工程材料习题册-打印-答案

第一章 金属的性能

一、填空（将正确答案填在横线上。下同）

1、金属材料的性能一般分为两类。一类是使用性能，它包括物理性能、化学性能和力学性能等。另一类是工艺性能，它包括铸造性能、锻造性能、焊接性能和切削加工性能等。

2、大小不变或变化很慢的载荷称为静载荷，在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷称为冲击载荷，大小和方向随时间发生周期变化的载荷称为交变载荷。

3、变形一般分为弹性变形和塑性变形两种。不能随载荷的去除而消失的变形称为塑性变形。

4、强度是指金属材料在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力。

5、强度的常用衡量指标有抗拉强度和屈服强度，分别用符号σb 和σs 表示。

6、如果零件工作时所受的应力低于材料的σb 或σ0.2，则不会产生过量的塑性变形。

7、有一钢试样其截面积为100mm 2，已知钢试样的M P a S 314=σ

M P a

b 530=σ 。拉伸试验时，当受到拉力为—————— 试样出现屈服现象，当受到拉力为—————— 时，试样出现缩颈。 8、断裂前金属材料产生永久变形的能力称为塑性。金属材料的延伸率和断面收缩率的数值越大，表示材料的塑性越好。

9、一拉伸试样的原标距长度为50mm,直径为10mm 拉断后试样的标距长度为79mm ，缩颈处的最小直径为4.9 mm ，此材料的伸长率为—————，断面收缩率

为——————。 10．金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏能力。称为冲击韧性。

11．填出下列力学性能指标的符号：屈服点σs ，抗拉强度σb ，洛氏硬度C 标尺HRC ，伸长率δ，断面收缩率ψ，冲击韧度αk ，疲劳极限σ-1。

二、判断（正确打√，错误打×。下同）

1、弹性变形能随载荷的去除而消失。（√ ）

2、所有金属材料在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。（× ）

3、材料的屈服点越低，则允许的工作应力越高。（× ）

4、洛氏硬度值无单位。（√ ）

5、做布氏硬度试验时，当试验条件相同时，其压痕直径越小，材料的硬度越低。（× ）

6、材料对小能量多次冲击抗力的大小主要取决于材料的强度和塑性。（ ×）

7、布氏硬度测量法不宜于测量成品及较薄零件。（ √）

8、洛氏硬度值是根据压头压入被测定材料的压痕深度得出的。（√ ）

9、铸铁的铸造性能比钢好，故常用来铸造形状复杂的工件。（√ ）

三．选择（把正确答案填入括号内。下同）

1、拉伸试验时，试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的（B ）。

A.屈服点

B.抗拉强度

C.弹性极限

2、做疲劳试验时，试样承受的载荷为（C ）

A.静载荷

B.冲击载荷C交变载荷

3、洛氏硬度C标尺所用的压头是（B）

A.．淬硬钢球

B.金刚石圆锥体

C.硬质合金球

4．金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为（C ）

A.．塑性

B.硬度

C.强度

5．用拉伸试验可测定材料的（A ）性能指标。

A.．强度

B.硬度

C.韧性

四．名词解释

1．弹性变形与塑性变形

2．疲劳极限与抗拉强度

五．简述

1．画出低碳钢力—伸长曲线，并简述拉伸变形的几个阶段。

2．什么是塑性？塑性对材料的使用有什么实用意义？

第二章金属的结构与结晶

一、填空

1．原子呈无序堆积状况的物体叫非晶体。原子呈有序有规则排列的物体称为晶体。一般固态金属都属于晶体。

2．在晶体中由一系列原子组成的平面，称为晶面。通过两个或两个以上原子中心的直线，可代表晶格空间排列的一定晶向的直线，称为晶向。

3．常见的金属晶格类型有体心立方、面心立方和密排六方三种。铬属于体心立方晶格，铜属于面心立方晶格，锌属于密排六方晶格。

4．金属晶体结构的缺陷主要有点缺陷、线缺陷、面缺陷。晶体缺陷的存在都会造成晶格畸变，使塑性变形抗力增大，从而使金属的强度提高。

提高。

7．理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度。过冷度的大小与冷却速度有关，冷却速度越快，金属的实际结晶温度越低，过冷度也就越大。

8．金属的结晶过程是由晶核的形成和长大两个基本过程组成的。

9．金属在固态下，随温度的改变，由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为同素异构转变。

二、判断（正确打√，错误打×。下同）

2．非晶体具有各向同性的特点。（√）

3．体心立方晶格的原子位于立方体的八个顶角及立方体六个平面的中心。（×）

4．金属的实际结晶温度均低于理论结晶温度。（√）

5．金属结晶时过冷度越大。结晶后晶粒越粗。（×）

6．一般说，晶粒越细小，金属材料的力学性能越好。（√）

8．单晶体具有各向异性的特点。（√）

9．在任何情况下，铁及其合金都是体心立方晶格。（×）

10．同素异构转变过程也遵循晶核形成与晶核长大的规律。（√）

11．金属发生同素异构转变时要放出热量，转变是在恒温下进行的。（√）三、选择

1．α—Fe是具有（A）晶格的铁。

A．体心立方 B. 面心立方 C.密排六方

2．纯铁在1450℃时为（A）晶格，在1000℃时为（B ）晶格，在600℃时为（A ）晶格。A.体心立方 B.面心立方 C.密排六方

3．纯铁在700℃时称为（A ），在1000℃时称为（B ），在1500℃时称为（C）。A．α—Fe B.γ—Fe C.δ—Fe

五．简述

3．如果其他条件相同，试比较下列铸造条件下铸铁晶粒的大小。

（1）金属模浇注与砂型浇注

金属模浇注晶粒小

（2）铸成薄件与铸成厚件

铸成薄件晶粒小

（3）浇注时采用振动与不采用振动

浇注时采用振动晶粒小

4．写出纯铁的同素异构转变式。

第三章金属的塑性变形与再结晶

一、填空

1．金属材料经压力加工变形后，不仅改变了外形尺寸，而且改变了内部组织和性能

。

2．弹性变形的本质是外力克服原子间的作用力，使原子间距发生发生改变。3．多晶体内晶界对塑性变形有较大的阻碍作用，这是因为晶界处原子排列比较紊乱，阻碍了为错的移动，所以晶界越多，多晶体的变形抗力越大。4．实践证明，再结晶温度与金属变形的程度有关，金属的变形程度越大，再结晶温度越。

5.从金属学观点来说，凡在再结晶温度以下进行的加工称为冷加工在再结晶温度以上进行的加工称为热加工。

二、判断（正确打√，错误打×。下同）

1．一般来说，晶体内滑移面和滑移方向越多，则金属的塑性越好。（√）2．实际上滑移是借助于位错的移动来实现的，故晶界处滑移阻力最小。（×）3．塑性变形只改变金属的力学性能。（×）

4．回复时，金属的显微组织没有明显变化。（√）

5．金属铸件可以用再结晶退火来细化晶粒。（×）

6．为保持冷变形金属的强度和硬度，应采用再结晶退火。（×）