉 工程材料习题集 钢的合金化基础第一章 1合金元素在钢中有哪四种存在形式?(马氏体),以溶质形式存在形成固溶体;、γ(奥氏体)、M①溶入α(铁素体)形成强化相:碳化物、金属间化合物;②形成非金属夹杂物;③。、以游离状态存在:CuAg④ 其中哪三个可无限溶解在奥氏体中?哪两个铁素体形成元素可写出六个奥氏体形成元素,2 无 限溶解在铁素体中?,其中(锰、钴、镍、铜、碳、氮)C、NCo、Ni、Cu、①奥氏体形成元素:Mn、(铜、碳、氮)为有限溶NC、、Co、Ni(锰、钴、镍)可无限溶解在奥氏体中,CuMn、解;(铬、钒)可无限溶解在铁素体中,其余为有限溶解。、V②Cr 写出钢中常见的五种非碳化物形成元素。3Co 、、Cu、Si、Al①非碳化物形成元素:Ni按碳化物稳定性由弱到强的顺序按由强到弱的顺序写出钢中常见的八种碳化物形成元素。4 写出钢中常见的四种碳化物的分子式。Fe Mn、Cr、(弱)、、V、(中强)W、MoNb①碳化物由强到弱排列:(强)Ti、C→MC→MFeC→MC②碳化物稳定性由弱到强的顺序:63623容易加工硬化?奥氏体层而高锰奥氏体钢难于冷变形,5为什么高镍奥氏体钢易于冷变形,错能高和低时各形成什么形态的马氏体?越有层错能越低,镍是提高奥氏体层错能的元素,锰是降低奥氏体层错能的元素,①利于位错扩展而形成层错,使交滑移困难,加工硬化趋势增大。钢;奥氏体层错Cr18-Ni8 奥氏体层错能越低,形成板条马氏体,位错亚结构。如②合金。能越高,形成片状马氏体,孪晶亚结构。如Fe-Ni钢的强化机制的出发点是什么?钢中常用的四种强化方式是什么?其中哪一种方式在提6 高强度的同时还能改善韧性?钢中的第二相粒子主要有哪两个方面的作用?①强化机制的出发点是造成障碍,阻碍位错运动。、第二相强化、位错钢中常用的四种强化方式:固溶强化、晶界强化(细晶强化)②强化(加工硬化)。晶界强化(细晶强化)在提高强度的同时还能改善韧性。③沉淀强化。钢中的第二相粒子主要作用:细化晶粒、弥散④/ 钢中常用的韧性指标有哪三个?颈缩后的变形主要取决于什么?7韧性指标:冲击韧度①? TK、韧脆转变温度、平面应变断裂韧度。ICk k颈缩后的变形用?表示,主要取决于微孔坑或微裂纹形成的难易程度。②P钢中碳化物应保持什么形晶粒大小对极限塑性有什么影响?为什么?为了改善钢的塑性,8 态?细化晶粒对改善均匀塑性(εu) 贡献不大,但对极限塑性(εT)却会有一定好处。因为① 随着晶粒尺寸的减少,使应力集中减弱,推迟了微孔坑的形成。应为球状、钢中的碳化物(第二相)充分发挥弥散强化的作用,②为了改善钢的塑性,细小、均匀、弥散地分布。页脚 页眉 9改善延性断裂有哪三个途径?改善解理断裂有哪两种方法?引起晶界弱化的因素有哪两个? ①改善延性断裂有三个途径:(1)减少钢中第二相的数量:尽可能减少第二相数量,特别是夹杂物的数量。细化、球化第二相颗粒。(2)提高基体组织的塑性:宜减少基体组织中固溶强化 效果大的元素含量。(3)提高组织的均匀性:目的是防止塑性变形的不均匀性,以减少应力集中;碳化物强化相呈细小弥散分布,而不要沿晶界分布。 ②改善解理断裂有两种方法:(1)细化晶粒;(2)加入Ni元素降低钢的T。k③引起晶界弱化的因素有两个:(1)溶质原子(P、As、Sb、Sn)在晶界偏聚,晶界能r下降,裂纹易于沿晶界形成和扩展。(2)第二相质点(MnS、Fe3C)沿晶界分布,微裂纹g易于在晶界形成,主裂纹易于

建筑工程材料试题库大全

延筑工程材料试题库 一.填空 1._________________________________________________ 对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时,材料得密度_________________________________________ ,吸水性_________ ,抗冻 性_________ .导热性__________ ,蟻度________ 0 2?与硅酸盐水泥相比,火山灰水泥得水化热__________ ,耐软水能力 ______ ,干缩________ . 3?保温隔热材料应选择导热系数____________ ,比热容与热容_________________ 得材料、 4._______________________________________________ 硅酸盐水泥得水化产物中胶体为__________________________________________________________ 与______________________ 、 5.普通混凝土用砂含泥量增大吋,混凝土得干缩______________ ,抗冻性_______________ 、 6.普通混凝土配合比设计中要确定得三个参数为____________ 、________ 与_______________ 7.钢材中元素S主要会使钢得_____________ 增大,元素P主要会使钢得_____________ 增大、 8.含水率为出得遼砂202克,其中含水为_____________ 克,干砂________ 克、 9.与建筑石灰相比,建筑石骨凝结硬化速度___________ ,破化后体积____________ 、 10.石油沥青中油分得含量越大,则沥青得温度感应性 __________ ,大气稳定性__________ > 11.普通混凝土强度得大小主要决定于水泥强厦与—水灰比(或W/C)_____________________ 12.木材得强度中,在理论上置大得就是______________ 强度. 13?按国家标准得规定,硅酸盐水泥得初凝时间应满足 ___________________________________ o 14?相同条件下,碎石混凝土得与易性比卵石混礙土得与易性 _________________ o 15?普通混凝土用石子得强度可用__________________ 或 __________________ 表示。 16?常温下,低碳钢中得晶体组织为________________ 与 ________________ o 17.据_______________ 特点不同,塑料可分成热塑性塑料与热固性塑料。 18.有无___________ 及___________ 就是否发达就是区分阔叶树与针叶树得重要特征。 19?与石油沥青相比,煤沥青得温度感应性更__________ ,与矿质材料得粘结性更__________ o 14、差、 15、压碎指标或岩石立方体强度. 16、铁素体与珠光体 17、受热吋 18、导菅,髓线 20.石灰得陈伏处理主要就是为了消除_____________________ 得危害。 21.木材防腐处理得措施一般有与。

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