2021年工程材料与热加工习题

第1章材料力学性能（习题）

一、选取题

1.表达金属材料屈服强度符号是（ B ）。

A、；

B、；

C、；

D、；

1.金属材料在静载荷作用下，抵抗变形和破坏能力称为( C )。

A、塑性；

B、硬度；

C、强度；

D、弹性；

2.在测量薄片工件硬度时，惯用硬度测试办法表达符号是( B )。

A、HBS；

B、HRC；

C、HV；

D、HBW；

3.做疲劳实验时，试样承受载荷为( B )。

A、静载荷；

B、交变载荷；

C、冲击载荷；

D、动载荷；

二、填空题

1.材料力学性能普通是指在载荷作用下材料抵抗（变形）或（断裂）能力。

2.金属塑性指标重要有（断后伸长率）和（断面收缩率）两种。

3.金属性能涉及（物理）性能、（化学）性能、（力学）性能和（工艺）性能。

4.惯用测定硬度办法有（布氏硬度测试法）、（洛氏硬度测试法）和维氏硬度测试法。

5.疲劳强度是表达材料经（无限次循环应力）作用而（不发生断裂）最大应力值。

6.材料工艺性能涉及（锻造性能）、（锻造性能）、（焊接性能）、（切削加工性

能）、（热解决性能）等。

7.零件疲劳失效过程可分为（疲劳裂纹产生）、（疲劳裂纹扩展）、（瞬时断裂）

三个阶段。

三、判断题

1.拉伸实验可以测定材料强度、塑性等性能指标，因而材料力学性能都可以通过拉伸

实验测定。（×）

2.用布氏硬度测试法测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表达。（×）

3.金属材料力学性能可以理解为金属材料失效抗力。（×）

4.材料断裂韧度不不大于材料应力场强度因子，材料宏观裂纹就会扩展而导致材料断

裂。（×）

四、练习与思考

1.阐明下列符号意义和单位。

（1）σe；（2）σs或σ0.2；（3）σb；（4）δ；（5）ψ；（6）σ－1；（7）A K；

2.在测定强度指标时，σ0.2和σs有什么不同？

3.拉伸试样原标距长度为50 mm，直径为10 mm。实验后，将已断裂试样对接起来测量，

标距长度为73 mm，颈缩区最小直径为5.1 mm。试求该材料延伸率和断面收缩率值。

4.材料弹性模量E工程含义是什么？它和零件刚度有何关系？

5.将6500 N力施加于直径为10 mm、屈服强度为520 MPa钢棒上，试计算并阐明钢棒

与否会产生塑性变形。

6.塑性指标在工程上有哪些实际意义？

7.下列材料或零件采用什么硬度测试法较适当？

（1）锉刀；（2）黄铜轴套；（3）硬质合金刀片；（4）普通淬火钢；

8.工程材料有哪些物理性能和化学性能？

第2章金属晶体构造与结晶（习题）

一、名词解释

晶体、单晶体、多晶体、晶格、晶胞、晶粒、晶界、合金、组元、相、组织、共晶转变

二、如果其他条件相似，试比较下列锻造条件下铸件晶粒大小：

1.金属型锻造与砂型锻造。

2.高温浇注与低温浇注。

3.浇注时采用振动与不采用振动。

4.厚大铸件表面与心部。

三、问答题

1.金属中常用晶体构造有哪几种？

2.实际晶体晶体缺陷有哪几种类型？它们对晶体力学性能有何影响？

3.固溶体与化合物有何区别？固溶体类型有哪几种？

4.何谓金属结晶?纯金属结晶是由哪两个基本过程构成？

5.何谓过冷现象和过冷度?过冷度与冷却速度有何关系？

6.晶粒大小对金属力学性能有何影响?细化晶粒惯用办法有哪几种？

7.什么是共晶转变?共晶转变有何特点？

8.什么是共析转变？共晶转变与共析转变有何异同？

第3章铁碳合金相图（习题）

一、名词解释

1. 铁素体；

2. 奥氏体；

3. 渗碳体；

4.珠光体；

5. 莱氏体；

6. 低温莱氏体；

7. 同素异晶转变；

8. 铁碳合金状态图；

二、填空题

1.珠光体是由（F）和（Fe

3

C）构成机械混合物(共析组织)。

2.莱氏体是由（A）和（Fe

3

C）构成机械混合物(共晶组织)。

3.奥氏体在1148℃时碳质量分数可达(2.11%)，在727℃时碳质量分数为（0.77%）。

4.依照室温组织不同，钢可分为（亚共析）钢、（共析）钢和（过共析）钢。

5.共析钢室温组织为（P）；亚共析钢室温组织为（F+P）；过共析钢室温组织为（P+Fe

3C

II ）。

6.碳质量分数为（0.77%）铁碳合金称为共析钢，其奥氏体冷却到S点(727℃)时会发

生（共析）转变，从奥氏体中同步析出（F）和（Fe

3

C）混合物，称为（P）。

7.奥氏体和渗碳体构成共晶产物称为（Ld），其碳质量分数为(4.3%)。

8.亚共晶白口铸铁碳质量分数为(2.11%～4.3%)，其室温组织为（P+Fe

3C

II

+Ld′）。

9.过晶白口铸铁碳质量分数为（4.3%～6.69%），其室温组织为（Ld′+Fe

3C

I ）。

10.过共析钢碳质量分数为（0.77%～2.11%），其室温组织为（P+Fe

3C

II ）。

11.亚共析钢碳质量分数为（0.0218%～0.77%），其室温组织为（F+P）。

三、选取题

1.铁素体为( A )晶格，奥氏体为( B )晶格，渗碳体为( D )晶格。

A、体心立方；

B、面心立方；

C、密排六方；

D、复杂；

2.Fe-Fe

3

C状态图上ES线，用代号（ B ）表达，PSK线用代号（ A ）表达。

A、A1；

B、A cm；

C、A3；

D、其他；

3.Fe-Fe

3

C状态图上共析线是（ C ），共晶线是（ A ）。

A、ECF线；

B、ACD线；

C、PSK线；

D、GSK线

四、判断题

1.金属化合物特性是硬而脆，莱氏体性能也是硬而脆，故莱氏体属于金属化合物。

（×）

2.渗碳体碳质量分数为6.69%。（√）

3.Fe-Fe

3

C状态图中，A3温度是随碳质量分数增长而上升。（×）

4.碳溶于α-Fe中所形成间隙固溶体称为奥氏体。（×）

五、简答题

1.何为金属同素异构转变？试画出纯铁结晶冷却曲线和晶体构造变化图。

2.简述碳质量分数为0.4%和1.2%铁碳合金从液态冷却至室温时结晶过程。