强度金属材料在静载荷作用下
机械性能标准
任何机械零件或工具，在使用过程中，往往要受到各种形式外力的作用。
如起重机上的钢索，受到悬吊物拉力的作用；柴油机上的连杆，在传递动力时，不仅受到拉力的作用，而且还受到冲击力的作用；轴类零件要受到弯矩、扭力的作用等等。
这就要求金属材料必须具有一种承受机械荷而不超过许可变形或不破坏的能力。
这种能力就是材料的力学性能。
金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料材料在外力作用下表现出力学性能的指标。
1.1.1 强度强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。
强度指标一般用单位面积所承受的载荷即力表示，符号为σ，单位为MPa。
工程中常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。
屈服强度是指金属材料在外力作用下，产生屈服现象时的应力，或开始出现塑性变形时的最低应力值，用σs表示。
抗拉强度是指金属材料在拉力的作用下，被拉断前所能承受的最大应力值，用σb表示。
对于大多数机械零件，工作时不允许产生塑性变形，所以屈服强度是零件强度设计的依据；对于因断裂而失效的零件，而用抗拉强度作为其强度设计的依据。
1.1.2 塑性塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。
工程中常用的塑性指标有伸长率和断面收缩率。
伸长率指试样拉断后的伸长量与原来长度之比的百分率，用符号δ表示。
断面收缩率指试样拉断后，断面缩小的面积与原来截面积之比，用y表示。
伸长率和断面收缩率越大，其塑性越好；反之，塑性越差。
良好的塑性是金属材料进行压力加工的必要条件，也是保证机械零件工作安全，不发生突然脆断的必要条件。
1.1.3 硬度硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力。
硬度的测试方法很多，生产中常用的硬度测试方法有布氏硬度测试法和洛氏硬度试验方法两种。
（一）布氏硬度试验法布氏硬度试验法是用一直径为D的淬火钢球或硬质合金球作为压头，在载荷P的作用下压入被测试金属表面，保持一定时间后卸载，测量金属表面形成的压痕直径d，以压痕的单位面积所承受的平均压力作为被测金属的布氏硬度值。
金属材料工程专业面试试题及答案
金属材料工程专业面试试题及答案金属材料工程专业面试试题及答案「篇一」1、金属材料的使用性能包括物理性能、（）和（）。
答案：化学性能力学性能2、金属材料的工艺性能包括锻造、（）、（）等。
答案：铸造焊接3、变化很慢的载荷称为（）载荷。
答案：静4、在短时间内以高速度作用于零件上的载荷称为（）载荷。
答案：冲击5、大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为（）载荷。
答案：交变6、变形一般分为（）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（）变形。
答案：弹性塑性7、强度是指金属材料在静载荷作用下，抵抗（）或（）的能力。
答案：塑性断裂8、强度常用的衡量指标有（）和（）。
答案：屈服点抗拉强度9、如果零件工作时所受的应力低于材料的（）和（），则不会产生过量的塑性变形。
答案：屈服点σs210、有一钢试样其横截面积为100mm，已知钢试样的σs＝314MPa，σb＝530MPa 。
拉伸试时，当受到拉力为（）时，试样出现屈服现象，当受到拉力为（）时，试样出现缩颈。
答案：31400 5300011、断裂前金属材料产生塑性变形的能力称为塑性。
金属材料的（）和（）的数值越大，表示材料的塑性越好。
答案：断后伸长率断面收缩率12、一拉伸试样的原标距长度为50mm，直径为10 mm拉断后试样的标距长度为79 mm，缩颈处的最小直径为4.9 mm,此材料的伸长率为（）,断面必缩率为（）。
答案：58% 73%13、填出下列力学性能指标的符号：符号：抗拉强度（），洛氏硬度C标尺（）。
答案：σb HRC14、符号：断面收缩率（），冲击韧度（）。
答案：φ Ak15、500HBW5/750表示用直径为5mm, 材料为硬质合金球形压头，在7350 N压力下，保持（）s,测得的硬度值是（）。
答案： 10—15 50016、金属材料抵抗（）载荷作用而（）能力，称为冲击韧性。
答案：冲击不破坏17、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（）。
金属材料的性能 重点概括
1、金属材料的性能包括：使用性能和工艺性能。
2、使用性能：是指金属材料在使用条件下所表现出来的性能，包括①物理性能（如密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性等）。
②化学性能（如抗腐蚀性、抗氧化性等）。
③力学性能（如强度、塑性、硬度、冲击韧性及疲劳强度等）。
④工艺性能。
力学性能的概念：力学性能是指金属在外力作用下所表现出来的性能。
3、力学性能包括：强度、硬度、塑性、冲击韧性a)金属在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。
强度的大小用应力来表示。
b)根据载荷作用方式不同，强度可分为：抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度和抗扭强度等。
一般情况下多以抗拉强度作为判别金属强度高低的指标。
4、金属材料受到载荷作用而产生的几何形式和尺寸的变化称为变形。
变形分为：弹性变形和塑性变形两种5、不能随载荷的去除而消失的变形称为塑形变形。
在载荷不增加或略有减小的情况下，试样还继续伸长的现象叫做屈服。
屈服后，材料开始出现明显的塑性变形。
Fs称为屈服载荷6、sb：强化阶段：7、随塑性变形增大，试样变形抗力也逐渐增加，这种现象称为形变强化（或称加工硬化）。
Fb：试样拉伸的最大载荷。
8、在拉伸试验过程中，载荷不增加（保持恒定），试样仍能继续伸长时的应力称为屈服点。
用符号σs表示，计算公式：σs=Fs/So对于无明显屈服现象的金属材料可用规定残余伸长应力表示，计算公式：σ0.2=F0.2/So9、（2）抗拉强度材料在拉断前所能承受的最大应力称为抗拉强度，用符号σb表示。
计算公式为：σb=Fb/So10、断裂前金属材料产生永久变形的能力称为塑性。
塑性由拉伸试验测得的。
常用伸长率和断面收率表示。
11、伸长率：试样拉断后，标距的伸长与原始标距的百分比称为伸长率。
用δ表示：计算公式：δ=(l1-l0)/l0×100%断面收缩率：试样拉断后，缩颈处横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比称为断面收缩率。
用ψ表示12、材料抵抗局部变形特别是塑性变形压痕或划痕的能力称为硬度。
力学性能定义
力学性能 - 定义力学性能:材料的力学性能是指材料在不同环境（温度、介质、湿度）下，承受各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表现出的力学特征一般来说金属的力学性能分为十种：1.脆性脆性是指材料在损坏之前没有发生塑性变形的一种特性。
它与韧性和塑性相反。
脆性材料没有屈服点，有断裂强度和极限强度，并且二者几乎一样。
铸铁、陶瓷、混凝土及石头都是脆性材料。
与其他许多工程材料相比，脆性材料在拉伸方面的性能较弱，对脆性材料通常采用压缩试验进行评定。
2.强度：金属材料在静载荷作用下抵抗永久变形或断裂的能力.同时，它也可以定义为比例极限、屈服强度、断裂强度或极限强度。
没有一个确切的单一参数能够准确定义这个特性。
因为金属的行为随着应力种类的变化和它应用形式的变化而变化。
强度是一个很常用的术语。
3.塑性：金属材料在载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力.塑性变形发生在金属材料承受的应力超过塑性极限并且载荷去除之后，此时材料保留了一部分或全部载荷时的变形.4.硬度：金属材料表面抵抗比他更硬的物体压入的能力5.韧性：金属材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力. 韧性是指金属材料在拉应力的作用下，在发生断裂前有一定塑性变形的特性。
金、铝、铜是韧性材料，它们很容易被拉成导线。
6.疲劳强度：材料零件和结构零件对疲劳破坏的抗力7.弹性弹性是指金属材料在外力消失时，能使材料恢复原先尺寸的一种特性。
钢材在到达弹性极限前是弹性的。
8.延展性延展性是指材料在压应力的作用下，材料断裂前承受一定塑性变形的特性。
塑性材料一般使用轧制和锻造工艺。
钢材既是塑性的也是具有延展性的。
9. 刚性刚性是金属材料承受较高应力而没有发生很大应变的特性。
刚性的大小通过测量材料的弹性模量E来评价。
10.屈服点或屈服应力屈服点或屈服应力是金属的应力水平，用MPa度量。
在屈服点以上，当外来载荷撤除后，金属的变形仍然存在，金属材料发生了塑性变形。
以上，当外来载荷撤除后，金属的变形仍然存在，金属材料发生了塑性变形。
机械制造基础考试复习题及答案
机械制造基础复习题及答案一、填空题：1、金属材料的性能主要包括使用性能和工艺性能两个方面;2、金属材料在外力作用下所表现出来的性能称为力学性能;3、强度是指金属材料在静载荷作用下,抵抗_变形__和_断裂__的能力;4、硬度可通过硬度试验测定,常用的有布氏硬度和洛氏硬度两种;5、金属材料的常用强度指标为屈服点和抗拉强度;6、金属的结晶包括晶核的形成和晶核的长大;7、通常把金属从液态向固态的转变称为结晶;8、金属的品格类型主要有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三大类9、通常固态合金中形成固溶体、金属化合物和机械混合物三类组织;10、珠光体是铁素体和渗碳体组成的机械混合物;11、铁素体碳在α-Fe中固溶体;12、金属在固态下晶格类型随温度或压力发生变化的现象称为同素异构转变;13、金属材料热处理主要有钢的普通热处理和钢的表面热处理;14、常用的两种表面热处理方法是_表面淬火和_化学热处理___;15、普通热处理通常是指对工件进行整体的热处理;16、普通热处理按加热温度和冷却方法不同,常用的有退火、正火、淬火和回火等;17、热处理时须将钢加热到一定温度,便其组织全部或部分转变为奥氏体;18、钢件的加热温度主要由钢的化学成分确定;19、常见的退火方法有.完全退火、球化退火和去应力退火三种;20、常见的淬火方法有-单介质淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火;21、根据钢的热处理原理可知,当过冷奥氏体快速冷却至Ms点以下时,会发生马氏体_转变;22、调质的热处理工艺是淬火＋高温回火;23、常见的化学热处理是渗碳、渗氮、碳氮共渗;24、按用途不同碳素钢可分为碳素结构钢和碳素工具钢;25、低合金结构钢是在低碳钢的基础上加入少量合金元素炼成的;26、.常用的刃具钢有低合金工具钢和高速工具钢-;27、在合金调质钢中加入铬、锰、镍等合金元素,主要是为了增加钢的淬透性;28、铸铁是含碳量大于2．11%的铁碳合金.29、碳在铸铁中的存在形式有石墨和渗碳体;30、灰铸铁中按石墨存在的形态不同分灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁__;31、灰铸铁的热处理只能改变铸铸件的基本组织,不能改变石墨形态.32、从球墨铸铁的牌号上可看出其_抗拉强度_和_塑性__两个性能指标;33、影响铸铁组织和性能的主要因素是碳的存在形式和石墨化程度;34、影响石墨化的主要因素是铸铁的成分和冷却速度;35、仅有铜锌两种元素组成的黄铜称为普通黄铜.36、在铜锌基础上再加入其他合金元素的黄铜称为特殊黄铜.;37、按化学成分不同,常用的滑动轴承合金有锡基、铅基、铝基、铜基等轴承合金;38、常用铝合金可分为变形铝合金和铸造铝合金.;39、合金的铸造性能通常用流动性、收缩、吸气性和偏柝等来衡量;.40、合金的收缩过程可分为液态收缩、凝固收缩、和固态收缩三个阶段;41、铸造应力分为收缩应力、热应力和相变应力;42、通常把铸造分为__砂型铸造、特种铸造_____两大类;43、砂型铸造是指用型砂紧实成型的铸造方法;44、锻压是锻造和冲压_的总称;45、塑性与变形抗力是衡量可锻性优劣的两个主要指标;46、锻压成型的基础是塑性变形;47、金属塑性变形的基本方式是热变形和冷变形;48、碳素钢随含碳量增加,锻压性能变差;49、自由锻设备有自由锻和水压机.;50、自由锻工序分为基本工序、辅助工序和精整工序;51、锻造的基本工序有-镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切断等;52、板料冲压的基本工序分为.分离工序、成形工序两大类;53、焊接是通过加热或加压,或者两者并用,使两个分离的金属进行原子结合,连接成一个;54、焊接按其工艺特点可分为熔焊、压力焊和钎焊三大类55、焊接电弧由阴极区、弧柱、阳极区三部分组成;56、金属材料焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区三部分;57、焊条的直径是指焊芯的直径;58、焊条是由焊芯和药皮两部分组成;59、为了防止焊液下淌,立焊时焊条直径一般不超过5mm;60、横焊和仰焊时焊条直径一般不超过4mm;61、埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法;62、.焊件接阳极,焊条接阴极的接法称为正接法;63、直流焊机的两种接法是正极法和反极法;64、气焊火焰分为中性焰、碳化焰、氧化焰 ;65、气焊的过程是预热——燃烧——吹渣;66、金属切削加工分为机械加工和钳工加工;67、切削用量三要素是切削速度、切削深度和进给量;68、对于切削刀具其切削部分的材料和几何角度是进行切削加工的最重要因素;69、目前常用的刀具材料有碳素工具钢、低合金工具钢、高速钢和硬质合金等;70、用各种机床进行切削加工时,切削运动分为主运动和进给运动;71、车削时,工件旋转为主运动,车刀移动为进给运动;72、在C6136车床上,加工工件的最大直径是360mm.;73、钻削时,钻头的旋转运动为主运动,钻头沿本身轴线移动为进给运动;74、镗削加工时主运动为镗刀回转 ,进给运动为工件或镗刀移动 ;二、选择题：1、利用拉伸曲线可以确定金属材料C的性能;A、强度和硬度B、塑性和韧性C、强度和塑性2、金属材料在被拉断前所能承受的最大应力称为B;A、屈服点B、抗拉强度C、伸长率3、如有一金属原长1米,拉断后长为米,则材料的断后伸长率为B;A、1%B、10%C、%D、11%4、碳溶解于α-Fe 中形成的固溶体为A;A、体心立方晶格B、面心立方晶格C、密排立方晶格5、碳溶解于γ-Fe 中形成的固溶体为B;A、体心立方晶格B、面心立方晶格C、密排立方晶格6、铁素体和渗碳体所组成的机械混合物为A;A、珠光体B、高温莱氏体C、低温莱氏体7、铁碳合金状态图上的共析线是C ;A ECF线B ACD线C PSK线8、.在简化Fe—Fe3C状态图中有四个单相区,其中AESGA为 C ;A.液相区B.渗碳体区C.奥氏体区D.铁素体区9、共晶转变后产物是D;A奥氏体 B、渗碳体 C、珠光体 D、莱氏体10、从奥氏体中析出的渗碳休为B;A、一次渗碳体B、二次渗碳体11、含碳量为0;77%的钢室温组织是C;A、奥氏体B、渗碳体C、珠光体 D铁素体12、45钢是B;A 、碳素结构钢 B、优质碳素结构钢 C、碳素工具钢13、在15F钢牌号中,15表示其平均含碳量为A;A、0．15%B、1;5%C、15%14、碳钢中常有杂质存在,其中有害元素是C;A、硅B、锰C、硫D、碳15、在下列钢中,普通碳素结构钢是D;A、ZG200—400B、T10C、20D、Q235—A16、下列冷却介质中,A的冷却能力最强;A、水及水溶液 B油 C、空气17、为便于切削加工,合金工具钢应采用C处理;A、正火B、完全退火C、球化退火18、过共折钢的淬火加热温度应选择在A ;A Ac1+30~50cB Ac3+30~50摄氏度C、Accm以上19、调质处理就是D ;A淬火十低温回火B淬火十中温回火D淬火十高温回火20、为提高低碳钢的切削加工性,通常采用B 处理;A 完全退火B 正火C 球化退火21、钢的淬透性由C决定;A、淬火加热温度B、淬火方法C、钢的临界冷却速度22、淬火时,产生过热缺陷的工件可以B来予以消除;A、退火处理B、正火处理C、回火处理23、渗碳钢件只有经C后,表面才能达到硬而耐磨的性能;A、正火B、调质处理C、淬火+低温回火24、下列合金钢中,合金结构钢是D;A、1Cr14B、15CrMoC、50CrVAD、15MnTiE、5CrNiMo25、合金调质钢热处理工艺是C;A、淬火+低温回火B、淬火+中温回火C、淬火+高温回火26.渗碳钢件常用的热处理工艺是 A ;A淬火加低温回火B淬火加中温回火C淬火加高温回火 D 不用再进行热处理27、淬火后主要获得的室温组织为D;A 奥氏体B 渗碳体C 贝氏体D 马氏体或贝氏体28、.40Cr钢是B;A、参碳钢B、调质钢C、工具钢D、高速钢59、下列用于制造弹簧的优质碳素结构钢为D;A Q195B 08FC 35D 6530、合金钢淬火时一般选用的冷却介质为B;A 水B 油C 盐水D 石灰水31、过共析钢的淬火加热温度应选择在A;A、Ac1+30-50℃B、Ac3+30-50℃C、Acm以上32、为提高低碳钢的切削加工性,通常采用B处理;A、完全退火B、正火C、球化退火33、淬火后主要获得室温组织为D;A、奥氏体B、渗碳体C、贝氏体D、马氏体或贝氏体34、40Cr为B;A、渗碳钢B、调质钢C、工具钢D、不锈钢35、普通黄铜是A;A、H62B、HPb59-1C、T336、被称为“硅铝明”的合金铝是C;A 防锈铝B 变形铝合金C 铸造铝合金D 超硬铝37、ZPbSb10Sn6轴承合金是B轴承合金;A、锡基B、铅基C、高锡铝合金38、不同合金的流动性是不同的,A流动性最好;A、灰铸铁B、铜合金C、铝合金D、铸钢39、下列元素对铸铁石墨化起促进作用的是D;A、锰B、硫C、磷D、硅和碳40、铸件的主要工作面和重要加工面应C;A、朝上B、朝下C、朝下或位于侧面D、朝上或侧面41、造型所用材料对流动性有影响,B流动性最好;A、金属型B、砂型42、铸铁薄壁处出现白口现象,原因主要是C;A 化学成分B 冷却太慢C 冷却太快D 都不对43、当铸件某部位成白口铸铁是,将其加热到850℃--950℃保温,目的是C;A、石墨细化B、石墨分解C、参碳体分解D、石墨分解为参碳体44、可锻铸铁中石墨是B;A 大片状B 团絮状C 球状D 蠕虫状45、镦粗是C;A、模锻B、胎模锻C、自由锻D、冲压46、锻造前对金属进行加热,目的是 A ;A.提高塑性 B 降低塑性 C 增加变形抗力 D 以上都不对47、常见45钢锻造温度范围是 C ;A. 1200℃以上B. 800℃以下C. 800-1200℃ D 以上都不对48、设计和制造零件时,应使零件工作时的最大正压力方向与流线方向A;A、平行B、垂直 C任意49、模锻件重量一般在B以下;A、50KgB、150KgC、700Kg50、焊条直径通常按B来选取;A、坡口形或B、焊件厚度C、接点形式51、焊接电流的选择主要取决于C;A焊件厚度 B、接点形式 C、焊条直径52、在氧-乙炔焰中,中性焰的氧气与乙炔混合比为B;A、小于1：1B、1;1：1;2 c、大于1;153、中低碳钢焊件气焊时,应选用A;A、中性焰B、碳化焰C、氧化焰54、在下列金属中,能满足气焊条件的是A;A、低碳钢B、高碳钢C、铸铁55、气割预热火焰应选用A;A、中性焰B、碳化焰C、氧化焰56.、气割不适用于D;A 低碳钢 B中碳钢 C普通低合金钢 D 铸铁57、刀具前刀面与基面的夹角称为A;A、前角B、后角C、副偏角58、主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角称B;A、前角B、主偏角C、副偏角59、切削加工时,主运动通常只有A;A、1B、2C、360、工件精加工时,车刀的刃倾角常采用C;A正值 B、零 C、负值61、对总切削加工中,主运动通常只有A ;A 1个B 2个C 3个62、切削时,刀上与工件加工表面相对应的面是B ;A前面 B 主后面 C 副后面63、对表面粗糙影响较大的是A ;A．切削速度B进给量 C 吃刀量64、造成已加工表面粗糙的主要原因是C;A．残留面积B积屑瘤 C 鳞刺 D 振动波纹65、已加工表面出现硬化的主要原因是C;A．弹性变形 B 塑性变形 C 挤压变形66、B是箱体零件孔系加工的主要方法;A、钻削加工B、镗削加工C、拉削加工67、平面磨床的主运动是C;A、砂轮架运动B、工作面的运动C、砂轮的旋转运动三、判断题：× 1、合金材料的硬度越低其切削性能就越好;√ 2、同素异晶转变是一个相变过程,有恒定的转变温度,发生晶格类型变化;× 3、金属化合物的特性是硬而脆,莱氏体的性能也是硬而脆,故莱氏体属于金属化合物;× 4、Fe-Fe3C相图中,A3温度是随着碳的质量分数增加而上升的;× 5、碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体,称为奥氏体;√ 6、晶粒越细金属机械性能就越好;× 7、硫对碳素钢的危害很大,会使钢产生冷脆现象;√ 8、细晶粒的金属具有较高的强度和较好的塑性与韧性;√ 9、碳素工具钢都是优质或高级优质钢;× 10、T10钢的碳的质量分数是10%;× 11、高碳钢的质量优于中碳钢,中碳钢的质量优于低碳钢;√ 12、碳素工具钢都是优质或高级优质钢;√ 13、大部分低合金钢和合金钢的淬透性比非合金钢好;× 14、3Cr2W8V钢一般用来制造冷作模具;× 15、GCr15钢是滚动轴承钢,其铬的质量分数是15%;× 16、Cr12MoVA钢是不锈钢;√ 17、40Cr钢是最常用的合金调质钢;√ 18、热处理可以改变灰铸铁的基体组织,但不能改变石墨的形状、大小和分布情况; × 19、可锻铸铁比灰铸铁的塑性好,因此,可以进行锻压加工;√ 20、厚壁铸铁件的表面硬度总比其内部高;√ 21、可锻铸铁一般只适用于薄壁小型铸件;× 22、淬火后的钢,随回火温度的增高,其强度和硬度也增高;× 23、钢中碳的质量分数越高,其淬火加热温度越高;√ 24、奥氏体形成后,随着加热温度的升高,保温时间的延长,奥氏体晶粒将会长大;× 25、淬火钢经中温回火后获得的组织为回火索氏体T1;× 26、所有热处理都是只改变金属材料的内部组织而不改变其化学成分; × 27、淬透好的钢其淬硬性也一定好;√ 28、渗碳用钢通常采用低碳钢或低碳合金钢;× 29、除铁碳外还含有其他元素的钢都是合金钢;× 30、不锈钢的含碳量越高其耐蚀性也就越好;× 31、铸铁中碳均以石墨形式存在;× 32、珠光体可锻铸铁的塑性和韧性高于黑心可锻铸铁;√ 33、白口铸铁硬而脆难以切削加工;√ 34、HPb59-1表示含铜量为59%含铅为1%的铅黄铜;× 35、锡青铜的锡含量越高其塑性也越大;× 36、特殊黄铜是不含锌元素的黄铜;× 37、变形铝合金都不能用热处理强化;× 38、分模面就是分型面;×39、用直流电弧焊机焊薄工件应采用正极法;× 40、常用的碳钢、合金钢都可以用来制作焊条;√ 41、气焊常用于焊接5mm以下的焊件;√ 42、碳素结构钢气焊时,一般不需要使用气焊熔剂;√ 43、焊件越厚,气焊时焊炬的倾斜角度也应越大;× 44、车刀的外形特点是一尖二面三刃;× 45、C6140车床的最大回转直径为40mm;√ 46、台钻的钻孔直径一般在13mm以下;√ 47、镗削时进给运动可以是刀具也可以是工件;√ 48、牛头刨床的刨刀运动为主运动,工件的间隙运动为进给运动;√ 49、细晶组织的可锻性优于粗晶组织;× 50、非合金钢中碳的质量分数愈低,可锻性愈差;√ 51、零件工作时的拉应力应与锻造流线方向一致;× 52、金属在常温下进行的变形为冷变形,加热后进行的变形为热变形;√ 53、落料与冲孔的工序方法相同,只是工序目的不同;× 54、金属型导热能力强,浇注温度应比砂型铸造低20-30℃;× 55、合金钢中合金元素种类和含量越多锻压性能越好;√ 56、适当提高变形温度可改善金属锻压性能;× 57、空气锤的规格是以其下落冲击力来表示;× 58、再结晶过程也是形核和长大的过程,所以再结晶过程也是相变过程; √ 59、自由锻是锻压大件的唯一办法;√ 60、冷热变形是以再结晶温度为界的;√ 61、焊接时工作电压低于空载电压;× 62、.焊条电弧焊是非熔化极电弧焊;× 63、电焊钳的作用就是夹持焊条;√ 65、.选用焊条直径越大时,焊接电流也应越大;× 66、.所有的金属都适合于进行氧—乙炔火焰切割;× 67.、钎焊时的温度都在450℃以下;√ 68、空气锤的规格是以锻锤锤体确定的;√ 69、高速钢车刀是不能进行高速切削的;√ 70、.主运动可为旋转运动,也可为直线运动;× 71、.在切削时,切削刀具前角越小,切削越轻快;√ 72、在切削过程中,进给运动的速度一般远小于主运动速度;√ 73、.与高速钢相比,硬质合金突出的优点是热硬性高、耐高温、耐磨性好;× 74、减小切削刀具后角可减少切削刀具后面与已加工表面的摩擦;四、名词解释：1、强度：金属材料在静载荷作用下,抵抗塑性变形或断裂的能力称为强变;2、塑性：金属材料在载荷作用下产生塑性变形而不断裂的能力称为塑性;3.热处理热处理是指钢在固态下,采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以改变钢的内部组织结构,从而获得所需性能的一种工艺方法;4、淬透性：是指钢在规定条件下淬火时获得马氏体的能力或获得淬硬层深度的能力;5、淬硬性：是指钢在理想条件下进行淬火硬化所能达到的最高硬度的能力;6、同素异构转变：金属在固态下晶格类型随温度或压力发生变化的现象;7、临界冷却速度：是指钢在冷却过程中,由一种组织奥氏体转变为另一种组织马氏体组织状态马氏体的最小泠却速度;8．可锻性可锻性是指金属材料在锻压加工过程中经受塑性变形而不开裂的能力;9．焊接性焊接性是金属材料在限定的施工条件下焊接成规定设计要求的构件,并满足预定服役要求的能力;10、焊接电弧是在电极与焊件间的气体介质中产生的强烈持久的放电现象;11、气焊：利用氧气和可燃气体混合燃烧所产生的热量,使焊件和焊丝熔化而进行的焊接方法;12、金属切削加工是用切削刀具将坯料或工件上多余材料切除,以获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的方法;13．切削运动在切削过程中,切削刀具与工件间的相对运动,就是切削运动;14、机械零件的失效是指零件在使用过程中,由于尺寸、形状和材料的组织与性能发生变化而失去原设计的效能;15．铸造铸造是指熔炼金属,制造铸型,并将熔融金属浇入与零件形状相适应的铸型中,待凝固后获得一定形状、尺寸和性能的金属零件或毛坯的成形方法;五、简答题：1、什么是金属的同素异构转变以纯铁为例说明金属的同素异构转变;答：同一种金属在固态下随温度的变化由一种晶格类型转变为另一种晶格类型的转变过程称为金属的同素异构转变;纯铁在912℃以下时为体心立方晶格,从912℃开始变为面心立方晶格,升温到1394℃时又转变为体心立方晶格;2、含碳量对合金的组织和性能有什么影响答：铁碳合金在室温的组织由铁素体和渗碳体两相组成,随着含碳量的增加,铁素体不断减少,而渗碳体逐渐增加,并且由于形成条件不同,渗碳体的形态和分布有所变化;随着钢中含碳量的增加,钢的强度、硬度升高,而塑性和韧性下降,这是由于组织中的渗碳体不断增多,铁素体不断减少的缘故;3、什么是铸铁的石墨化答：铸铁的石墨化就是指从铸铁中结晶析出石墨的过程;4、合金钢中常加入的合金元素有哪些有哪些作用答：合金钢中经常加入的合金元素有：锰、硅、铬、镍、钨、钛、硼、铝等;合金元素的主要作用有：1〉强化作用2〉稳定组织、细化晶粒3〉提高淬透性4〉提高抗氧化性和耐蚀能力5、连线：下列牌号的钢属於什么钢;1Cr14 热强钢15CrMo 合金弹簧钢50CrVA 合金结构钢15MnTi 热作模具钢5CrNiMo 不锈钢6、铸造工艺对铸件的结构有何要求答：1铸件应具有尽量少而简单的分型面2铸件结构应便于起模3避免不必要的型芯4应便于型芯的固定、排气和清理7、设计自由锻零件结构时,应考虑哪些因素答：1避免锥面和斜面2避免圆柱面志圆柱面相交3避免非规则截面与外形4避免肋板和凸台等结构5形状复杂的零件,应分成几个简单的部分进行锻造8、焊条选择的原则是什么答：通常应根据焊件的化学成分、力学性能、抗裂性、耐腐性以及性能等要求,选用相应的焊条种类;9、在设计铸件结构时,根据质量要求,应考虑哪些因素答：铸件的壁厚应合理铸件的壁厚力求均匀铸件壁的连接和圆角防止铸件产生变形铸件应避免有过大的水平面铸件结构有利于自由收缩10、何谓金属锻压性能影响锻压性能的因素有哪些答：金属锻压变形的难易程度称为金属的锻压性能;主要因素：化学成分组织结构变形温度变形速度应力状态11、热处理常见的缺陷有哪些答：过热过烧氧化脱碳变形变形和开裂残余内应力硬度不足六、计算、问答题：1、测定某种钢的力学性能时,已知试棒的直径是10mm,其标距长度是直径的五倍, Fb=33;81KN,Fs=20;68KN,拉断后的标距长度是65mm;试求此钢的σs,σb及δ值是多少解：σs=Fs/Ao=20680/3;14×52=263;44Mpaσb=Fb/Ao=33810/3;14×52=430;70Mpaδ＝65－50=30％答：此钢的σs= σb= δ=30％2.有一钢试样,其原始直径为10mm,原始标距长度为50mm,当载荷达到时试样产生屈服现象；载荷加至时,试样产生颈缩现象,然后被拉断；拉断后试样标距长度为73mm,断裂处直径为,求试样的σs 、σb、δ5和ϕ;解:由题中条件及计算公式得σs =Fs/So=18840/102/4=240N/mm2σb =Fb/So=36110/102/4=460N/mm2δ5=L1-L/L×100%=73-50/50=46%ϕ=S0-S1/S0×100%={102/4- 4}/102/4=/100=%答:试样的σs =240N/mm2、σb=460N/mm2、δ5=46%、ϕ=%;3、画出简化的铁碳合金状态图,并分析40钢由液态缓冷至室温所得的平衡组织;答：略4．简述碳的质量分数为%和%的铁碳合金从液态冷至室温时其组织变化过程;答：对于碳的质量分数为的铁碳合金,由液态冷至AC线时,开始结晶出奥氏体A；温度下降奥氏体A增多,液体减少；温度降至AE线时,液体消失,液体全部结晶为奥氏体A；当温度降至GS线时,从奥氏体中析出铁素体F；降至PSK线时,剩余奥氏体发生共析转变,生成珠光体P；温度降至PSK线以下时,组织基本无变化,组织为铁素体和珠光体F+P;对于碳的质量分数为的铁碳合金,由液态冷至AC线时,开始结晶出奥氏体A；温度下降奥氏体A增多,液体减少；温度降至AE线时,液体消失,液体全部结晶为奥氏体A；当温度降至ES线时,从奥氏体中析出二次渗碳体Fe3CII；降至PSK线时,剩余奥氏体发生共析转变,生成珠光体P；温度降至PSK线以下时,组织基本无变化,组织为铁素体和珠光体Fe3CII+P;5.淬火的目的是什么亚共析钢和过共析钢的淬火加热温度应如何选择淬火的目的主要是使钢件得到马氏体和贝氏体组织,提高钢的硬度和强度,与适当的回火工艺相配合,更好地发挥钢材的性能潜力;亚共析钢淬火加热温度为Ac3以上30℃～50℃,因为在此温度范围内,可获得全部细小的奥氏体晶粒,淬火后得到均匀细小的马氏体;若加热温度过高,则引起奥氏体晶粒粗大,使钢淬火后的性能变坏；若加热温度过低,则淬火组织中尚有未溶铁素体,使钢淬火后的硬度不足;共析钢和过共析钢淬火加热温度为Ac1以上30℃～50℃,此时的组织为奥氏体加渗碳体颗粒,淬火后获得细小马氏体和球状渗碳体,能保证钢淬火后得到高的硬度和耐磨性;如果加热温度超过Accm,将导致渗碳体消失,奥氏体晶粒粗化,淬火后得到粗大针状马氏体,残余奥氏体量增多,硬度和耐磨性降低,脆性增大；如果淬火温度过低,可能得到非马氏体组织,则钢的硬度达不到要求;6.叙述常见的种回火方法所获得的室温组织、性能及其应用;答：常见的三种回火方法所获得的室温组织、性能及其应用见下表回火工艺室温组织性能应用低温回火回火马氏体高硬度和耐磨性,塑性和韧性低刃具、量具、滚动轴承等中温回火回火托氏体硬度适中,弹性高弹性零件等高温回火回火索氏体硬度适中,塑性和韧性好轴、连杆、齿轮、螺栓等7、说明下列牌号属何类钢其数字和符号各表示什么20Cr 9CrSi 60Si2Mn GCr15 1Cr13 Cr12答：20Cr是合金渗碳钢,WC =%,WCr=1%；9CrSi是合金工具钢,WC =%,WCr=1%,WSi=1%；60Si2Mn是合金弹簧钢,WC =%,WSi=2%,WMn=1%；GCr15是滚动轴承钢,WC =~%,WCr=%；1Cr13是不锈钢,WC =%,WCr=13%；Cr12是合金工具钢,WC ≥%,WCr=12%.8.试列表比较合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢的典型牌号、常用最终热处理及主要用途;答：合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢碳的质量分数、典型牌号、常用最终热处理、主要性能及用途见下表分类碳的质量典型牌常用最终主要性能用途分数号热处理合金渗碳钢WC=%左右20CrMnTi淬火+低温回火表面硬、耐磨齿轮、小轴、阀嘴、销合金调质钢WC=%左右40Cr淬火+高温回火综合性能好齿轮、连杆、轴合金弹簧钢WC=%左右60Si2Mn淬火+中温回火弹性高弹性零件滚动轴承钢WC=%左右GCr15淬火+低温回火硬、耐磨、疲劳强度高滚动轴承、量具、模具9.影响铸铁石墨化的因素有哪些答：影响铸铁石墨化的因素较多,其中化学成分和冷却速度是影响石墨化的主要因素;在化学成分中碳和硅是强烈促进石墨化的元素;铸铁中碳和硅的质量分数越大就愈容易石墨化；冷却速度是影响石墨化过程的工艺因素;若冷却速度较快,碳原子来不及充分扩散,石墨化难以充分进行,则容易产生白口铸铁组织；若冷却速度缓慢,碳原子有时间充分扩散,有利于石墨化过程充分进行,则容易获得灰铸铁组织;10.下列牌号各表示什么铸铁牌号中的数字表示什么意义①HT250 ②ＱT400—15 ③KTH370—12 ④KTZ550—04 ⑤RuT300答：①HT250表示灰铸铁,σb≥250N/mm2；②ＱT400—15表示球墨铸铁,σb≥400N/mm2,δ≥15%；③KTH370—12表示黑心可锻铸铁,σb≥370N/mm2,δ≥12%；④KTZ550—04表示珠光体可锻铸铁,σb≥550N/mm2,δ≥4%；⑤RuT300表示蠕墨铸铁,σb≥300N/mm2;11.确定锻造温度范围的原则是什么答：确定始锻温度的原则是在不出现过热与过烧的前提下,应尽量提高始锻温度,以增加金属的塑性,降低变形抗力,有利于金属锻造成形加工;确定终锻温度的原则是在保证锻造结束前金属还具有足够的塑性,以及锻造后能获得再结晶组织的前提下,终锻温度应稍低一些;12、.焊条的焊芯与药皮各起什么作用答；焊芯是组成焊缝金属的主要材料;它的主要作用是传导焊接电流,产生电弧并维持电弧燃烧；并作为填充金属与母材熔合成一体,组成焊缝;药皮由一系列矿物质、有机物、铁合金和粘结剂组成;它的主要作用是：1保证焊接电弧的稳定燃烧；2向焊缝金属渗入某些合金元素,提高焊缝金属的力学性能；3改善焊接工艺性能,有利于进行各种空间位置的焊接；4使焊缝金属顺利脱氧、脱硫、脱磷、去氢等；。
金属材料力学性能的五个指标
金属材料力学性能的五个指标
力学性能的五个指标：
1、脆性
脆性是指材料在损坏之前没有发生塑性变形的一种特性。
它与韧性和塑性相反。
脆性材料没有屈服点，有断裂强度和极限强度，并且二者几乎一样。
铸铁、陶瓷、混凝土及石头都是脆性材料。
与其他许多工程材料相比，脆性材料在拉伸方面的性能较弱，对脆性材料通常采用压缩试验进行评定。
2、强度
金属材料在静载荷作用下抵抗永久变形或断裂的能力。
同时，它也可以定义为比例极限、屈服
强度、断裂强度或极限强度。
没有一个确切的单一参数能够准确定义这个特性。
因为金属的行为随着应力种类的变化和它应用形式的变化而变化。
强度是一个很常用的术语。
3、塑性
金属材料在载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力。
塑性变形发生在金属材料承受的应力超过弹性极限并且载荷去除之后，此时材料保留了一部分或全部载荷时的变形。
4、硬度
金属材料表面抵抗比他更硬的物体压入的能力。
5、韧性
金属材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力。
韧性是指金属材料在拉应力的作用下，在发生断裂前有一定塑性变形的特性。
金、铝、铜是韧性材料，它们很容易被拉成导线。
金属材料的主要性能
为提高材料的疲劳强度，一般可从以下几个方面考虑： 1) 设计方面，尽量使零件避免尖角、缺口和截面突变，以避免应力
集中及其所引起的疲劳裂纹。 2) 材料方面，减少材料内部存在的夹杂物和由于热加工不当而引起的
一、金属材料的力学性能
金属材料的力学性能是指材料在不同环境（温度、介质、湿度）下，承受各种 外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击等）时所表现出的力学特征。力学 性能主要包括强度、塑性、硬度和韧性和抗疲劳性等，用来表征材料力学性能 的各种临界值或规定值均称为力学性能指标。金属材料的力学性能的优劣就是 用这些指标的具体数值衡量的
1 强度 强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗永久变形或断 裂的能力
载荷
静载荷
冲击载荷
交变载荷
项目二 汽车常用工程才料
任务一 金属材料的主要性能
金属材料受到载荷作用时，发生几何尺寸和形状的变化称为变形。变形一 般分为弹性变形和塑性变形。所谓弹性变形，是指材料受到载荷作用时产生 变形，载荷卸除后恢复原状的变形。而塑性变形则是指材料在载荷作用下发 生变形，且当载荷卸除后不能恢复的变形，故也叫永久变形。
当L0=10d0时，称为长试样； L0=5d0时，称为短试样。
图2-1-1 圆形拉伸试样图
项目二 汽车常用工程材料
任务一 金属材料的主要性能
载荷F和伸长量 L
之间的关系曲线，称为拉伸曲线，如图2-1-2所 示。
2-1-2低碳钢的拉伸曲线图
曲线明显地分为以下几个变形阶段
Oe
弹性变 形阶段
《机械制造基础》考试复习题
09《机械制造基础》考试复习题一、填空题：1、金属材料的性能主要包括两个方面。
2、金属材料在外力作用下所表现出来的性能称为。
3、强度是指金属材料在静载荷作用下，抵抗_ 的能力。
4、金属材料的常用强度指标为。
5、金属的结晶包括晶核的。
6、金属的品格类型主要有三大类7、通常固态合金中形成三类组织。
8、珠光体是组成的机械混合物。
9、金属材料热处理主要有。
10、普通热处理通常是指对工件进行的热处理。
11、普通热处理按加热温度和冷却方法不同，常用的有等。
12、钢件的加热温度主要由钢的确定。
13、根据钢的热处理原理可知，当过冷奥氏体快速冷却至Ms点以下时，会发生 _转变。
14、调质的热处理工艺是。
15、在合金调质钢中加入铬、锰、镍等合金元素，主要是为了增加钢的。
16、碳在铸铁中的存在形式有。
17、灰铸铁的热处理只能改变铸铸件的,不能改变.18、从球墨铸铁的牌号上可看出其_ _两个性能指标。
19、影响铸铁组织和性能的主要因素是。
20、影响石墨化的主要因素是铸铁的。
21、仅有铜锌两种元素组成的黄铜称为.22、按化学成分不同,常用的滑动轴承合金有等轴承合金。
23、合金的铸造性能通常用和偏柝等来衡量。
.24、合金的收缩过程可分为三个阶段。
25、是衡量可锻性优劣的两个主要指标。
26、锻压成型的基础是。
27、金属塑性变形的基本方式是。
28、自由锻工序分为。
29、板料冲压的基本工序分为. 两大类。
30、焊接按其工艺特点可分为三大类31、焊接电弧由三部分组成。
32、金属材料焊接接头包括三部分。
33、焊条是由两部分组成。
34、直流焊机的两种接法是。
35、气焊火焰分为。
36、气焊的过程是。
37、切削用量三要素是。
38、对于切削刀具其切削部分的是进行切削加工的最重要因素。
39、用各种机床进行切削加工时，切削运动分为。
40、车削时，工件旋转为，车刀移动为。
41、在C6136车床上，加工工件的最大直径是mm.。
42、钻削时，钻头的旋转运动为，钻头沿本身轴线移动为。
金属材料的力学性能(一)
（2）拉伸机
万能材料试验机
a) WE系列液压式 b) WDW系列电子式
（3）拉伸试验
拉伸试验视频1
(a)试样
(b)伸长
(c)产生缩颈
(d)断裂
拉 伸 试 样 的 颈 缩 现 象
拉伸试验视频1回顾
2、低碳钢拉伸曲线
OA＇ 弹性变形阶段 A＇ABC 屈服阶段 CD 强化阶段 DE 缩颈阶段
脆性材料的拉伸曲线（与低碳钢试样相对比）
金属材料的力学性能又称为机械性能，是指金属
在外力作用下所反映出来的性能。 具体的说就是金属材料在受到拉伸、压缩、弯曲、 扭转、冲击、交变应力时，对变形与断裂的抵抗能力。
材料在外力的作用下将发生形状和尺寸变化，称为 变形。
外力去处后能够恢复的变形称为弹性变形。
外力去处后不能恢复的变形称为塑性变形。
Fs s ( MPa) Ao
式中Fs——试样产 生屈服时所承受的最大 载荷，N ； Ao——试样原始截 面积，mm2。
对于高碳淬火钢、铸铁等材料，在拉伸试验中没 有明显的屈服现象，无法确定其屈服强度。 国标GB228-2002规定，一般规定以试样产生 0.2%塑性变形时的应力作为该材料的屈服强度， 称为条件屈服强度，用σr0.2表示。
强度 塑性 硬度 韧性 疲劳强度
复习巩固
1、金属的力学性能包括哪些指标？ 2、什么是强度？衡量材料强度的指标是什么？
强度是金属材料在静载荷作用下，抵抗塑性 变形和断裂的能力。 强度指标主要有屈服极限和强度极限。
复习巩固
1、金属的力学性能包括哪些指标？ 2、什么是强度？衡量材料强度的指标是什么？ 3、设计零件主要依据哪种强度指标？
练一练：举几个日常生活中弹性变形和塑性变形的例子
第2章习题与答案
思考题1．为什么说力学性能是机械零件设计时首先要考虑的性能?解：所谓力学性能是指金属在力或能的作用下，材料所表现出来的性能。
力学性能包括强度、塑性、硬度、冲击韧性及疲劳强度等，机械零件在加工过程或使用过程中，都要受到不同形式外力的作用，而力学性能反映了金属材料在各种外力作用下抵抗变形或破坏的某些能力，是选用金属材料的重要依据，因此是机械零件设计时首先要考虑的性能。
2．塑性和强度都是金属材料的一种能力。
金属材料的塑性对零件制造有什么特殊意义?金属材料的强度对零件使用有什么特殊意义?解：金属材料的断后伸长率（A）和断面收缩率（Z）数值越大，表示材料的塑性越好。
塑性好的金属可以发生大量塑性变形而不破坏，易于通过塑性变形加工成复杂形状的零件。
当零件工作时所受的应力，低于材料的屈服强度或规定残余延伸强度，则不会产生过量的塑性变形。
材料的屈服强度或规定残余延伸强度越高，允许的工作应力也越高，则零件的截面尺寸及自身质量就可以减小。
零件在工作中所承受的应力，不允许超过抗拉强度，否则会产生断裂。
R m也是机械零件设计和选材的重要依据。
3．通过拉伸试验绘制的力—伸长曲线表达了金属材料在静拉伸力作用下的强度行为、塑性行为等。
请就力-伸长曲线思考下列问题：(1)哪一段曲线表达了材料的弹性变形能力和抗弹性变形能力(刚度)?(2)哪一段曲线表达了材料的塑性变形能力和抗塑性变形能力?(3)哪一段曲线表达了材料的塑性变形后强度得到提高的能力(形变强化能力)?解：(1)op——弹性变形阶段(2)p点后的水平或锯齿状线段——屈服阶段(3)屈服后至m点——强化阶段4．强度判据R e L、R m、R r0.2都是机械零件选材和设计的依据，应用场合有何不同?解：R e L——有明显屈服现象的金属材料。
R r0.2——无明显屈服现象的金属材料。
R m——承受的最大应力，零件在工作中所承受的应力，不允许超过R m，否则会产生断裂。
5．抗拉强度与硬度之间有没有一定的关系？为什么？解：有。
参考资料(答案)-《金属材料及热处理(第二版)习题册》-B01-2092
《金属材料及热处理（第二版）习题册》答案模块一金属的性能课题一金属的物理、化学性能一、填空题：（将正确答案填写在横线上）1．导热性、导电性、热膨胀性、磁性2．轻金属、重金属3．热导率（导热系数）4．电阻率5. 热膨胀性6．770°C7．耐腐蚀性、抗氧化性、高温二、选择题（将正确答案的序号填写在括号内）1．B 2．B 3．C 4．C三、判断题：（正确的，在括号内打√；错误的，在括号内打×）1．× 2．√ 3．√ 4．× 5. √ 6. √四、简答题：1．解答：金属的物理性能是指金属所固有的属性,它包括密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁性等。
2．解答：金属的化学性能是指金属在化学作用下所表现的性能，如耐腐蚀性、抗氧化性和化学稳定性等。
课题二金属的力学性能任务一强度与塑性金属材料在外力作用下所表现出来的性能称为力学性能，它主要包括强度、硬度、塑性、冲击韧性及疲劳强度等。
2．解答：金属材料在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。
衡量强度的常用指标有屈服强度、抗拉强度，分别用符号R e和R m表示。
3．解答：断裂前金属材料产生塑性变形的能力称为塑性。
塑性指标常用断后伸长率A 和断面收缩率Z来表示。
4．解答：（1）计算试样的S o，S uSS o=ππdd oo24=3.14×2024=314mmmm2SS u=ππdd uu24=3.14×1424=153.86mmmm2（2）计算试样的抗拉强度RmRR mm=FF mm SS oo=42000314≈133.8MMMMMM（3）计算试样的断面收缩率ZZZ=SS oo−SS uu SS oo×100%=314−153.86314×100%=51%五、计算题解答：（1）计算试样的S o，S uSS o=ππdd oo24=3.14×1024=78.5mmmm2SS u=ππdd uu24=3.14×7.324≈41.8mmmm2（2）计算试样的R eL、R mRR eeee=FF eeee SS oo=2826078.5=360MMMMMMRR mm=FF mm SS oo=4553078.5=580MMMMMM（3）计算试样的A、ZAA=LL uu−LL oo LL oo×100%≈6.05−55×100%=21%ZZ=SS oo−SS uu SS oo×100%≈78.5−41.878.5×100%≈46.8%（4）比较判定：通过以上计算可知，该材料的强度、塑性各项指标均高于国家标准，可以判定这批钢材合格。
金属材料工程基础知识单选题100道及答案解析
金属材料工程基础知识单选题100道及答案解析1. 下列金属中，导电性最好的是（）A. 铜B. 铝C. 银D. 金答案：C解析：在常见金属中，银的导电性最好。
2. 金属材料在静载荷作用下，抵抗变形和断裂的能力称为（）A. 强度B. 硬度C. 塑性D. 韧性答案：A解析：强度是金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。
3. 下列哪种金属的熔点最高（）A. 钨B. 铁C. 铜D. 铝答案：A解析：钨的熔点约3410℃，是常见金属中熔点最高的。
4. 金属的疲劳强度是指（）A. 在交变载荷作用下，经过无数次循环而不破坏的最大应力B. 在静载荷作用下，不发生破坏的最大应力C. 在冲击载荷作用下，不发生破坏的最大应力D. 在高温下，不发生破坏的最大应力答案：A解析：金属的疲劳强度是在交变载荷作用下，经过无数次循环而不破坏的最大应力。
5. 下列哪种热处理工艺可以提高金属材料的硬度（）A. 退火B. 正火C. 淬火D. 回火答案：C解析：淬火能使钢件获得高硬度。
6. 常见的不锈钢中，主要的合金元素是（）A. 铬B. 镍C. 钛D. 钼答案：A解析：铬是不锈钢中主要的合金元素。
7. 下列金属材料中，属于有色金属的是（）A. 铸铁B. 碳钢C. 铜D. 工具钢答案：C解析：有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属，铜属于有色金属。
8. 下列哪种金属具有良好的耐腐蚀性和高温强度（）A. 钛B. 镁C. 锌D. 铅答案：A解析：钛具有良好的耐腐蚀性和高温强度。
9. 合金元素在钢中的作用不包括（）A. 提高钢的强度B. 改善钢的韧性C. 降低钢的硬度D. 提高钢的耐磨性答案：C解析：合金元素通常会提高钢的硬度，而不是降低。
10. 金属材料的塑性指标通常用（）表示A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 伸长率D. 硬度答案：C解析：伸长率和断面收缩率是金属材料的塑性指标。
11. 下列哪种金属的密度最大（）A. 铝B. 铁C. 铅D. 金答案：D解析：金的密度相对较大。
金属学及热处理题
一、填空1、金属材料的性能一般分为两类，一类是使用性能，它包括力学性能、物理性能和化学性能等，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、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，常用衡量指标有屈服点和抗拉强度，分别用符号和表示。
3、有一钢试样其横截面积为100mm2，已知钢试样的σs=314Mpa, σb=530Mpa。
拉伸试验时，当受到拉力为 100*314 时，试样出现屈服现象，当受到拉力为 100*530 时，试样出现缩颈。
4、金属材料在断裂前产生塑性变形 _的能力称为塑性。
金属材料的伸长率和断面收缩率的数值越大，表示材料的塑性越好。
5、硬度符号的含义HRC是________洛氏硬度（金刚石圆锥压头）________ HBW是____布氏硬度（硬质合金钢球压头）____________HV是_____维氏硬度___________二、判断（正确打“√”，错误打“×”）1、所有金属材料在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。
（错）2、洛氏硬度值无单位。
（对）3、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。
（错）4、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。
（对）5、布氏硬度测量法不宜于测量成品及较薄零件。
（对）6、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。
（对）三、选择（将正确答案填入括号内）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、循环载荷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6、检验成品钻头的硬度应该选__B_______试验法，其符号是____C______。
国开形成性考核00725《机械制造基础》形考任务(1-4)试题及答案
国开形成性考核《机械制造基础》形考任务(1-4)试题及答案（课程ID：00725，整套相同，如遇顺序不同，Ctrl+F查找，祝同学们取得优异成绩！）形考任务一一、填空题（每空2分，共58分）（请选择正确的文字答案填写，例如：塑性变形）题目：1、金属材料的力学性能是指在外载荷作用下其抵抗（变形）或（破坏）的能力。
题目：2、强度是指金属材料在外载荷作用下，抵抗（塑性变形）和（断裂）的能力。
题目：3、金属材料在外载荷作用下产生（断裂前）所能承受（最大塑性变形）正确答案是：最大塑性变形的能力称为塑性。
题目：4、在铁碳合金中，莱氏体是由（奥氏体）和（渗碳体）所构成的机械混合物。
题目：5、疲劳强度是表示材料经受无数次（交变载荷）作用而不引起（断裂）的最大应力值。
题目：6、优质碳素结构钢的牌号有两位数字表示，这两位数字具体表示钢中（含碳量）是（万分之几）。
题目：7、合金钢就是在（碳钢）的基础上有目的地加入一定量（合金元素）的钢。
题目：8、橡胶按用途可分为（通用橡胶）和（特种橡胶）两大类。
题目：9、常用的表面热处理工艺有（表面淬火）和（表面化学热处理）两种。
题目：10、淬火前，若钢中存在网状渗碳体，应采用（正火）的方法予以消除，否则会增大钢的淬透性。
题目：11、砂型铸造中常用的手工造型方有（整模造型）、（分模造型）、（挖砂造型）、（活块造型）等。
题目：12、根据药皮所含氧化物的性质，焊条分为（酸性焊条）和（碱性焊条）两类。
题目：13、冲压生产的基本工序有（分离工序）和（变形工序）两大类。
题目：14、电焊条由（焊芯）和（药皮）两部分组成。
二、是非判断题（每题1分，共42分）题目：15、冲击韧性值随温度的降低而增加。
（X）题目：16、抗拉强度是表示金属材料抵抗最大均匀塑性变形或断裂的能力。
（V）题目：17、硬度是指金属材料抵抗其他物体压入其表面的能力。
（X）题目：18、金属材料在外载荷作用下产生断裂前所能承受最大塑性变形的能力称为塑性。
材料的性能
第一章材料的性能z使用性能：材料在使用过程中所表现的性能。
包括力学性能、物理性能和化学性能。
z工艺性能：材料在加工过程中所表现的性能。
包括铸造、锻压、焊接、热处理和切削性能等。
拉.swf 拉伸试样拉伸试验机e α强度：材料在外力作用下抵抗变形和破s σ0.2εσ？拉伸试样的颈缩现象断裂后z说明：z①用断面缩率表示塑性比伸长率更接近真实变形。
z②对于直径d0 相同的试样，l0↑，伸长率δ↑。
/d0为常数时，塑性值才有可比性。
只有当l=10d0 时，伸长率用δ表示；当l当l=5d0 时，伸长率用δ5表示。
显然，δ5> δz③δ>ψ（微变）时，无颈缩，为脆性材料表征；（等体积截面）δ<ψ时，有颈缩（宏观变化），为塑性材料表征三、冲击韧性z是指材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。
指标为冲击韧性值ak。
Shockwave FlashObject韧Titanic 号钢板（左图）和近代船用钢板（右图）的冲击试验结果钢铁材料规定次数为107，有色金属合金为108。
疲劳应力示意图疲劳曲线示意图（微观裂纹）淬硬钢球z压头为钢球时，布氏硬度用符号HBS表示，适用于布氏硬度值在450以下的材料。
z压头为硬质合金时，用符号HBW表示，适用于布氏硬度在650以下的材料。
z符号HBS或HBW之前的数字表示硬度值，符号后面的数字按顺序分别表示球体直径、载荷及载荷保持时间。
如120HBS10/1000/30表示直径为10mm的钢球在1000kgf（9.807kN）载荷作用下保持30s测得的布氏硬度值为120。
z布氏硬度的优点：测量误差小，数据稳定。
z缺点：压痕大，不能用于太薄件、成品件及比压头还硬的材料。
z适于测量退火、正火、调质钢,铸铁及有色金属的硬度。
z材料的抗拉强度σb与HB之间的经验关系：对于低碳钢: σ(MPa)≈3.6HBb对于高碳钢：σ(MPa)≈3.4HBb(MPa)≈1HB或0.6(HB-40)对于铸铁：σb洛氏硬度z洛氏硬度用符号HR表示，根据压坑深度计量硬度z根据压头类型和主载荷不同，分为九个标尺，常用的标尺为A、B、C。
- 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)。
加载荷而突然破坏
产生裂纹
新余学院 李玉平制作
上一页 下一页 退出
提高零件的疲劳强度，可采用的方法有： ◆ 设计上：尽量避免应力集中，如避免断面急剧变化。 ◆ 工艺上：降低零件表面粗糙度，并避免表面划痕；采用 表面强化，如喷丸处理、表面淬火等。 ◆ 材料方面：保证冶金质量，减少夹杂、疏松等缺陷
新余学院 李玉平制作
100 %
※伸长率的数值与试样尺寸有关，因而试验时应对所选定
的试样尺寸作出规定，以便进行比较。
当l0=10d0时，用δ10或δ表示；当l0=5d0时，用δ5表示。
断面收缩率
A0 A1 A0
100 %
新余学院 李玉平制作
上一页 下一页 退出
二、硬度
金属材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。
1、布氏硬度
HB
F A凹
2F
D(D D2 d 2 )
特点： ⑴测试数据重复性好 ⑵成品、薄件不适用 ⑶不能测太硬的物体 淬火钢球HBS：<450 硬质合金球HBW：<650
工作原理 F
d
新余学院 李玉平制作
上一页 下一页 退出
2、洛氏硬度
洛氏硬度的常用标尺
工作原理
标尺
压头
总载荷/N
适用测试材料
有效值
HRA 120°金刚石圆锥体 600 硬质合金、表面淬火钢 70～85
HRB Φ1.588mm淬火钢球 1000
退火钢、非铁合金 25～100
HRC 120°金刚石圆锥体 1500
一般淬火钢件
20～67
特点：
F
⑴测试简单、迅速
⑵可用于成品检验
⑶测试的硬度值范围大，可测从极
软到极硬的金属材料
h
⑷测试数值的重复性差
新余学院 李玉平制作
上一页 下一页 退出
3、维氏硬度 维氏硬度的试验原理基本上和布
氏硬度试验相同。
特点： ⑴试验时所加载荷小，压入深度浅， 故适用于测试零件表面淬硬层及化学热处 理的表面层（如渗碳层、渗氮层等） ⑵维氏硬度是一个连续一致的标尺，试验时可任意选择，而 不影响其硬度值的大小，因此可测定从极软到极硬的各种金属材 料的硬度 ⑶测定较麻烦，工作效率不如测洛氏硬度高
(J / cm2 )
注意：
⑴冲击值的大小与很多因素有关。它不仅受试样形状、表
面粗糙度、内部组织的影响，还与试验时的ห้องสมุดไป่ตู้境温度有关。因
此，冲击值一般作为选择材料的参考，不直接用于强度计算。
⑵受多次小能量冲击载荷作用的零件，主要取决于强度，
而不要求过高的冲击韧性。
新余学院 李玉平制作
上一页 下一页 退出
四、疲劳强度
现象时的应力。
s
Fs A0
, MPa
● r 0.2
●
对于许多没有明显屈服现象的金
属材料。工程上规定以试样产生0.2%
塑性变形时的应力，作为该材料的屈
服点，用 r0.2 表示。
O
●
0.2%
新余学院 李玉平制作
上一页 下一页 退出
◆抗拉强度：指金属材料在拉断前所承受的最大应力。
b
Fb A0
, MPa
材料所受应力σ<σe 只产生弹性变形 σe<σ<σs 除产生弹性变形外，还产生微量塑性变形
σs<σ<σb， 除产生弹性变形外，还产生明显塑性变形 σ>σb 零件产生裂纹，甚至断裂
新余学院 李玉平制作
上一页 下一页 退出
3、塑性：指金属材料产生塑性变形而不被破坏的能力
伸长率
l1 l0 l0
在交变载荷作用下，零件所受应力远较其强度极限为低时
即发生断裂的现象称为疲劳破坏。
金属材料在无数次循环载荷作用下不致引起断裂的最大应
力称为疲劳强度。
产生疲劳破坏的原因：
材料的质量（如夹杂）
在外力作用下，零
零件表面缺陷（如划痕）
件或试样的局部区
结构设计不当
域形成应力集中
裂纹随应力循环次数的增加
而扩展，使零件不能承受所
轧制钢材或锻钢件 铸钢件 灰口铸铁件 铸铝件
σb≈（0.34～0.36）HBS σb≈（0.3～0.4）HBS σb≈0.1HBS σb≈0.26HBS
新余学院 李玉平制作
上一页 下一页 退出
三、韧性
金属材料抵抗冲击载荷的 能力叫冲击韧性。
工程上通常采用摆锤式冲 击试验机测定材料的韧性值。
ak
Ak A
新余学院 李玉平制作
上一页 下一页 退出
注意
1、由于各种硬度的试验条件不同，故相互间无理论换算关 系。
但通过实践发现，在一定条件下存在着某种粗略的经验换 算关系。如在200～600HBS（HBW）内，HRC≈1/10HBS （HBW）；在小于450HBS时，HBS≈HV。
2、硬度和强度间有一定换算关系
一、强度、弹性和塑性
断裂线
1、拉伸试验
试样 出现颈缩
L0 LK
2、强度：金属材料在静载荷 作用下，抵抗塑性 变形和断裂的能力
b
s e
s e
b k
新余学院 李玉平制作
上一页 下一页 退出
试样产生弹性变形时所承受的 最大载荷，N
◆弹性极限
e
Fe A0
, MPa
试样原始截面积，mm2
◆屈服点：它是指拉伸试样产生屈服
上一页 下一页 退出