材料性能学考卷及答案
材料性能学答案
1. 下列3组试验中，每组第一个测试方法测试的韧脆转化温度较低的是（ C ）。
A. 拉伸和扭转B. 缺口静弯曲和缺口扭转弯曲C. 光滑试样拉伸和缺口试样拉伸2. 渗氮层应该选择何种硬度方法测试硬度（ A ）A. 显微维氏硬度；B. 洛氏硬度；C. 布氏硬度；D.肖氏硬度3. 下列不属于解理断裂的基本微观特征的是（ A ）A．韧窝 B.解理台阶 C.河流花样 D.舌状花样4. 空间飞行器用的材料，要保证结构的刚度又要求有较轻的重量，一般情况下衡量此种材料弹性性能的指标是（ D ）A．杨氏模数 B.切边模数 C.弹性比功 D.比弹性模数5．K I表示I型裂纹，I型裂纹指的是（ A）A.张开型B.滑开型C. 撕开型D. 混合型6. 韧度是衡量材料韧性大小的力学指标，韧性是指材料断裂前吸收（ A ）的能力。
A.塑性变形功和断裂功B.弹性变形功和断裂功C. 弹性变形功和塑性变形功D.塑性变形功12.顺磁矩来源于（ B ）。
A. 电子受外加磁场产生的抗磁矩B. 原子的固有磁矩C. 原子自旋磁矩；15. 下列因素中对材料弹性模数影响最小的是（ C ）。
A.键合方式和原子结构；B.晶体结构；C. 微观组织2. 下列对于真应力、真应变说法正确的是（ B ）A. 真应力＜工程应力；B. 真应力＞工程应力；C. 真应变＞工程应变；3. 下列因素对弹性模量E影响最大的是（ D ）A．碳钢加入合金元素 B.细化晶粒 C.钢进行淬火处理 D.升高温度5．中、低碳钢光滑试样静拉伸断裂开始于（ A）A.表面B.表层一定深度C. 心部D. 以上都有可能6. 在用压入法时，哪种情况会造成硬度值偏大（ A ）。
A.过于接近试样端面B.过于接近其它测量点C. 淬火钢试样底面氧化皮未清除7. 热膨胀与其他性能关系错误的是（ C ）。
A. 材料热容增大热膨胀系数增大；B.结合能大的材料热膨胀系数小；C.熔点高的材料热膨胀系数高14 .下列说法错误的是（C ）A.金属材料电阻率随温度升高而增大。
材料性能学考试试题
材料性能学考试试题一、选择题1.以下哪个不属于材料性能的根本分类？– A. 机械性能– B. 热性能– C. 化学性能– D. 形态性能2.材料的硬度是指材料抵抗塑性变形的能力。
以下哪个硬度测试方法是通过使用金刚石锥尖对材料进行压痕测试的？– A. 佩氏硬度– B. 洛氏硬度– C. 布氏硬度– D. 维氏硬度3.建筑材料的抗压强度是指材料在受到压缩作用下能够承受的最大应力。
以下哪个单位用于表示抗压强度？– A. N/mm^2– B. kg/m– C. J/m^3– D. m/s^24.以下哪个材料是具有良好导电性能的金属？– A. 钼– B. 铝– C. 铅– D. 锌5.温度是影响材料性能的重要因素之一。
以下哪个材料的耐高温性能最好？– A. 聚乙烯– B. 尼龙– C. 涤纶– D. 聚苯乙烯二、填空题1.弹性模量是材料的______________。
2.___________是材料在固态下由热胀造成的体积膨胀。
3.冶金学中，___________是指固态金属晶粒间的界面。
4.断口形貌是材料断裂过程中形成的_____________。
5.碳化钨是一种_____________。
三、简答题1.请简要介绍一下材料的弹性变形和塑性变形的主要差异。
2.请解释一下什么是材料的韧性。
3.请举例说明材料的热膨胀性。
4.解释一下材料的导热性和导电性的区别。
5.什么是材料的耐腐蚀性？四、论述题1.简述材料性能对于材料选择的重要性，并以两个实际材料为例进行论述。
2.请论述材料的机械性能对于工程工程的影响以及如何优化材料的机械性能。
以上就是材料性能学考试试题的内容。
希望这些题目能够对您的学习和考试有所帮助！如需进一步了解每个问题的答案，请参考专业课程或教材。
材料性能学试题及答案121
3、试说明软磁材料和硬磁材料的主要性能标志。
4、为什么金属的电阻因温度升高而增大，而半导体的电阻却因温度升高而减小？
5、影响材料铁电性的主要因素有哪些？
四、分析讨论题（本题共3道题，每题10分，共30分）
1、对储氢合金在吸放氢过程中的相转变进行分析讨论，并画出对应的PCT图。
5、热量总是从高温向低温传递。（×）
6、只有存在未被排满电子的电子壳层的原子，才具有原子磁矩，这种原子磁矩通常称为原子的固有磁矩。（√）
7、根据量子电子理论，不是所有的自由电子都参与了导电，而是只有处于较高能态的自由电子参与导电。（√）
8、电介质的介电常数ε在数值上等于电容器在真空状态（无电介质）时的电容与存在电介质时的电容之比。（×）
考生信息栏
系专业级班级姓名学号
装订线
9、绝缘材料的击穿电压只与材料本身的性质有关，而跟温度、压力和试样的形状等外界因素无关。（×）
10、介质的折射率与介质的极化现象有关，一般情况下离子的极化率越大，则这种介质的折射率越大。（√）
三、简答题（本题共5道题，每题6分，共30分）
1、简述超导体的两个基本特性和三个性能指标。
2、利用能带理论对材料的导电性能进行分析，并画出导体、半导体和绝缘体三种材料的能带结构示意图。
12、没有电场作用，由机械应力13、在温度高于居里点时，铁电体的自发极化为零。
14、将金属电极与标准氢电极组成一个电池，并把标准氢电极的电极点位设为0，则金属电极相对于氢标准电极的相对平衡电极电位称为标准电极电位。
二、判断题：（本题共10小题，每题2分，共20分）
1、固溶体合金的电阻由两部分组成：一是溶剂的电阻，其随温度升高而增大；而是溶剂引起的附加电阻，其与温度无关，只与溶质原子的浓度有关。（√）
材料性能学期末考试试卷标准答案
材料单向静拉伸 主要用于测定韧性材料的基本力学性能指标：比例极限与弹性极限、屈服
强度、抗拉强度、伸长率、断面收缩率等。如低碳钢的单向静拉伸
扭转试验
(1)测定那些在拉伸时呈现脆性的材料( ts / σc = 0.5 ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
《材料性能学》考试试卷
A 卷 共（ 6 ）页，第（ 5 ）页
六、指出下列力学性能指标的名称及单位（6 分） σ-1 σb aKV KI
ΔKth σT
δ/t
A 卷 共（ 6 ）页，第（ 6 ）页
（）
5.测 20Cr 渗碳淬火钢的塑性，应采用一次冲击试验。
（）
6. 比较不同牌号灰铸铁的塑性差异，应采用扭转试验。
（）
7．解理断裂断裂是脆性断裂的一种机理，属于沿晶断裂方式。
（）
A 卷 共（ 6 ）页，第（ 3 ）页
8、半导体和绝缘体导电的差异在于绝缘体的导带和价带之间存在一个较宽的禁带，
而半导体导带和价带之间不存在禁带。
3.解释用于高周疲劳的工件常常采用化学或机械处理使其表面强化的原因。
A 卷 共（ 6 ）页，第（ 4 ）页
4.断裂韧度试验对试样及尺寸有何要求？
五、计算题（10 分） 采用屈服强度σ0.2=1500MPa、断裂韧度KIc=65MPa.m1/2的钢材制造出一大型厚板构
件，探伤发现有 4mm长的横向穿透裂纹。若该钢板在轴向拉应力σ=600MPa下工作， 计算
确在（）内打 X，并进行更正。（10 分,每题 1 分）
1．弹簧作为典型的弹性元件，其重要作用是减震和储能作用，因此应具有较高
的屈服强度。
（）
2．弹性模量主要取决于健合力的大小，与晶体结构。组织类型、晶粒大小等基
本无关。
（）
3． 测量淬火、回火的高速钢刀具的硬度，宜采用布氏硬度。
（）
4．测量氮化层的硬度宜采用维氏Байду номын сангаас度。
断裂和
断裂；按断裂
材料性能学复习题及答案
材料性能学复习题及答案一、单项选择题1. 材料的弹性模量是指材料在受到外力作用时，应力与应变的比值。
下列哪种材料通常具有较高的弹性模量？A. 橡胶B. 木材C. 钢铁D. 塑料答案：C2. 材料的屈服强度是指材料在受到外力作用时，开始发生永久变形的应力值。
下列哪种情况下材料的屈服强度会降低？A. 提高温度B. 降低温度C. 增加材料的纯度D. 进行热处理答案：A3. 疲劳强度是指材料在反复加载和卸载过程中，能够承受的最大应力而不发生断裂的能力。
下列哪种材料通常具有较好的疲劳强度？A. 纯金属B. 合金C. 复合材料D. 陶瓷材料答案：B二、多项选择题1. 影响材料硬度的因素包括哪些？A. 材料的微观结构B. 材料的化学成分C. 材料的加工工艺D. 材料的表面处理答案：ABCD2. 材料的断裂韧性是指材料在受到外力作用时，抵抗裂纹扩展的能力。
下列哪些因素可以提高材料的断裂韧性？A. 增加材料的韧性B. 减少材料的缺陷C. 提高材料的硬度D. 改善材料的微观结构答案：ABD三、判断题1. 材料的塑性是指材料在受到外力作用时，能够发生永久变形而不断裂的性质。
（对）2. 材料的导热系数越高，其导热性能越好。
（对）3. 材料的抗拉强度和屈服强度是相同的概念。
（错）四、简答题1. 简述材料的疲劳破坏过程。
答：材料的疲劳破坏过程通常包括裂纹的萌生、扩展和最终断裂三个阶段。
在反复加载和卸载的过程中，材料内部的微裂纹逐渐扩展，当裂纹扩展到一定程度时，材料的承载能力下降，最终导致断裂。
2. 描述材料的蠕变现象及其影响因素。
答：材料的蠕变现象是指在恒定应力作用下，材料发生持续的塑性变形。
影响蠕变的因素包括应力水平、温度、材料的微观结构和化学成分等。
高应力、高温和材料内部的缺陷都可能加速蠕变过程。
五、计算题1. 已知某材料的弹性模量为200 GPa，当受到100 MPa的应力时，计算其应变值。
答：根据弹性模量的定义，应变值可以通过应力除以弹性模量来计算。
材料性能学考卷及答案
材料性能学考卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种材料的弹性模量最大？A. 钢铁B. 塑料C. 木材D. 橡胶2. 下列哪种材料的抗拉强度最高？A. 铝合金B. 玻璃纤维C. 碳钢D. 陶瓷3. 下列哪种材料的硬度最大？A. 黄铜B. 不锈钢C. 钨D. 铅4. 下列哪种材料的导热系数最高？A. 铜B. 铝C. 铁D. 硅胶5. 下列哪种材料的比热容最大？A. 水泥B. 橡胶C. 石墨D. 空气6. 下列哪种材料的密度最小？A. 聚乙烯B. 聚氨酯C. 聚氯乙烯D. 聚丙烯7. 下列哪种材料的断裂韧性最高？A. 玛瑙B. 玉石C. 钨钢D. 玻璃8. 下列哪种材料的耐磨性最好？A. 高铬铸铁B. 轴承钢C. 铸铝D. 粉末冶金9. 下列哪种材料的抗腐蚀性最好？A. 镍基合金B. 铜镍合金C. 铬镍合金D. 钛合金10. 下列哪种材料的磁导率最高？A. 铁B. 钴C. 镍D. 铅二、填空题（每题2分，共20分）1. 材料的弹性极限是指材料在受力后，去掉外力仍能恢复原状的______应力。
2. 材料的屈服强度是指材料在受力过程中，产生______变形时的应力。
3. 材料的断裂韧性是指材料抵抗______裂纹扩展的能力。
4. 材料的疲劳极限是指材料在______循环应力作用下，不发生疲劳破坏的最大应力。
5. 材料的导热系数是指在稳态热传导条件下，单位时间内通过单位面积、单位厚度的材料，温度梯度为1K时传递的______。
6. 材料的比热容是指单位质量的材料温度升高1K所需吸收的______。
7. 材料的密度是指单位体积的______。
8. 材料的硬度是指材料抵抗______变形的能力。
9. 材料的耐磨性是指材料在______过程中抵抗磨损的能力。
10. 材料的抗腐蚀性是指材料在______环境中抵抗腐蚀的能力。
三、简答题（每题10分，共30分）1. 请简要介绍材料性能学的研究内容。
2. 请解释弹性模量、屈服强度和断裂韧性三个力学性能指标的区别。
材料性能学期末考试试题
材料性能学期末考试试题A一、判断题（1）退火碳钢的力学—伸长曲线是一种最典型的拉伸曲线（2）在单向拉伸过程中，绝大部分固体材料都首先产生弹性变形，除去外力后变形消失而恢复原状，因此所有变形都有可逆的特点。
（3）应力腐蚀宏观短裤形貌中，齐雅雯扩展区常可见黑色或灰黑色的腐蚀产物或氧化现象。
（4）弹性后效是指材料在快速加载或卸载后，随着时间的延长而产生的附件弹性应变的性能（5）屈服强度是一个组织不敏感的力学参量。
（6）材料的塑性变形是微观结构的相邻部分参数临时性位移。
（7）金属材料高温力学性能中的温度高低是以其”约比温度”为标准的，即T/Tm＞0.5为高温状态。
（8）材料的理论断裂强度比实际断裂强度小。
（9）材料基体相结构不同，材料发生塑性变形的难易和断裂的机理不同。
（10）冲蚀磨损是接触面之间纯在着硬质粒子时所产生的一种磨损。
二、选择题（3）在实际应用的材料中，大多数属以下哪些材料？A单晶材料B多晶材料C支晶体材料D非晶材料（4）下列不属于接力断裂的基本微观特征的是？A韧窝B理解台阶C舌状花样D河流花样（5）下面有关断裂韧度的说法，错误的是？A断裂韧度是材料的固有性能，是可以通过实验方法测定的材料常数B断裂韧度表证金属材料抵抗裂纹失稳扩展的能力C断裂韧度随强度的升高而升高D细化晶料的合金元素使断裂韧度提高、（6）当温度低于某一T1温度时，材料有韧性状态变成脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集变为穿晶解理，这属于材料的什么现象？A疲劳极限 B 解理 C 低温脆性 D 冲击脆化效应（7）根据K判据，裂纹能发生扩展的基本条件为A G1＜G2B K1 ＞K2C K1 ＜K2D 无法判定（8）下面裂纹扩展方式中，以哪种扩展方式最危险A 撕开型B 划开型C 切开型D 张开型（9）固体材料的各种热学性能就其物理本质而言，均与构成材料质点的什么有关？A 热振动B 晶体结构C 微观组织D 化学成分（10）”水滴石穿“属于A 冲蚀磨损B 腐蚀磨损C 粘着磨损D 磨粒磨损三、填空题（1）常见的晶体塑性变形机理为晶体的和（2）从材料断裂前是否发生塑性变形来看，材料的断裂可分为和（3）当情况下，采用K判据来判断材料是否发生裂纹扩展时需要修正。
(完整版)材料性能学考卷及答案
3、说明K I和K IC的异同。
对比K IC和K C的区别，说明K I和K IC中的I的含义。
（6分）
K Ic代表的是材料的断裂力学性能指标，是临界应力场强度因子，取决于材料的成分、组织结构等内在因素。
K I是力学参量，表示裂纹尖端应力场强度的大小，取决于外加应力、尺寸和裂纹类型，与材料无关。
（3分）
K Ic称为平面应变的断裂韧性，K c为平面应力的断裂韧性。
对于同一材料而言，K Ic<K c，平面应变状态更危险，通常以前者衡
量材料的断裂韧性。
K
IC 中的I代表平面应变，K
I
的I表示I型裂纹。
2
2
22
2)1(23
12
13
12
3)
121121()112112(21
1
12)1
12112(1231)1
21121(112R w w w w w
w R
w w n n n n n n n n w w R n n w w -=⨯=-=+-=+-=+--=-=+--=分）
五、证明题（共8分）
一入射光以较小的入射角内i 和折射角r 穿过一透明玻璃板。
证明透过后的光强系数为（1-R ）2。
设玻璃对光的衰减不变。
设空气为介质1，透明玻璃为介质2，光进入到玻璃之前的能量为W1,进入到玻璃之后光的能量为W2，再次进入到空气中后的能量为W3，则透过后的光强系数应为w3/w1（2分）。
则有
（1分） （1分） （1分） （1分） （1分） （1分）。
材料力学性能考试题及答案
07 秋材料力学性能一、填空：（每空1分,总分25分）1.材料硬度的测定方法有、和。
2.在材料力学行为的研究中，经常采用三种典型的试样进行研究，即、和。
3.平均应力越高，疲劳寿命。
4.材料在扭转作用下,在圆杆横截面上无正应力而只有,中心处切应力为,表面处。
5.脆性断裂的两种方式为和。
6.脆性材料切口根部裂纹形成准则遵循断裂准则；塑性材料切口根部裂纹形成准则遵循断裂准则；7.外力与裂纹面的取向关系不同，断裂模式不同，张开型中外加拉应力与断裂面，而在滑开型中两者的取向关系则为。
8．蠕变断裂全过程大致由、和三个阶段组成。
9．磨损目前比较常用的分类方法是按磨损的失效机制分为、和腐蚀磨损等。
10．深层剥落一般发生在表面强化材料的区域。
11．诱发材料脆断的三大因素分别是、和。
二、选择：（每题1分，总分15分）（）1. 下列哪项不是陶瓷材料的优点a）耐高温 b) 耐腐蚀 c) 耐磨损 d)塑性好（）2. 对于脆性材料，其抗压强度一般比抗拉强度a)高b)低c) 相等d) 不确定（）3.用10mm直径淬火钢球，加压3000kg，保持30s，测得的布氏硬度值为150的正确表示应为a) 150HBW10／3000／30 b) 150HRA3000／l0／30c) 150HRC30／3000／10 d) 150HBSl0／3000／30（）4.对同一种材料，δ5比δ10a) 大 b) 小 c) 相同 d) 不确定（）5.下列哪种材料用显微硬度方法测定其硬度。
a) 淬火钢件 b) 灰铸铁铸件c) 退货态下的软钢 d) 陶瓷（）6.下列哪种材料适合作为机床床身材料a) 45钢 b) 40Cr钢 c) 35CrMo钢 d) 灰铸铁（）7.下列哪种断裂模式的外加应力与裂纹面垂直，因而它是最危险的一种断裂方式。
a) 撕开型 b) 张开型 c) 滑开型 d) 复合型（）8. 下列哪副图是金属材料沿晶断裂的典型断口形貌a) b) c) d)（）9.下列哪种材料中的弹性模量最高a) 氧化铝 b) 钢 c) 铝 d) 铜（）10.韧性材料在什么样的条件下可能变成脆性材料a)增大缺口半径 b) 增大加载速度c) 升高温度 d) 减小晶粒尺寸（）11．应力腐蚀门槛值正确的符号为a) K ISCC b) ΔK th c) K IC d) CF（）12．σm=0 ， R=-1 表示下列哪种循环应力a) 交变对称循环 b)交变不对称循环c) 脉动循环 d) 波动循环（）13．为提高材料的疲劳寿命可采取如下措施a)引入表面拉应力b) 引入表面压应力c) 引入内部压应力d) 引入内部拉应力（）14．工程上产生疲劳断裂时的应力水平一般都比条件屈服强度a) 高b) 低 c) 一样 d) 不一定（）15．下列曲线中哪种为脆性材料的应力-应变曲线a) b) c) d)三、判断：（每题1 分，总分15分）（）1.材料的力学行为与材料的力学性能是同一概念。
材料性能期末考试题及答案
材料性能期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料的弹性模量是指材料在弹性范围内，应力与应变的比值，其单位是：A. MPaB. GPaC. N/m²D. Pa2. 材料的硬度通常用来描述材料的：A. 韧性B. 强度C. 耐久性D. 抗划伤能力3. 材料的热膨胀系数是指材料在温度变化时，体积或长度的相对变化率，其单位是：A. °C⁻¹B. K⁻¹C. °F⁻¹D. 1/°C4. 材料的屈服强度是指材料在受到外力作用时，开始发生永久变形的应力值，通常用下列哪个单位表示：A. MPaB. GPaC. N/m²D. Pa5. 材料的疲劳强度是指材料在循环载荷作用下，发生疲劳破坏的应力值，通常与下列哪个因素无关：A. 材料的微观结构B. 载荷的频率C. 材料的密度D. 环境温度二、填空题（每空2分，共20分）6. 材料的________是指材料在受到外力作用时，能够承受的最大应力值而不发生断裂。
7. 材料的________是指材料在受到外力作用时，能够承受的最小应力值而不发生永久变形。
8. 材料的________是指材料在受到外力作用时，能够承受的最小应力值而不发生塑性变形。
9. 材料的________是指材料在受到外力作用时，能够承受的最大应力值而不发生永久变形。
10. 材料的________是指材料在受到外力作用时，能够承受的最大应力值而不发生塑性变形。
三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述材料的疲劳破坏机理。
12. 解释什么是材料的蠕变现象，并简述其影响因素。
13. 描述材料的断裂韧性及其在工程应用中的重要性。
四、计算题（每题15分，共30分）14. 某材料的弹性模量为200 GPa，当其受到100 MPa的应力作用时，计算其应变值。
15. 假设有一块材料的屈服强度为300 MPa，若在循环载荷作用下，该材料的疲劳强度降低到200 MPa，计算其疲劳强度降低的百分比。
《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%7、形变强化是材料的一种特性，是下列（ C ）阶段产生的现象。
A、弹性变形；B、冲击变形；C、均匀塑性变形；D、屈服变形。
材料性能学作业及答案
σ2=407.4357，ε2=0。0500，
σ3= 509.2946,ε3=0。0900,
σ4= 611。1536,ε4=0.1500，
σ5= 713.0125，ε5=0.2300，
又由公式(真应变）e=ln(L/L0）=ln（1+ε)，(真应力）S=σ（1+ε)，计算得：
3提高机件表面塑性抗力（强度和硬度），降低表面的有效拉应力，如采用表面喷丸及滚压、表面热处理和化学热处理、符合强化等措施，可抑制材料表面疲劳裂纹的萌生和扩展有效的提高疲劳强度。
4进行固溶强化、细晶强化、弥散强化处理，减少非金属夹杂物及冶金缺陷，提高组织均匀性,可提高材料形变抗力和疲劳强度.
8。试述应力集中和应力比对疲劳寿命和疲劳强度的影响规律.
其中由第二类椭圆积分:
当a/c=0。3时，查表得Ф2=1。19.将有关数据代入上式,得：
KI1=61。2(MPa·m1/2）〈KIC1=110（MPa·m1/2)
由此可见，KI1〈KIC1，说明使用材料1不会发生脆性断裂，可以选用。
由此类推：
(2）KI2=60。4（MPa·m1/2)<KIC2=95(MPa·m1/2)
1.解释下列名词
2.说明下列力学性能指标的意义
3.简述缺口三效应
（1）造成应力集中
（2)改变了缺口前方的应力状态，使平板中的材料所受应力由原来的单向拉伸变为两向或三向拉伸
(3)缺口使塑性材料得到强化
9.说明下列工件选用何种硬度试验法
解：
(1）渗碳层的硬度分布：HK或HV
（2）淬火钢:HRC
(3）灰铸铁:HB
由此可见，KI〈KIC，说明使用材料2不会发生脆性断裂，可以选用。
材料性能与应用期末考试习题及答案
－、单选题l、材料中的间隙溶质元素含量增加，则材料的韧脆转化温度（）。
A. 先降低后升高B. 降低C. 升高D. 不变正确答案：C2、顺丁橡胶的分子链上没有取代基团丁苯胶有庞大的侧苯基所以顺丁橡胶的内耗（）丁苯橡胶。
A. 小于B.大于C. 不大于D. 等于正确答案：A3、顺丁橡胶的分子链上没有取代基团丁苯胶有庞大的侧苯基所以顺丁橡胶的内耗（）丁苯橡胶。
A. 小于B. 大于D. 不大于正确答案：A4、真应变总是（）工程应变。
A. 小于B.不大于C. 大于D. 等于正确答案：A5、对于陶瓷材料而言压缩弹性模量往往（）拉伸弹性模量。
A. 小于或等于B. 等于C. 大于D.小于正确答案：C6、在颈缩开始时，真应变在数值上（）应变强化指数。
A¥B. <C. >D=正确答案：D7、材料组织越不均匀，滞弹性越明显。
经滓火或塑性变形后，滞弹A. 增大B. 无规则变化C. 先增大后减小D. 减小正确答案：A8、以下材料强化手段中，能提高材料屈服强度同时不降低材料塑性的方法为（）。
A. 形变强化B. 细晶强化C. 固溶强化D. 第二相强化正确答案：B9、对于冷成形用材料而言总是希望获得尽量大的均匀塑形变形量，从这个角度来说此时材料的加工硬化指数就应该（）。
A. 大B. 小C. 无所谓D. 适中10、桥式起重梁在使用时为避免挠度偏大，在起吊重物时引起振动应该有足够的（）。
A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 刚度D. 塑性正确答案：C11、材料在工程使用中，随着构件截面尺寸的增加，其断裂韧性逐渐（），最终趋于一个稳定值。
A. 减小B. 先增大后减小C. 先减小后增大D. 增大正确答案：A12、容器纵向裂纹在内压力下的扩展，属于哪种开裂方式（）。
A. 撕开型B. 张开型C. 滑开型D. 复合型13、设计或使用机器的原则力求（）磨合期（）稳定磨损期，（）剧烈磨损到来。
A. 缩短、推迟、延长B. 延长、缩短、推迟C. 延长、推迟、缩短D. 缩短、延长、推迟正确答案：D14、sec的宏观形貌包括：脆性断裂，时有少量塑性撕裂痕迹；裂纹）的裂纹源最为危险，是引起sec的原源有多个，其中（因A. 与外加拉应力呈45°角B. 无法判断C. 与外加拉应力方向垂直D. 与外加拉应力方向平行正确答案：C二、多选题l、交流磁场下磁损耗主要包括哪些？A. 涡流损耗B. 磁化损耗C. 磁滞损耗D.剩余损耗正确答案：A、C、D2、以下属千解理断口基本微观特征的是（）和（）。
材料性能学考卷及答案
材料性能学考卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种材料的弹性模量最大？A. 钢铁B. 塑料C. 木材D. 橡胶2. 下列哪种材料的抗拉强度最高？A. 铝合金B. 玻璃C. 高强度钢D. 纤维素3. 下列哪种材料的硬度最大？A. 黄金B. 铅C. 钨D. 铝A. 弹性B. 塑性C. 粘性D. 耐磨性5. 下列哪种材料的导电性最好？A. 铜B. 铁C. 铅D. 硅6. 下列哪种材料的比热容最大？A. 水泥B. 橡胶C. 铝D. 钨7. 下列哪种材料的密度最小？A. 聚乙烯B. 钢铁C. 铜D. 铅A. 导热性B. 热膨胀系数C. 弹性模量D. 抗压强度9. 下列哪种材料的耐腐蚀性最好？A. 铝B. 铁C. 铜镍合金D. 钢铁A. 耐候性B. 耐腐蚀性C. 热稳定性D. 抗压强度二、填空题（每题2分，共20分）1. 材料的性能主要包括______性能、______性能和______性能。
2. ______是指材料在受力过程中，产生变形后去掉外力仍能恢复原状的性质。
3. 材料的______是指材料在断裂前能承受的最大应力。
4. ______是指材料抵抗局部变形的能力，如压痕、刮擦等。
5. 材料的______是指材料在高温或低温环境下保持性能稳定的能力。
6. ______是指材料在受到腐蚀介质作用时，抵抗腐蚀破坏的能力。
7. 材料的______是指材料在受到冲击载荷作用时，吸收能量并产生变形而不破坏的能力。
8. ______是指材料在受到重复应力或循环应力作用时，抵抗疲劳破坏的能力。
9. 材料的______是指材料在受到电磁场作用时，产生电流的能力。
10. ______是指材料在单位长度、面积或体积内，质量的大小。
三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述材料力学性能的定义及其主要内容。
2. 简述材料物理性能的定义及其主要内容。
3. 简述材料环境性能的定义及其主要内容。
四、论述题（每题15分，共30分）1. 论述影响材料性能的主要因素。
【高等教育】材料性能学练习题及参考答案2
KIc Y ac
104 (200 0) ac ac 0.27m
Nc
Nc dN
0
ac
c a0
da Y
a
2.49106
三 名词解释（本题包括 4 小题，每小题 3 分，共 12 分） 1. 低应力脆断 2. 粘着磨损 3. 蠕变 4. 压电效应 5. 腐蚀疲劳 6.化学老化 1. 中、低强度钢的大型机件常常在工作应力并不高，甚至远低于屈服极限的情况下，发生脆性断裂 现象，这就是所谓的低应力脆断。 2. 粘着磨损又称咬合磨损。是因两种材料表面某些接触点局部压应力超过该处材料屈服强度发生粘 合并拽开而产生的一种表面损伤磨损，多发生在摩擦副相对滑动速度小，接触面氧化膜脆弱，润滑 条件差，以及接触应力大的滑动摩擦条件下。 3. 材料在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢地产生塑性变形的现象。 4. 这种没有电场作用，由机械应力的作用而使电介质晶体产生极化并形成晶体表面电荷的现象． 5. 金属在交变应力(循环应力或脉动应力)和腐蚀环境介质的共同作用下产生的脆性断裂为腐蚀疲 劳。 6. 化学老化是一种不可逆的化学反应，是高分子材料分子结构变化的结果。 四 说明下列力学性能指标的意义（本题包括 5 小题，每小题 3 分，共 15 分） 1. σ-1 2. AKV 1. 当循环应力低到某临界值 σ-1 时，疲劳曲线成为水平线，表明在此应力作用下试样可经历无限次 循环而不发生断裂(σ≤σ-1, N→∞)；当循环应力大于 σ-1 时，则试样仅经历有限次循环就会疲劳断裂， 故将 σ-1 定义为材料的疲劳强度 2. V 型缺口试样的冲击功 AK 五 简答题（本题包括 3 小题，每小题 6 分，共 18 分） 1. 可采用哪些技术措施提高材料的断裂韧性？ ⑴ 提高冶金质量 ⑵ 控制钢的成分和组织 ⑶ 热处理 临界区淬火 形变热处理
材料性能考卷
专业课原理概述部分一、选择题（每题1分，共5分）1. 下列哪种材料的弹性模量最高？（）A. 铝B. 钢C. 塑料D. 木材2. 金属材料屈服强度与抗拉强度的比值称为（）A. 延伸率B. 屈强比C. 硬度D. 弹性模量3. 下列哪种材料的塑性最好？（）A. 铸铁B. 铝合金C. 玉石D. 钢4. 陶瓷材料的典型物理性能是（）A. 高导电性B. 高热膨胀系数C. 高耐磨性D. 高延展性5. 纤维增强复合材料的基体材料通常是（）A. 金属B. 塑料C. 陶瓷D. 玻璃二、判断题（每题1分，共5分）1. 材料的硬度越高，其塑性越好。
（）2. 材料的疲劳寿命与应力幅值成正比。
（）3. 所有材料的强度和硬度都有直接关系。
（）4. 材料的韧性越高，其脆性越大。
（）5. 材料的磨损率只与材料的硬度有关。
（）三、填空题（每题1分，共5分）1. 材料的力学性能主要包括________、________、________、________和________。
2. 金属材料的热处理工艺主要有________、________、________和________。
3. 材料的疲劳破坏通常发生在________和________的交变应力作用下。
4. 材料的腐蚀速率受到________、________、________和________等因素的影响。
5. 高分子材料按来源可分为________和________两大类。
四、简答题（每题2分，共10分）1. 简述材料力学性能的定义及其重要性。
2. 什么是材料的疲劳极限？如何测定？3. 影响材料塑性的主要因素有哪些？4. 简述金属材料常见的腐蚀类型。
5. 高分子材料的老化现象是什么？有哪些影响因素？五、应用题（每题2分，共10分）1. 一根直径为10mm的钢棒，在拉伸试验中，当拉伸力为20kN时发生屈服，求该钢棒的屈服强度。
2. 某铸铁件的抗压强度为300MPa，求该铸铁件的抗拉强度。
材料性能试卷含答案
北京工业大学2012 ——2013学年第 2 学期《 材料性能 》 考试试卷 卷考试说明：承诺：本人已学习了《北京工业大学考场规则》和《北京工业大学学生违纪处分条例》，承诺在考试过程中自觉遵守有关规定，服从监考教师管理，诚信考试，做到不违纪、不作弊、不替考。
若有违反，愿接受相应的处分。
承诺人： 学号： 班号： 。
注：本试卷共 七 大题，共 10 页，满分100分，考试时必须使用卷后附加的统一答题纸。
第一部分 力学性能（Part I Mechanical Properties of Materials ）一、填空题（每空0.5分，共10分）1．在σ=E ε，τ=G γ中，E 和G 分别表示 杨氏 模量和 切变 模量，它们都是表征材料对 弹性 变形的抗力，其值越大，在相同应力下产生的弹性变形 就越小。
2．低碳钢试棒静拉伸断裂后，断口一般为杯锥状，由 纤维区 、 放射区 和 剪切唇 3个区域组成，称为断口特征三要素。
3．当冲击试验温度低于T K 时，材料由 延性 状态转变为 脆性 状态，冲击吸收功明显 降低 ，断裂机理由微孔聚集变为 穿晶解理 ，断口特征由纤维状变为 结晶状 ，这就是 低温 脆性。
4．疲劳破坏是 循环 应力引起的 低应力 断裂，其断裂应力水平往往低于材料的 抗拉 强度，甚至低于 屈服 强度。
5．应变硬化指数n 反映材料抵抗继续塑性变形的能力，n=1时，表示材料为完全理想的 弹性体 ，n=0时表示材料没有 应变硬化 能力，大多数金属的n 值在 0.1~0.5 之间。
二、名词解释（每小题2分，共10分）1.屈服强度：金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力。
对于无明显屈服的金属材料，规定以产生0.2%残余变形的应力值为其屈服极限，称为条件屈服极限或屈服强度。
大于此极限的外力作用，将会使零件永久失效，无法恢复。
2.脆性断裂：脆性断裂是描述材料宏观断裂的一种断裂形式，其特征是断裂过程吸收的能量较小，即断裂过程塑性变形小。
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三、问答题（共20分）
1、 衡量弹性的高低用什么指标，为什么提高材料的 弹性极限能够改善弹性。（4分）
衡量弹性高低用弹性比功ae=σe2/E。由于弹性比功取决于弹性极 限和弹性模量，而材质一定，弹性模量保持不变，因此依据公式可 知提高弹性极限可以提高材料的弹性比功，改善材料的弹性。
2、 某种断裂的微观断口上观察到河流装花样，能否 认定该断裂一定属于脆性断裂，为什么？如何根 据河流状花样寻找裂纹的源头。（4分）
四、分析题（共30分）
1、 比较布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度测试原理及压 痕特征。并在以上方法中选择适合测量下列材料硬 度的方法和标尺：渗碳层的硬度分布，淬火钢，灰 口铸铁，氮化层的硬度，高速钢刀具，退火的20 钢。（12分）
布氏硬度、维氏硬度测试原理基本上一致，以压头在试件表面留下 的压痕上承受的平均应力表示材料的硬度。洛氏硬度则是以压痕的深浅 表示材料的硬度。（3分）
KIc称为平面应变的断裂韧性，Kc为平面应力的断裂韧性。对于同一 材料而言，KIc<Kc，平面应变状态更危险，通常以前者衡量材料的断 裂韧性。KIC中的I代表平面应变，KI的I表示I型裂纹。
4、 简述影响金属导电性的因素。（6分）
（1）温度的影响：金属电阻随温度的升高而增大；（2分） （2）冷塑性变形和应力的影响：冷塑性变形使金属的电子率增大，拉 应力使电阻率上升，压应力使电阻率下降；（2分） （3）合金化对导电性的影响：一般情况下，形成固溶体和金属化合物 时电阻率增高，多相合金的电阻率与组成相的导电性、相对量及形貌有 关。（2分）
3、 奥氏体不锈钢从1000℃急冷淬火是顺磁性的，但 缓冷则表现出铁磁性，试解释之。（8分）
呈现不同的磁性能是因为热处理前后其组织发生了变化（2分）。钢 的所有组织中，除奥氏体为顺磁性外，其他组织均为强铁磁性组织（2 分）。急冷淬火时其组织主要为奥氏体，因此呈现顺磁性（2分），缓 冷时，则出现了其他的组织，因此呈现铁磁性（2分）
周疲劳，又称为 应力 疲劳；N为102～105，称
低 周疲劳，又称为 应变 疲劳。我们通常所称
的疲劳指 高周（应力） 疲劳。
6、温度升高使铁磁性的饱和磁化强度 下降 ，使剩余
磁感应强度 减小 ，使矫顽力 减小 。
7、根据材料被磁化后对磁场所产生的影响，可将材料分为
抗磁性 、 顺磁性
、 铁磁性 3类。
1、按照两接触面运动方式的不同，可以将摩擦分为 滚动摩擦 和 滑动摩擦 ，按照摩擦表面的接触状态分为 干 摩擦、 湿（流体） 摩擦、 边界 摩擦、 混合 摩擦、其中 干 摩 擦通常严禁出现。
2、材料的韧性温度储备通常用 △ 符号表示，取值在 20～60℃ 温度范围，对于相同的材料而言，韧性温度储备 越大，材料的工作温度就越 高 （高、低），材料就越 安全 （安全，不安全）。对于承受冲击载荷作用的重要机 件，韧性温度储备取 上限 （上限，下限）。
一、名词解释（每题4分，共12分）
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的
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。 二、填空题(每空1分，共30分)
（1分） （1分）
（1分）
（1分）
（1分） （1分）
五、证明题（共8分）
一入射光以较小的入射角内i和折射角r穿过一透明玻璃 板。证明透过后的光强系数为（1-R）2。设玻璃对光的衰减 不变。
设空气为介质1，透明玻璃为介质2，光进入到玻璃之前的能量为W1,进
入到玻璃之后光的能量为W2，再次进入到空气中后的能量为W3，则透过 后的光强系数应为w3/w1（2分）。则有
3、材料的缺口越深、越尖锐，材料的缺口敏感性就越 大
（大、小），材料的缺口敏感度就越 小 （大、小），材
料的对缺口就越 敏感 （敏感、不敏感）。
低碳钢的拉伸断口由 剪切唇 、 纤维区
、
放射区 三个区域组成，该宏观断口通常被称为
杯
锥 状断口。
5、按照应力高低和断裂寿命对疲劳分类，则N>105,称为 高
压痕特点：布氏硬度为球冠；洛氏硬度HRC为圆锥坑，HRB为球 冠；维氏硬度为四棱锥坑。（3分）
渗碳层的硬度梯度：显微维氏硬度Hv。（1分） 淬火钢：洛氏硬度HRC。（1分） 灰口铸铁：布氏硬度HBS。（1分） 高速钢刀具：洛氏硬度HRC。（1分） 氮化层硬度：（显微）维氏硬度Hv。（1分） 退火态20钢：布氏硬度HBS。（1分）
2、 什么是金属材料的塑性？对于下列材材料的塑 性： (1)40CrNiMo调质钢试样，(2)20Cr渗碳淬火
钢试样，(3)W18Cr4v钢淬火回火试样，(4)灰铸铁 试样，分别选用哪种试险机（液压万能材料试验 机、扭转试验机），采用何种试验方法测量。 （10分）
塑性：材料受到外力作用产生塑性变形而不破坏的能力。（2分） 塑性衡量：(1)40CrNiMo调质钢：液压万能材料试验机，单向拉伸 实验。（2分） (2)20Cr渗碳淬火钢：扭转试验机，扭转实验。（2分） (3)淬火、回火W18Cr4V钢：液压万能材料试验机，弯曲实验。（2 分） (4)灰铸铁：液压万能材料试验机，压缩实验。（2分）
不能判定断裂一定为脆性断裂。（1分）韧性和脆性断了依据断 口的宏观形貌和变形特征来判定，单纯从微观断口上的某些特征不 能确定断裂一定属于脆断。（2分）逆着河流的方向可以找到裂纹 源。
3、 说明KI和KIC的异同。对比KIC和KC的区别，说明 KI和KIC中的I的含义。（6分）
KIc代表的是材料的断裂力学性能指标，是临界应力场强度因子， 取决于材料的成分、组织结构等内在因素。KI是力学参量，表示裂纹尖 端应力场强度的大小，取决于外加应力、尺寸和裂纹类型，与材料无 关。（3分）