材料表面工程技术练习题(答案)
2015-2016现代表面工程复习参考题及答案
1、简述热喷涂原理及其工艺特点。
原理：采用各种热源将粉状或丝状固体材料加热到熔融或半熔融状态，通过高速气流使其雾化，然后高速喷射、沉积到经过预处理的工件表面，从而形成附着牢固的表面层。
特点：①涂层材料取材范围广②可用于各种基体③可使基体保持较低温度、基材变形小④工艺灵活⑤工效高、操作程序少、速度快⑥涂层厚度可调范围大⑦可得到特殊的表面性能⑧成本低、经济效益显著缺点：①结合强度低；②材料利用率低；③热效率低；④均匀性差；⑤孔隙率高。
2、什么是腐蚀电池？简述腐蚀电池的工作原理。
概念：金属材料在电解质溶液中发生的腐蚀属于电化学腐蚀，这种腐蚀是通过在金属暴露表面上形成的原电池进行的，这种原电池叫做腐蚀电池。
工作原理：蚀电池的阳极上是金属的氧化反应，导致金属的破坏；腐蚀电池的阴极上发生某些物质的还原反应。
3、简述析氢腐蚀和吸氧腐蚀的原理。
析氢腐蚀是指还原氢原子成氢气的腐蚀，常见的是牺牲锌阳极腐蚀Zn+H2O=ZnO+H2↑吸氧腐蚀就是和氧原子结合产生的氧化腐蚀，常见的是铁的电化腐蚀4Fe+3O2=2Fe2O34、简述微观腐蚀电池的概念。
列举四种微观腐蚀电池。
金属表面的电化学不均匀性，在金属表面出现许多微小的电极，从而构成各种微观电池，简称为微电池。
四种：1．表面化学成分的不均匀性引起的微电池2．金属组织不均匀性构成的微电池3．金属物理状态的不均匀性引起的微电池 4．金属表面膜不完整引起的微电池5、简述全面腐蚀的特点。
全面腐蚀特点：腐蚀作用发生在整个金属表面，以同一腐蚀速率向金属内部蔓延，均匀或不均匀都有可能，危险相对较小，可以事先预测，设计时可以根据机器、设备要求的使用寿命估算腐蚀速度。
在材料表面进行金属溶解反应和去极剂物质还原反应的地区，即阳极区和阴极区尺寸非常微小，甚至是超显微级的，并且彼此紧密接近。
腐蚀过程通常在整个金属表面上以均匀的速度进行，最终使金属变薄至某一极限值而破坏。
从工程技术上说，这类腐蚀形态并不危险，因为只要根据试件浸入所处介质的试验，就能准确地估计设备的寿命，还可以用增加壁厚的办法延长设备的使用年限。
表面技术考试题及答案
表面技术考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 表面张力的单位是：A. 牛顿（N）B. 帕斯卡（Pa）C. 焦耳（J）D. 牛顿每米（N/m）2. 表面活性剂的分子结构特征是：A. 亲水头和疏水尾B. 亲水尾和疏水头C. 亲水亲油双链D. 疏水疏油双链3. 关于表面张力的描述，以下哪项是错误的？A. 表面张力是分子间作用力的体现B. 表面张力总是使液体的表面积减小C. 表面张力与液体的温度无关D. 表面张力可以影响液体的润湿性4. 以下哪种现象不属于表面张力引起的？A. 水滴在荷叶上形成球状B. 肥皂泡的形成C. 水银柱在玻璃管中的上升D. 液体在毛细管中的上升5. 表面活性剂在降低表面张力方面的作用是：A. 增加表面张力B. 减少表面张力C. 保持表面张力不变D. 使表面张力波动6. 表面活性剂在溶液中的聚集形态称为：A. 胶束B. 悬浮液C. 乳液D. 泡沫7. 以下哪种物质不属于表面活性剂？A. 肥皂B. 洗洁精C. 酒精D. 洗发水8. 表面活性剂的临界胶束浓度（CMC）是指：A. 表面活性剂开始形成胶束的浓度B. 表面活性剂完全溶解的浓度C. 表面张力达到最低点的浓度D. 表面活性剂开始沉淀的浓度9. 在润湿过程中，接触角的大小与以下哪个因素无关？A. 固体的表面能B. 液体的表面张力C. 液体的温度D. 液体的粘度10. 表面活性剂在工业应用中，以下哪项不是其主要功能？A. 乳化作用B. 清洁作用C. 杀菌作用D. 起泡作用二、简答题（每题10分，共30分）1. 请简述表面张力的定义及其在日常生活中的应用。
2. 解释什么是临界胶束浓度，并举例说明其在实际中的应用。
3. 描述表面活性剂在洗涤过程中的作用机制。
三、计算题（每题25分，共50分）1. 已知某液体的表面张力为72 mN/m，求该液体在一定温度下形成半球形液滴的半径。
2. 假设一个表面活性剂的分子质量为700 g/mol，其在水溶液中的CMC为1×10^-5 mol/L。
《材料表面工程基础》课后习题目录及答案
《材料表面工程基础》课后习题目录及答案11.材料表面工程技术为什么能得到社会的重视获得迅速发展?2.表面工程技术的目的和作用是什么?3.为什么说表面工程是一个多学科的边缘学科?4.为什么会造成表面原子的重组？5.什么是实际表面？什么是清洁表面？什么是理想表面？6.常用的材料表面处理预处理种类及方法有哪些？7.热喷涂技术有什么特点？8.热喷涂涂层的结构特点是什么？其形成过程中经历了哪几个阶段？9.简单分析热喷涂涂层的结合机理？10.热喷涂只要有哪几种喷涂工艺？各有什么特点？11.热喷涂材料有哪几大类？热喷涂技术在新型材料开发方面可以做什么工作？12.镀层如何分类？怎样选择使用？13.金属电镀包括哪些基本步骤？说明其物理意义。
14.电镀的基本原理？15.共沉积合金的相特点有几种类型？16.电刷镀的原理及特点是什么？17.什么叫化学镀？实现化学镀过程有什么方式。
18.与电镀相比，化学镀有何特点？19.热浸镀的基本过程是什么？控制步骤是什么？其实质是什么？20.形成热浸镀层应满足什么条件？21.简述钢材热镀铝时扩散层的形成过程。
22.热镀铝的优缺点怎样？23.表面淬火与常规淬火的区别：临界温度上移、奥氏体成分不均匀、晶粒细化、硬度高、耐磨性好、抗疲劳强度高。
24.表面淬火层组成：淬硬区、过渡区和心部区。
25.硬化层厚度的测定：金相法和硬度法。
26.喷丸强化技术原理、特点、应用范围。
27.感应加热淬火原理、涡流、集肤效应。
28.工件感应加热淬火的工艺流程。
29.各种表面淬火的特点和应用范围。
《表面技术概论》习题30.什么是表面工程？表面工程技术的作用是什么？31.金属离子电沉积的热力学条件是什么？金属离子从水溶液中沉积的可能性取决于什么？32.什么是热喷涂技术？试简述热喷涂的特点。
33.热喷涂的涂层结构特点是什么？其涂层与基体的结合机理是什么？一般的等离子喷涂层不可能形成太厚的涂层，为什么？而HVOF技术则可以获得10余毫米厚的超厚涂层，又是为什么？34.化学镀的基本原理是什么？有哪些特点？35.材料表面工程技术是我校材料科学的学科优势之一？你对于我校材料表面技术的发展有什么想法和建议？1■■■■■■■■■■■■■■■524宿舍整理■■■■■■■■■■■■勿删■■■■■■■■■■■■36.材料表面耐腐蚀的技术有哪些？我国规定煤矿系统的井筒井架、电力塔架、广播发射塔等必须要进行钢结构长效防腐处理。
工程材料与成型技术练习题库(附参考答案)
工程材料与成型技术练习题库（附参考答案）一、单选题（共52题，每题1分，共52分）1.可热处理强化的变形铝合金淬火后在室温放置--段时间,则其力学性能会发生的变化是_A、强度、硬度和塑性都有明显下降B、强度、硬度和塑性都有明显提高C、硬度和强度明显提高,但塑性下降D、强度和硬度显著下降,塑性提高正确答案：C2.ZChSnSb8-—4是( )。
A、铸造铝合金B、铸造黄铜C、铸造青铜D、滑动轴承合金正确答案：D3.共晶转变的产物是 ( )A、莱氏体B、珠光体C、渗碳体D、奥氏体正确答案：A4.灰铸铁中,石墨越多、越粗大、分布越不均匀,则其抗拉强的和塑性( )A、越高B、先高后低C、先低后高D、越低正确答案：D5.焊接时通过焊渣对被焊区域进行保护以防止空气有害影响的焊接方法是( ).A、电渣焊B、电弧焊C、氩弧焊D、埋弧焊正确答案：A6.对于低碳钢和低强度级普通低合金钢焊接结构,焊接接头的破坏常常出现在( )。
A、热影响区B、母材C、再结晶区D、焊缝正确答案：A7.热处理工艺过程由( )三个阶段组成。
A、退火, ,淬火, 回火B、加热、保温、冷却C、正火、淬火、低温回火正确答案：B8.下列焊接方法属于压力焊的是( )。
A、CO2焊C、电阻焊D、手工电弧焊正确答案：C9.含炭量为0.40%的碳素钢牌号可能是( )A、40钢B、T4钢C、4钢D、T40正确答案：D10.对焊缝金属进行保护的方式为气-渣联合保护的焊接方法是( )。
A、摩擦焊B、埋弧焊C、电阻焊D、钎焊正确答案：B11.碳素工具钢在使用前( )A、要进行热处理B、不需要热处理C、有的需要有的不需要热处理D、以上都不对正确答案：C12.下列焊接方法中﹐属于熔化焊的是( )。
A、钎焊B、电阻焊D、摩擦焊正确答案：C13.球化退火用于( )锻轧件。
A、亚共析钢B、合金钢C、过共析钢正确答案：C14.形状复杂的高熔点难切削合金精密铸件的铸造应采用 ( )。
模具材料及表面处理试题与标准答案
模具材料及表面处理试题与标准答案一、填空题（每空1分，共20分）1. 根据工艺特点，冷作模具分为、、和四类。
2. 热作模具可分为、、、和五类。
3. 模具钢可细分为模具钢、模具钢、模具钢。
4. 冷作模具材料必须具备适宜的工艺性能。
主要包括、、、和等。
5. 低淬透性冷作模具钢中，使用最多的是和两种。
σ或屈6.评价冷作模具材料塑性变形抗力的指标主要是下的屈服点sσ；评价热作模具材料塑性变形抗力的指标则应为屈服服强度2.0点或屈服强度。
二、选择题（每题2分，共20分）1. 用于冷作模具的碳素工具钢主要有T7A 、T8A 、T10A 和T12A等，其中（）应用最为普遍。
A、T7AB、T8AC、T10AD、T12A2. 拉深模常见的失效形式是（）。
A、断裂B、粘附C、磨损D、过量变形3. 3Cr2W8V钢是制造（）的典型钢种。
A、冲裁模B、冷挤压模C、压铸模D、塑料模4. 适于制造要求高耐磨性的大型、复杂和精密的塑料模的材料是（）。
A、T10AB、CrWMnC、9SiCrD、SM3Cr2Ni1Mo5. 以下各项表面强化技术中属于机械强化的是（）。
A、高频加热淬火B、渗碳C、镀金属D、喷丸6. 一般情况下哪一类模具的工作温度最高（）。
A、热挤压模B、热锻模C、压铸模D、塑料模7．当塑料中加工云母粉、石英粉、玻璃纤维等各种无机物作填充剂时，要特别注意模具型腔的（）问题。
A、断裂B、粘附C、磨损D、腐蚀8．对聚氯乙烯或氟塑料及阻燃ABS塑料制品的模具，应特别注意模具型腔的（）问题。
A、断裂B、粘附C、磨损D、腐蚀9．热作模具钢的成分与合金调质钢相似，一般碳的质量分数（）。
A、小于0.5%B、小于0.8%C、0.5%~0.8%D、大于0.8% 10．属于高耐磨微变形冷作模具钢的是（）。
A、T8AB、9Mn2VC、Cr12D、9SiCr三、判断题（每题2分共20分）1．（）钢的基本组织中，铁素体耐磨性最差，下贝氏体耐磨性较好，马氏体耐磨性最好。
材料表面与界面-习题含答案
第一章1、什么是Young 方程？接触角的大小与液体对固体的润湿性好坏有怎样的关系？答:Young 方程:界面化学的基本方程之一。
它是描述固气、固液、液气界面自由能γsv ，γSL ,γLv 与接触角θ之间的关系式,亦称润湿方程，表达式为:γsv -γSL =γLv COSθ.该方程适用于均匀表面和固液间无特殊作用的平衡状态.关系:一般来讲，接触角θ的大小是判定润湿性好坏的依据，若θ=0.cosθ=1，液体完全润湿固体表面,液体在固体表面铺展;若0＜θ＜90°，液体可润湿固体，且θ越小,润湿性越好；90°＜θ＜180°，液体不润湿固体；θ=180°，完全不润湿固体,液体在固体表面凝集成小球。
2、水蒸气骤冷会发生过饱和现象,在夏天的乌云中，用飞机撒干冰微粒,试气温骤降至293K ，水气的过饱和度(P/Ps ）达4，已知在293K 时,水的表面能力为0。
07288N/m,密度为997kg/m 3，试计算：（1）在此时开始形成雨滴的半径.（2）每一雨滴中所含水的分子数。
答:(1）根据Kelvin 公式有'2ln 0R RT M P P ργ=开始形成的雨滴半径为：0ln 2'p pRT MR ργ=将数据代入得：m R 101079.74ln 997293314.8018.007288.02'-⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=（2）每一雨滴中所含水的分子数为N=N A n ，n=m/M=ρV/M ，得个661002.6018.03997)1079.7(14.34)(34233103'=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯===-A A N M R N M V N ρπρ3、在293k 时，把半径为1。
0mm 的水滴分散成半径为1。
0μm 的小水滴，试计算（已知293K 时水的表面Gibbs 自由为0。
07288J .m —2）（1)表面积是原来的多少倍?(2）表面Gibbs 自由能增加了多少？(9分）答：(1）设大水滴的表面积为A 1，小水滴的总表面积为A 2,则小水滴数位N ，大水滴半径为r 1，小水滴半径为r 2。
材料表面处理技术考试 选择题 65题
1. 下列哪种方法不属于物理气相沉积（PVD）？A. 溅射B. 蒸发C. 电镀D. 离子镀2. 化学气相沉积（CVD）过程中，主要的反应类型是？A. 氧化反应B. 还原反应C. 置换反应D. 分解反应3. 电镀过程中，金属离子在阴极上还原的电位是？A. 正电位B. 负电位C. 零电位D. 不确定4. 热喷涂技术中，常用的喷涂材料不包括？A. 金属粉末B. 陶瓷粉末C. 塑料粉末D. 橡胶粉末5. 激光表面处理技术中，激光的波长对处理效果的影响主要体现在？A. 激光能量B. 激光穿透深度C. 激光散射D. 激光反射6. 阳极氧化处理主要用于哪种材料的表面处理？A. 铜B. 铝C. 钢D. 钛7. 电化学抛光过程中，工件作为电解池的哪个极？A. 阳极B. 阴极C. 中性D. 不确定8. 喷丸处理主要用于提高材料的哪种性能？A. 硬度B. 韧性C. 疲劳强度D. 导电性9. 化学镀镍过程中，常用的还原剂是？A. 氢气B. 甲醛C. 乙醇D. 氨水10. 等离子体喷涂技术中，等离子体的温度可以达到？A. 1000°CB. 3000°CC. 6000°CD. 10000°C11. 电火花加工（EDM）主要用于哪种材料的加工？A. 硬质合金B. 塑料C. 木材D. 纸张12. 超声波清洗技术中，超声波的频率通常在哪个范围内？A. 20-50 kHzB. 50-100 kHzC. 100-200 kHzD. 200-500 kHz13. 离子注入技术中，注入离子的能量范围是？A. 1-10 keVB. 10-100 keVC. 100-1000 keVD. 1000-10000 keV14. 热浸镀锌主要用于哪种材料的防腐处理？A. 铜B. 铝C. 钢D. 钛15. 电解抛光过程中，电解液的主要成分是？A. 硫酸B. 盐酸C. 硝酸D. 氢氟酸16. 激光熔覆技术中，熔覆层的厚度可以达到？A. 0.1-0.5 mmB. 0.5-1.0 mmC. 1.0-3.0 mmD. 3.0-5.0 mm17. 化学蚀刻技术中，蚀刻液的主要成分是？A. 硫酸B. 盐酸C. 硝酸D. 氢氟酸18. 电化学加工（ECM）中，工件作为电解池的哪个极？A. 阳极B. 阴极C. 中性D. 不确定19. 喷砂处理主要用于提高材料的哪种性能？A. 硬度B. 韧性C. 疲劳强度D. 表面粗糙度20. 化学镀铜过程中，常用的还原剂是？A. 氢气B. 甲醛C. 乙醇D. 氨水21. 等离子体切割技术中，等离子体的温度可以达到？A. 1000°CB. 3000°CC. 6000°CD. 10000°C22. 电火花线切割（WEDM）主要用于哪种材料的加工？A. 硬质合金B. 塑料C. 木材D. 纸张23. 超声波焊接技术中，超声波的频率通常在哪个范围内？A. 20-50 kHzB. 50-100 kHzC. 100-200 kHzD. 200-500 kHz24. 离子交换技术中，交换离子的能量范围是？A. 1-10 keVB. 10-100 keVC. 100-1000 keVD. 1000-10000 keV25. 热浸镀铝主要用于哪种材料的防腐处理？A. 铜B. 铝C. 钢D. 钛26. 电解抛光过程中，电解液的主要成分是？A. 硫酸B. 盐酸C. 硝酸D. 氢氟酸27. 激光打标技术中，打标深度可以达到？A. 0.1-0.5 mmB. 0.5-1.0 mmC. 1.0-3.0 mmD. 3.0-5.0 mm28. 化学蚀刻技术中，蚀刻液的主要成分是？A. 硫酸B. 盐酸C. 硝酸D. 氢氟酸29. 电化学加工（ECM）中，工件作为电解池的哪个极？A. 阳极B. 阴极C. 中性D. 不确定30. 喷砂处理主要用于提高材料的哪种性能？A. 硬度B. 韧性C. 疲劳强度D. 表面粗糙度31. 化学镀铜过程中，常用的还原剂是？A. 氢气B. 甲醛D. 氨水32. 等离子体切割技术中，等离子体的温度可以达到？A. 1000°CB. 3000°CC. 6000°CD. 10000°C33. 电火花线切割（WEDM）主要用于哪种材料的加工？A. 硬质合金B. 塑料C. 木材D. 纸张34. 超声波焊接技术中，超声波的频率通常在哪个范围内？A. 20-50 kHzB. 50-100 kHzC. 100-200 kHzD. 200-500 kHz35. 离子交换技术中，交换离子的能量范围是？A. 1-10 keVB. 10-100 keVC. 100-1000 keVD. 1000-10000 keV36. 热浸镀铝主要用于哪种材料的防腐处理？A. 铜B. 铝C. 钢D. 钛37. 电解抛光过程中，电解液的主要成分是？A. 硫酸B. 盐酸C. 硝酸D. 氢氟酸38. 激光打标技术中，打标深度可以达到？A. 0.1-0.5 mmB. 0.5-1.0 mmC. 1.0-3.0 mmD. 3.0-5.0 mm39. 化学蚀刻技术中，蚀刻液的主要成分是？A. 硫酸C. 硝酸D. 氢氟酸40. 电化学加工（ECM）中，工件作为电解池的哪个极？A. 阳极B. 阴极C. 中性D. 不确定41. 喷砂处理主要用于提高材料的哪种性能？A. 硬度B. 韧性C. 疲劳强度D. 表面粗糙度42. 化学镀铜过程中，常用的还原剂是？A. 氢气B. 甲醛C. 乙醇D. 氨水43. 等离子体切割技术中，等离子体的温度可以达到？A. 1000°CB. 3000°CC. 6000°CD. 10000°C44. 电火花线切割（WEDM）主要用于哪种材料的加工？A. 硬质合金B. 塑料C. 木材D. 纸张45. 超声波焊接技术中，超声波的频率通常在哪个范围内？A. 20-50 kHzB. 50-100 kHzC. 100-200 kHzD. 200-500 kHz46. 离子交换技术中，交换离子的能量范围是？A. 1-10 keVB. 10-100 keVC. 100-1000 keVD. 1000-10000 keV47. 热浸镀铝主要用于哪种材料的防腐处理？A. 铜B. 铝C. 钢D. 钛48. 电解抛光过程中，电解液的主要成分是？A. 硫酸B. 盐酸C. 硝酸D. 氢氟酸49. 激光打标技术中，打标深度可以达到？A. 0.1-0.5 mmB. 0.5-1.0 mmC. 1.0-3.0 mmD. 3.0-5.0 mm50. 化学蚀刻技术中，蚀刻液的主要成分是？A. 硫酸B. 盐酸C. 硝酸D. 氢氟酸51. 电化学加工（ECM）中，工件作为电解池的哪个极？A. 阳极B. 阴极C. 中性D. 不确定52. 喷砂处理主要用于提高材料的哪种性能？A. 硬度B. 韧性C. 疲劳强度D. 表面粗糙度53. 化学镀铜过程中，常用的还原剂是？A. 氢气B. 甲醛C. 乙醇D. 氨水54. 等离子体切割技术中，等离子体的温度可以达到？A. 1000°CB. 3000°CC. 6000°CD. 10000°C55. 电火花线切割（WEDM）主要用于哪种材料的加工？A. 硬质合金B. 塑料C. 木材D. 纸张56. 超声波焊接技术中，超声波的频率通常在哪个范围内？A. 20-50 kHzB. 50-100 kHzC. 100-200 kHzD. 200-500 kHz57. 离子交换技术中，交换离子的能量范围是？A. 1-10 keVB. 10-100 keVC. 100-1000 keVD. 1000-10000 keV58. 热浸镀铝主要用于哪种材料的防腐处理？A. 铜B. 铝C. 钢D. 钛59. 电解抛光过程中，电解液的主要成分是？A. 硫酸B. 盐酸C. 硝酸D. 氢氟酸60. 激光打标技术中，打标深度可以达到？A. 0.1-0.5 mmB. 0.5-1.0 mmC. 1.0-3.0 mmD. 3.0-5.0 mm61. 化学蚀刻技术中，蚀刻液的主要成分是？A. 硫酸B. 盐酸C. 硝酸D. 氢氟酸62. 电化学加工（ECM）中，工件作为电解池的哪个极？A. 阳极B. 阴极C. 中性D. 不确定63. 喷砂处理主要用于提高材料的哪种性能？A. 硬度B. 韧性C. 疲劳强度D. 表面粗糙度64. 化学镀铜过程中，常用的还原剂是？A. 氢气B. 甲醛C. 乙醇D. 氨水65. 等离子体切割技术中，等离子体的温度可以达到？A. 1000°CB. 3000°CC. 6000°CD. 10000°C答案1. C2. D3. B4. D5. B6. B7. A8. C9. B10. C11. A12. A13. C14. C15. A16. C17. D18. A19. D20. B21. C22. A23. A24. B25. C26. A27. A28. D29. A30. D31. B32. C33. A34. A35. B36. C37. A38. A39. D40. A41. D42. B43. C44. A45. A46. B47. C48. A49. A50. D51. A52. D53. B54. C55. A56. A57. B58. C59. A60. A61. D62. A63. D64. B65. C。
材料工程技术基础知识单选题100道及答案解析
材料工程技术基础知识单选题100道及答案解析1. 材料的强度指标通常用（）来表示。
A. 伸长率B. 屈服强度C. 硬度D. 冲击韧性答案：B解析：屈服强度是材料开始产生明显塑性变形时的应力，是衡量材料强度的重要指标。
2. 以下哪种材料属于金属材料（）A. 陶瓷B. 塑料C. 钢铁D. 玻璃答案：C解析：钢铁是典型的金属材料。
3. 材料的硬度越高，则其（）A. 耐磨性越好B. 韧性越好C. 塑性越好D. 强度越高答案：A解析：硬度高通常意味着耐磨性好。
4. 常见的晶体结构有（）A. 体心立方B. 面心立方C. 密排六方D. 以上都是答案：D解析：体心立方、面心立方、密排六方都是常见的晶体结构。
5. 合金元素在钢中的作用不包括（）A. 提高硬度B. 降低韧性C. 改善耐蚀性D. 细化晶粒答案：B解析：合金元素一般会改善钢的性能，不会降低韧性。
6. 以下哪种热处理工艺可以提高材料的硬度（）A. 退火B. 正火C. 淬火D. 回火答案：C解析：淬火能使材料获得高硬度。
7. 金属材料的疲劳极限是指（）A. 材料在无限次交变载荷作用下不发生断裂的最大应力B. 材料在一定次数交变载荷作用下不发生断裂的最大应力C. 材料在一次拉伸试验中能承受的最大应力D. 材料在压缩试验中能承受的最大应力答案：A解析：疲劳极限是材料在无限次交变载荷作用下不发生断裂的最大应力。
8. 陶瓷材料的主要特点是（）A. 高强度B. 高韧性C. 耐高温D. 良好的导电性答案：C解析：陶瓷材料具有耐高温的特性。
9. 复合材料的优点不包括（）A. 比强度高B. 可设计性强C. 成本低D. 抗疲劳性能好答案：C解析：复合材料通常成本较高。
10. 高分子材料的分子量越大，则其（）A. 强度越高B. 韧性越好C. 流动性越好D. 加工性能越好答案：A解析：分子量越大，高分子材料的强度越高。
11. 材料的导热性越好，则其（）A. 保温性能越好B. 散热性能越好C. 耐腐蚀性越好D. 耐磨性越好答案：B解析：导热性好，散热性能就好。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
材料表面工程技术练习题（答案）一、解释名词1.喷丸强化技术:利用高速喷射的细小弹丸在室温下撞击受喷工件的表面，使表层材料在再结晶温度下产生弹、塑性变形，并呈现较大的残余压应力，从而提高工件表面强度、疲劳强度和抗压力腐蚀能力的表面工程技术。
2.干法热浸渗:先将经常规方法脱脂除锈清洗后的清洁工件或钢材进行溶剂处理，干燥后再将工件浸入欲渗金属溶液中，保温数分钟后抽出，水冷。
3.粘结底层:某些材料能够在很宽的条件下喷涂并粘结在清洁、光滑的表面上，而且这类涂层表面粗糙度适中，对随后喷涂的其它涂层有良好的粘结作用。
4.溅射镀膜:用高能粒子轰击固体表面，通过能量传递，使固体的原子或分子逸出表面并沉积在基片或工件表面形成薄膜的方法。
(在真空室中，利用荷能粒子轰击材料表面，使其原子获得足够的能量而溅出进入气相，然后在工件表面沉积的过程。
)5.分子束外延:在超高真空环境中，将薄膜诸组分元素的分子束流，直接喷到温度适宜的衬底表面上，在合适的条件下就能沉积出所需要的外延层。
6.激光合金化技术:激光合金化就是利用激光束将一种或多种合金元素快速熔入基体表面，从而使基体表层具有特定的合金成分的技术。
换言之，它是一种利用激光改变金属或合金表面化学成分的技术。
7.物理气相沉积:在真空条件下，利用各种物理方法，将镀料气化成原子、分子或使其粒子化为离子，直接沉积到基体表面上的方法。
8.真空蒸镀:在真空条件下，用加热蒸发的方法使镀料转化为气相，然后凝聚在基体表面的方法。
9.热喷涂工艺:热喷涂是用专用设备把某种固体材料熔化并使其雾化,加速喷射到机件表面,形成一特制薄层,以提高机件耐蚀、耐磨、耐高温等性能的一种工艺方法。
10.气相沉积:气相沉积技术也是一种在基体上形成一层功能膜的技术，它是利用气相之间的反应，在各种材料或制品表面沉积单层或多层薄膜，从而使材料或制品获得所需的各种优异性能。
气相沉积技术一般可分为两大类:物理气相沉积(pvd)和化学气相沉积(cvd)。
11.合金电镀:在一个镀槽中，同时沉积含有两种或两种以上金属元素镀层称为合金电镀。
12.腐蚀:材料与环境介质作用而引起的恶化变质或破坏。
13.电镀:在含有欲镀金属的盐类溶液中，在直流电的作用下，以被镀基体金属为阴极，以欲镀金属或其它惰性导体为阳极，通过电解作用，在基体表面上获得结合牢固的金属膜的表面工程技术。
14.堆焊:在零件表面熔敷上一层耐磨、耐蚀、耐热等具有特殊性能合金层的技术。
15.离子镀膜:真空蒸发镀膜:在真空室内，加热蒸发容器中待形成薄膜的原材料，使其原子或分子从表面气化逸出，形成蒸气流，入射到固体(基片/基板/衬底、工件)表面，凝结形成固态薄膜的方法。
16.化学转化膜:通过化学或电化学方法，使金属表面形成稳定的化合物膜层而不改变其金属外观(形状及几何尺寸)的一类技术。
17.表面工程技术:为满足特定的工程需求，使材料或零部件表面具有特殊的成分、结构和性能(或功能)的化学、物理方法与工艺。
18.表面能:严格意义上指材料表面的内能，包括原子的动能、原子间的势能以及原子中原子核和电子的动能和势能等。
19.洁净表面:材料表层原子结构的周期性不同于体内，但其化学成分仍与体内相同的表面。
20.清洁表面:一般指零件经过清洗(脱脂、浸蚀等)以后的表面。
21.吸附作用:物体表面上的原子或分子力场不饱和，有吸引周围其它物质(主要是气体、液体)分子的能力。
22.磨损:相对运动的物质摩擦过程中不断产生损失或残余变形的现象。
23.极化:腐蚀电池工作时，阴、阳极之间有电流通过，使阴、阳极之间的电位差(实际电极电位)比初始电位差要小得多的现象。
24.钝化:由于金属表面状态的改变引起金属表面活性的突然变化，使表面反应速度急剧降低的现象。
25.表面淬火:用特定热源将钢铁材料表面快速加热到Ac3(对亚共析钢)或者Ac1(对过共析钢)之上(奥氏体化)，然后使其快速冷却并发生马氏体相变，形成表面强化层的工艺过程。
27.喷丸强化:利用高速喷射的细小弹丸在室温下撞击受喷工件的表面，使表层材料在再结晶温度之下产生弹、塑性变形，并呈现较大的残余压应力，从而提高工件表面强度、疲劳强度和抗应力腐蚀能力的表面工程技术。
28.热扩渗:将工件放在特殊介质中加热，使介质中某一种或几种元素渗入工件表面，形成合金层(或掺杂层)的工艺。
29.热喷涂:采用各种热源使涂层材料加热熔化或半熔化，然后用高速气体使涂层材料分散细化并高速撞击到基体表面形成涂层的工艺过程。
30.热喷焊:采用热源使涂层材料在基体表面重新熔化或部分熔化，实现涂层与基体之间、涂层内颗粒之间的冶金结合，消除孔隙的表面处理技术。
31.电镀:在含有欲镀金属的盐类溶液中，在直流电的作用下，以被镀基体金属为阴极，以欲镀金属或其它惰性导体为阳极，通过电解作用，在基体表面上获得结合牢固的金属膜的表面工程技术。
32.化学镀:在无外加电流的状态下，借助合适的还原剂，使镀液中的金属离子还原成金属，并沉积到零件表面的一种镀覆方法。
33.复合电镀:在电镀或化学镀溶液中加入非溶性的固体微粒，并使其与主体金属共沉积在基体表面，或把长纤维埋入或卷缠于基体表面后沉积金属，形成一层金属基的表面复合材料的过程。
34.转化膜技术:通过化学或电化学方法，使金属表面形成稳定的化合物膜层形状及几何尺寸)的一类技术。
而不改变其金属外观(35.真空蒸发镀膜:在真空室内，加热蒸发容器中待形成薄膜的原材料，使其原子或分子从表面气化逸出，形成蒸气流，入射到固体(基片/基板/衬底、工件)表面，凝结形成固态薄膜的方法。
36.溅射镀膜:用高能粒子轰击固体表面，通过能量传递，使固体的原子或分子逸出表面并沉积在基片或工件表面形成薄膜的方法。
37.离子镀膜:在真空条件下，靠直流电场引起放电，阳极兼作蒸发源，基片放在阴极上，在气体离子和蒸发物质的轰击下，将蒸发物质或其反应物镀在基片上。
二、填空题1. 对于受控喷丸技术，钢制零件一般选用( 铸钢 )或( 铸铁 )弹丸，以得到较深的塑性变形层和较大的残余应力值，但要求获得低粗糙度时，常采用( 玻璃 )弹丸。
不锈钢、铝、钛合金一般也采取( 玻璃 )弹丸。
2. 钢件渗碳后，表面为( 高碳 )钢，心部仍保持( 低碳 )状态。
再通过( 淬火 )及( 低温回火 )工艺，可使渗碳件具有表面硬度高，耐磨损，心部硬度低，塑性和韧性好的特点。
3.各种渗碳剂或渗碳气体在高温下产生的活性碳原子是不一样的。
为了评价气氛的渗碳能力，把在给定温度下，钢件表面碳含量与炉中气氛达到( 动平衡 )时，钢件表面的( 实际碳含量 )称为碳势。
4.感应加热表面淬火的原理是利用感应电流的( 集肤效应 )，( 临近效应 )和( 环状效应 )。
5. ( 表面硬度 )、( 渗碳层深度 )和( 心部硬度 )是衡量气体渗碳件是否合格的三大主要性能指标，它们基本决定了渗碳件的综合力学性能。
6.热喷涂时，熔滴撞击基材后扩展成( 薄膜 )，撞击时的高能量有助于熔滴的扩展，但会因为( 表面张力 )和( 凝固过程 )而停止扩展，并凝固成一种( 扁平的薄饼状 )结构。
7.采用特定热源将钢铁材料表面快速加热到( Ac3(对亚共析钢) )或者( Ac1(对过共析钢) )温度以上，然后使其( 快速 )冷却并发生( 马氏体 )转变，形成表面强化层的工艺过程，就称为表面淬火技术。
8.热扩渗时，渗剂元素原子扩散的机理主要有( 间隙式扩散 )、( 置换式扩散 )和( 空位式扩散 )三种。
9.腐蚀按材料腐蚀原理分为( 化学腐蚀 )和( 电化学腐蚀 )两种。
10.热喷涂时，当熔滴撞击基体并快速冷却凝固时，颗粒内部会产生( 压应力 )，而在基体表面产生( 拉应力 )。
喷涂完成后，涂层内部残余应力大小与( 涂层厚度 )成正比。
11.磨损分为( 粘着磨损 )、( 磨粒磨损 )、( 疲劳磨损 )、( 腐蚀磨损 )微动磨损、冲蚀(包括气蚀)磨损高温磨损。
12.离子镀膜是( 真空蒸发 )与( 真空溅射 )相结合的一种镀膜工艺。
13.常用的热喷涂工艺方法有( 火焰喷涂工艺 )、( 电弧喷涂工艺 )和( 等离子喷涂工艺 )。
三、简答题1(表面淬火技术与常规淬火技术有何区别,答:提高加热速度将使钢的相变点温度大幅度提高。
快速加热还可以使奥氏体晶粒及其中的亚结构显著细化。
表面淬火的冷却速度一般比整体淬火的要快。
因此，材料经表面淬火后的硬度值比普通淬火后的要高。
快速加热条件下渗碳体难以充分溶解，形成的奥氏体成分也相当不均匀。
这些不均匀的奥氏体不但促进过冷奥氏体分解，而且在随后的快速淬火过程中分别形成低碳马氏体区域与高碳马氏体区域，造成显微硬度的微观不均匀。
因此，表面淬火之前常需要进行预先热处理。
2(简述复合镀的原理和需要满足的基本条件,答:复合镀是将固体微粒子加入镀液中与金属或合金共沉积，形成一种金属基的表面复合材料的过程。
复合镀需要满足的基本条件:(1)粒子在镀液中是充分稳定的，既不会发生)粒子在镀液中要完全润湿，形成任何化学反应，也不会促使镀液分解。
(2 分散均匀的悬浮液。
(3)镀液的性质要有利于固体粒子带正电荷，即有利于)粒子的粒度要适当。
(5)要有粒子吸附阳离子表面活性剂及金属离子。
(4 适当的搅拌。
3(最基本的金属腐蚀的主要形式和金属材料腐蚀控制及防护方法, 答:金属腐蚀的主要形式:局部腐蚀、全面腐蚀和在机械力作用下的腐蚀。
金属材料腐蚀控制及防护方法:(1)产品合理设计与正确选材(2)电化学保护(3)表面覆层及表面处理(4)加入缓蚀剂。
4(简述热喷涂涂层的形成过程。
答:涂层材料经加热熔化和加速----撞击基体----冷却凝固----形成涂层。
其中涂层材料的加热、加速和凝固过程是三个最主要的方面。
一般希望所有涂层材料都完全熔化并一直保持到撞击基体表面之前，并且不产生挥发。
喷涂材料在飞行速度最大时撞击基体的颗粒动能与冲击变形量最大，形成的涂层结合较好。
因此，调整喷嘴与工件的距离到最佳位置非常重要。
熔滴撞击基材后扩展成薄膜，撞击时的高速度有助于熔滴的扩展，但会因为表面张力或凝固过程而停止扩展，并凝固成一种扁平的薄饼状结构。
5.简述离子镀膜的特点,答:膜层与基材结合力高:高能量的离子不仅能打入基材，而且在与基材表面原子撞击时，还放出热，使膜层与基材间形成显微合金层，提高结合强度。
均镀能力强:惰性气体原子在放电时撞击蒸气镀膜粒子，使之分散，提高均镀能力。
基体材料与镀膜材料可以广泛搭配:基材可以是金属、陶瓷、玻璃，塑料等;镀膜材料也可以是金属和各类陶瓷材料。
6(简述常用的热浸渗方法及其应用,答:热浸渗工艺按脱脂除锈、表面保洁方式来分两种:溶剂法(湿法和干法)、氧化还原法(森吉米尔法)。
热渗锌层具有良好的耐腐蚀能力，更高的硬度和耐磨性。