工程材料学习题(answer)
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J、名词解释题间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。
再结晶：金属发生重新形核和长大而不改变其晶格类型的结晶过程。
淬透性：钢淬火时获得马氏体的能力。
枝晶偏析：金属结晶后晶粒内部的成分不均匀现象。
时效强化：固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发生显著提高的现象。
同素异构性：同一金属在不同温度下具有不同品格类型的现象。
临界冷却速度：钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。
热硬性：指金属材料在高温下保持高硬度的能力。
二次硬化：淬火钢在|口|火时硬度提高的现象。
共晶转变：指具有一定成分的液态合金，在一定温度下，同时结晶出两种不同的固相的转变。
比重偏析：因初晶相与剩余液相比重不同而造成的成分偏析。
置换固溶体：溶质原了溶入溶质晶格并占据溶质晶格位置所形成的固溶体。
变质处理：在金属浇注前添加变质剂来改变晶粒的形状或大小的处理方法。
晶体的各向异性：晶体在不同方向具有不同性能的现象。
固溶强化：因溶质原了溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。
形变强化：随着塑性变形程度的增加，金属的强度、硬度提高，而型性、韧性下降的现象。
残余奥氏体：指淬火后尚未转变，被迫保留下来的奥氏体。
调质处理：指淬火及高温回火的热处理工艺。
淬硬性：钢淬火时的硬化能力。
过冷奥氏体：将钢奥氏体化后冷却至Ai温度之下尚未分解的奥氏体。
木质晶粒度：指奥氏体晶粒的长大倾仙。
C曲线：过冷奥氏体的等温冷却转变曲线。
CCT曲线：过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。
马氏体：含碳过饱和的a固溶体。
热皇性观料：加热时软化融融，冷却又变硬，并可反复进行的架料。
热固性规料：首次加热时软化并发生交连反应形成网状结构，再加热时不软化的型料。
回火稳定性：钢在|门1火时抵抗硬度下降的能力。
可逆I口I火脆性：又称第二类1门1火脆性，发生的温度在400〜650°C,当重新加热脆性消失后, 应迅速冷却，不能在400〜650°C区间长时间停留或缓冷，否则会再次发生催化现象。
工程材料学课程习题及答案.
工程材料习题一、晶向、晶面指数习题在立方晶系的单位晶胞上作图表示(1 1 1)、(1 1 0)、(1 0 0) 晶面和[1 1 1]、[1 1 0]、[0 0 1]、[1 0 0]、[0 1 0] 晶向。
二、Fe-C 相图类提示 Fe-C 相图是确定钢热处理、铸造、锻造、焊接加热工艺的依据，应熟练掌握相图的绘制、不同成分钢的冷却相变过程及室温组织。
习题 画出 Fe-Fe 3C 合金相图 （要求标明B 、E 、C 、F 、P 、S 点的成分及共晶线和共析线的温度），分析含碳量0.4% （0.7%、0.77%、1.0% ）的铁碳合金从液态缓冷到室温时的结晶过程（要利用文字和冷却曲线加以说明），画出室温组织的示意图并利用杠杆定律计算其组织组成物的相对质量分数。
分析 Fe-Fe 3C 相图看似复杂，但若掌握规律就容易了。
相图由包晶相变、共晶相变、共析相变三部分组成。
绘制时应先绘制三条水平线、确定水平线的温度及每条线上的三个成分点，然后再连接其余曲线即可。
Fe-C 相图含碳量分为亚共析钢（0.0218% ≤ C ＜0.77% ）、共析钢（0.77% C ）和过共析钢（0.77 % ＜C ≤ 2.11%）三大类型，其区别在于有先共析铁素体析出、无先共析铁素体和无二次渗碳体析出、有二次渗碳体析出。
解1、铁碳相图Fe-C 相图见图1.0，要求各相区、线、字母、温度要准确。
2、共析钢（0.77%C ） （1）结晶过程分析冷却曲线见图2.1。
在Fe-C 相图中要画出表示合金成分的垂线（图中虚线）；冷却曲线中要标明交点及点的顺序；冷却曲线点的顺序要和相图中垂线一致，恒温转变为水平线。
1点以上：液态；1-2点：匀晶转变析出奥氏体，L → γ ； 2-3点：γ降温阶段，无组织变化；3-3 / 点：奥氏体发生共析转变，转变为珠光体，C Fe 72730218.077.0+α−−−→−γ℃（P ）；图1.0 Fe-Fe 3C 合金相图Fe 3CFeC%温度/℃3 / 点到室温，从铁素体中析出少量三次渗碳体Fe 3C Ⅲ。
工程材料考试题及答案
工程材料考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 金属材料的塑性变形主要通过哪种方式进行？A. 滑移B. 孪生C. 扩散D. 相变答案：A2. 以下哪种材料不属于金属材料？A. 钢B. 铝C. 塑料D. 铜答案：C3. 陶瓷材料的主要特性是什么？A. 高塑性B. 高韧性C. 高硬度D. 高延展性答案：C4. 以下哪种合金具有最好的耐腐蚀性能？A. 铝合金B. 不锈钢C. 黄铜D. 铅锡合金答案：B5. 玻璃材料通常属于哪种材料类别？A. 金属材料B. 无机非金属材料C. 有机高分子材料D. 复合材料答案：B6. 以下哪种材料的热导率最高？A. 铜B. 铝C. 钢D. 塑料答案：A7. 金属材料的疲劳破坏是由于什么原因引起的？A. 腐蚀B. 过载C. 反复加载D. 温度变化答案：C8. 以下哪种材料的电绝缘性能最好？A. 橡胶B. 陶瓷C. 铁D. 银答案：A9. 复合材料通常由哪些材料组成？A. 金属材料和无机非金属材料B. 金属材料和有机高分子材料C. 有机高分子材料和无机非金属材料D. 所有上述材料答案：D10. 以下哪种材料的抗拉强度最高？A. 铝合金B. 不锈钢C. 碳纤维增强塑料D. 玻璃纤维增强塑料答案：C二、填空题（每空2分，共20分）11. 金属材料的强度是指材料在________时能承受的最大压力。
答案：拉伸12. 材料的硬度是指材料________的能力。
答案：抵抗硬物压入表面13. 金属材料的弹性模量是指材料在________时的应力与应变比值。
答案：弹性变形14. 材料的疲劳寿命与加载________成正比。
答案：次数15. 材料的冲击韧性是指材料在________下吸收能量的能力。
答案：冲击载荷16. 金属材料的热处理通常包括________、正火、回火等过程。
答案：退火17. 材料的蠕变是指材料在________作用下发生的缓慢变形。
答案：恒定应力18. 材料的断裂韧性是指材料在________条件下抵抗裂纹扩展的能力。
工程材料试题及答案
工程材料试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 金属材料的塑性变形主要发生在哪个晶体结构中？A. 体心立方晶体B. 面心立方晶体C. 六角密堆积晶体D. 简单立方晶体2. 以下哪个不是金属材料的强化机制？A. 固溶强化B. 细晶强化C. 形变强化D. 热处理强化3. 陶瓷材料的主要特性是什么？A. 高塑性B. 高韧性C. 高硬度D. 高弹性4. 聚合物材料的分子链结构通常分为哪几种类型？A. 线性结构和支链结构B. 线性结构和网状结构C. 支链结构和网状结构D. 线性结构和环状结构5. 以下哪种材料不属于复合材料？A. 碳纤维增强塑料B. 金属基复合材料C. 陶瓷基复合材料D. 纯金属6. 金属材料的疲劳强度通常与什么因素有关？A. 材料的硬度B. 材料的韧性C. 材料的塑性D. 材料的弹性模量7. 材料的热处理通常包括哪些过程？A. 淬火和回火B. 淬火和正火C. 正火和退火D. 退火和回火8. 以下哪种腐蚀类型属于化学腐蚀？A. 点蚀B. 应力腐蚀C. 氢腐蚀D. 氧气腐蚀9. 材料的断裂韧性通常与什么有关？A. 材料的强度B. 材料的硬度C. 材料的韧性D. 材料的塑性10. 材料的疲劳寿命与什么因素有关？A. 应力幅B. 应力集中C. 材料的疲劳极限D. 所有上述因素答案：1. B2. D3. C4. A5. D6. B7. A8. C9. C10. D二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述金属材料的热处理过程及其目的。
2. 解释什么是材料的疲劳现象，并说明如何提高材料的疲劳寿命。
3. 描述聚合物材料的热塑性和热固性的区别。
三、计算题（每题25分，共50分）1. 已知某金属材料的屈服强度为300 MPa，弹性模量为200 GPa，求该材料在拉伸过程中的弹性阶段的应力-应变关系。
2. 假设有一金属棒，其直径为20 mm，长度为1 m，材料的屈服强度为200 MPa，若要使其产生塑性变形，需要施加多大的力？四、论述题（共30分）1. 论述复合材料在现代工程中的应用及其优势。
工程材料考试题和答案
工程材料考试题和答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 金属材料的塑性通常用（）来衡量。
A. 硬度B. 弹性C. 抗拉强度D. 延伸率答案：D2. 钢的碳含量在（）范围内时，其强度和硬度随着碳含量的增加而增加。
A. 0.03%-0.25%B. 0.25%-0.60%C. 0.60%-1.70%D. 1.70%-2.11%答案：B3. 以下哪种材料属于非金属材料？A. 钢B. 铜C. 玻璃D. 铝答案：C4. 陶瓷材料的特点是（）。
A. 导热性好B. 导电性好C. 绝缘性好D. 磁性强答案：C5. 金属材料的疲劳是指在（）作用下，材料发生断裂的现象。
A. 静载荷B. 冲击载荷C. 循环载荷D. 拉伸载荷答案：C6. 以下哪种材料是高分子材料？A. 橡胶B. 玻璃C. 陶瓷D. 金属答案：A7. 金属材料的硬度是指（）。
A. 材料的强度B. 材料的塑性C. 材料的脆性D. 材料抵抗硬物压入的能力答案：D8. 以下哪种焊接方法属于熔化焊接？A. 电弧焊B. 电阻焊C. 摩擦焊D. 冷压焊答案：A9. 金属材料的韧性是指材料在（）过程中吸收能量的能力。
A. 弹性变形B. 塑性变形D. 疲劳答案：B10. 以下哪种材料是复合材料？A. 木材B. 塑料C. 玻璃钢D. 金属答案：C二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 金属材料的力学性能包括（）。
A. 强度B. 硬度D. 韧性E. 疲劳答案：ACDE12. 以下哪些因素会影响材料的疲劳强度？（）A. 材料的表面粗糙度B. 材料的硬度C. 材料的内部缺陷D. 材料的热处理状态E. 材料的化学成分答案：ACDE13. 以下哪些是非金属材料的特点？（）A. 密度小B. 硬度高C. 绝缘性好D. 耐腐蚀性好E. 导热性好答案：ACD14. 以下哪些是高分子材料的加工方法？（）A. 注塑B. 挤出C. 吹塑D. 热压E. 冷压答案：ABC15. 以下哪些是金属材料的热处理方法？（）A. 退火B. 正火D. 回火E. 渗碳答案：ABCDE三、判断题（每题2分，共20分）16. 金属材料的屈服强度是指材料在受到外力作用下，从弹性变形转变为塑性变形时的应力值。
工程材料学考试卷及答案
《工程材料学》考试题一、填空题：（每小题1分，共15分）1、组成物质的质点（原子、离子或分子）间的相互作用力称为结合键，主要有共价键、离子键、金属键和分子键四种。
2、距液固界面距离越远，液相的温度越高的温度分布是正温度梯度；距液固界面距离越远，液相的温度越低的温度分布是负温度梯度。
3、随着变形量的增加，晶体的强度、硬度提高，塑性、韧性下降，这种现象称为加工硬化。
4、根据石墨的形态分类，铸铁可分为灰铸铁（石墨为片状）、可锻铸铁（石墨为团絮状）、球墨铸铁（石墨为球状）、蠕墨铸铁（石墨为蠕虫状）5、按照含碳量高低，钢可以分为低碳钢（Wc≤0.3%）、中碳钢（0.3%<Wc<0.6%）、高碳钢（Wc≥0.6%）；根据合金元素总量的多少，钢可以分为低合金钢（Wme≤5%）、中合金钢（5%<Wme<10%）、高合金钢（Wme≥10%）。
6、随着回火温度的升高，钢的强度、硬度不断降低，塑性、韧性不断提高。
7、钢的淬透性是指钢在淬火时获得马氏体的能力，钢的淬透性大小用规定条件下淬火获得的淬透层深度来表示，淬透层越深，其淬透性越好。
8、钢在固态加热、保温和冷却过程中，会发生一系列组织结构的转变，这种发生组织转变所对应的温度称为相变温度或临界点。
9、冷变形金属在加热时，回复和再结晶的驱动力是储存能或畸变能，晶粒长大的驱动力是界面能。
10、面心立方的原子密排面为（111），密排方向为[110]。
11、任何一种物质的结晶过程都是由晶核形成和晶核长大两个基本过程组成。
12、合金组元通过相互溶解形成的一种成分及性能均匀、结构与组元之一相同的固相，称为固溶体。
合金组元相互作用形成晶格类型和特征完全不同于任一组元的新相，称为中间相或金属化合物。
13、金属的塑性变形主要是由位错运动引起的，因此，阻碍位错运动是强化金属的主要途径。
14、晶体的物理性质表现为各向异性，有固定的熔点；非晶体的物理性质表现为各向同性，没有固定的熔点。
工程材料试题答案
工程材料试题答案一、选择题1. 金属材料的硬度通常是指（）。
A. 材料的抗磨损能力B. 材料的抗变形能力C. 材料的延展性D. 材料的导电性答案：A2. 下列哪种材料是典型的非金属材料？（）。
A. 钢B. 铝C. 碳纤维D. 铜答案：C3. 材料的疲劳是指（）。
A. 材料在长期受力下发生断裂的现象B. 材料在瞬间受力下发生断裂的现象C. 材料因受热而发生变形的现象D. 材料因受冷而发生脆化的现象答案：A4. 以下哪种材料具有最好的导热性能？（）。
A. 铜B. 铝C. 橡胶D. 玻璃答案：A5. 高分子材料的特点不包括（）。
A. 轻质B. 高强度C. 耐高温D. 可塑性答案：C二、填空题1. 材料的弹性模量是指材料在受到外力作用时，单位长度的变形量与所受力的比值，其单位是__________。
答案：帕斯卡（Pa）2. 铸铁的主要成分是__________和碳。
答案：铁3. 陶瓷材料通常具有__________和耐腐蚀的特性。
答案：高硬度4. 钢筋混凝土结构中，钢筋的主要作用是承受__________。
答案：拉力5. 聚合物是由许多相同或不同的单体分子通过__________作用连接成长链的高分子化合物。
答案：聚合三、判断题1. 金属材料的导电性能优于非金属材料。
（）答案：正确2. 材料的韧性越好，其脆性也越强。
（）答案：错误3. 所有的塑料都属于热固性材料。
（）答案：错误4. 材料的蠕变现象是指在长期高温下材料会发生缓慢的永久变形。
（）答案：正确5. 木材是一种各向同性的天然材料。
（）答案：错误四、简答题1. 请简述金属材料的疲劳现象及其影响因素。
答：金属材料的疲劳是指材料在反复或循环应力作用下，经过一定周期后在局部区域产生裂纹，最终导致断裂的现象。
影响疲劳的因素包括材料的微观结构、表面状态、应力集中、环境温度和加载频率等。
2. 何为复合材料？请举例说明其应用。
答：复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学方法复合在一起，形成具有新性能的材料。
工程材料课后习题及答案..
工程材料思考题参考答案第一章金属的晶体结构与结晶1．解释下列名词点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。
答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。
线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。
如位错。
面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。
如晶界和亚晶界。
亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。
亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。
刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。
滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。
如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。
单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。
多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。
过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。
自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。
非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。
变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。
变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。
2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格；α－Fe、Cr、V属于体心立方晶格；γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格；Mg、Zn属于密排六方晶格；3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题？答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。
工程材料期末测试题答案
工程材料期末测试题答案一、选择题1. 金属材料的硬度通常是指（）。
A. 材料的强度B. 材料的刚度C. 材料抵抗变形的能力D. 材料抵抗磨损的能力答案：C2. 下列哪种材料是典型的非金属材料？A. 钢B. 铝C. 碳纤维D. 玻璃答案：D3. 材料的疲劳是指（）。
A. 材料在长期循环应力作用下发生断裂B. 材料在高温下失去强度C. 材料在瞬间受到冲击而破坏D. 材料因腐蚀而失去功能答案：A4. 以下哪种材料具有最好的导热性能？A. 铜B. 铝C. 橡胶D. 陶瓷答案：A5. 材料的蠕变是指（）。
A. 材料在持续应力作用下缓慢的塑性变形B. 材料在瞬间受到冲击而破坏C. 材料在高温下失去强度D. 材料因腐蚀而失去功能答案：A二、填空题1. 金属材料的弹性模量是指材料在弹性范围内抵抗__________的能力。
答案：形变2. 复合材料是由两种或两种以上不同__________、形态和性质的材料组合而成，它们保持各自的原有特性。
答案：材料3. 高分子材料通常具有较好的__________性能和__________性能。
答案：绝缘；化学稳定性4. 金属材料的韧性是指材料在受到冲击或__________时不易断裂的性质。
答案：震动5. 陶瓷材料的主要特点是耐高温、__________和硬度高。
答案：耐磨三、简答题1. 请简述金属材料的冷加工和热加工的区别。
答：冷加工是指在材料的再结晶温度以下进行的塑性加工，如冷轧、冷拔等。
它能够提高材料的强度和硬度，但同时会降低韧性。
热加工则是指在材料的再结晶温度以上进行的加工，如热轧、热锻等。
热加工能够消除加工硬化，提高材料的韧性和塑性，同时有利于改善材料的内部组织结构。
2. 非金属材料相比于金属材料有哪些独特的性能？答：非金属材料相比于金属材料，通常具有较低的密度、良好的耐腐蚀性、优异的绝缘性能、良好的隔热性能以及特殊的光学性能等。
此外，非金属材料的硬度和强度通常较低，但它们在特定条件下（如高温、强酸强碱环境）具有更好的稳定性。
工程材料试题及答案(共8篇)
工程材料试题及答案（共8篇）篇1：工程材料试题及答案工程材料试题及答案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（）。
工程材料学习题集答案整理最终版
工程材料习题集第一章钢的合金化基础1合金元素在钢中有哪四种存在形式？①溶入α（铁素体）、γ（奥氏体）、M（马氏体），以溶质形式存在形成固溶体；②形成强化相：碳化物、金属间化合物；③形成非金属夹杂物；④以游离状态存在：Cu、Ag。
2写出六个奥氏体形成元素，其中哪三个可无限溶解在奥氏体中？哪两个铁素体形成元素可无限溶解在铁素体中？①奥氏体形成元素：Mn、Co、Ni、Cu、C、N（锰、钴、镍、铜、碳、氮），其中Mn、Co、Ni（锰、钴、镍）可无限溶解在奥氏体中，Cu、C、N（铜、碳、氮）为有限溶解；②Cr、V（铬、钒）可无限溶解在铁素体中，其余为有限溶解。
3写出钢中常见的五种非碳化物形成元素。
①非碳化物形成元素：Ni、Si、Al、Cu、Co4按由强到弱的顺序写出钢中常见的八种碳化物形成元素。
按碳化物稳定性由弱到强的顺序写出钢中常见的四种碳化物的分子式。
①碳化物由强到弱排列：（强）Ti、Nb、V、（中强）W、Mo、Cr、（弱）Mn、Fe②碳化物稳定性由弱到强的顺序：Fe3C→M23C6→M6C→MC5为什么高镍奥氏体钢易于冷变形，而高锰奥氏体钢难于冷变形，容易加工硬化？奥氏体层错能高和低时各形成什么形态的马氏体？①镍是提高奥氏体层错能的元素，锰是降低奥氏体层错能的元素，层错能越低，越有利于位错扩展而形成层错，使交滑移困难，加工硬化趋势增大。
②奥氏体层错能越低，形成板条马氏体，位错亚结构。
如Cr18-Ni8钢；奥氏体层错能越高，形成片状马氏体，孪晶亚结构。
如Fe-Ni合金。
6钢的强化机制的出发点是什么？钢中常用的四种强化方式是什么？其中哪一种方式在提高强度的同时还能改善韧性？钢中的第二相粒子主要有哪两个方面的作用？①强化机制的出发点是造成障碍，阻碍位错运动。
②钢中常用的四种强化方式：固溶强化、晶界强化（细晶强化）、第二相强化、位错强化（加工硬化）。
③晶界强化（细晶强化）在提高强度的同时还能改善韧性。
④钢中的第二相粒子主要作用：细化晶粒、弥散/沉淀强化。
工程材料基础知识 课后习题答案
第一章工程材料基础知识参考答案1．金属材料的力学性能指标有哪些？各用什么符号表示？它们的物理意义是什么？答：常用的力学性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等。
强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏（过量塑性变形或断裂）的性能。
强度常用材料单位面积所能承受载荷的最大能力（即应力σ，单位为Mpa）表示。
塑性是指金属材料在载荷作用下，产生塑性变形（永久变形）而不被破坏的能力。
金属塑性常用伸长率δ和断面收缩率ψ来表示：硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，是衡量材料软硬程度的指标，是一个综合的物理量。
常用的硬度指标有布氏硬度（HBS、HBW）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC等）和维氏硬度（HV）。
以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷，金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性。
冲击韧性的常用指标为冲击韧度，用符号αk表示。
疲劳强度是指金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力称为疲劳强度或疲劳极限。
疲劳强度用σ–1表示，单位为MPa。
2．对某零件有力学性能要求时，一般可在其设计图上提出硬度技术要求而不是强度或塑性要求，这是为什么？答：这是由它们的定义、性质和测量方法决定的。
硬度是一个表征材料性能的综合性指标，表示材料表面局部区域内抵抗变形和破坏的能力，同时硬度的测量操作简单，不破坏零件，而强度和塑性的测量操作复杂且破坏零件，所以实际生产中，在零件设计图或工艺卡上一般提出硬度技术要求而不提强度或塑性值。
3．比较布氏、洛氏、维氏硬度的测量原理及应用范围。
答：（1）布氏硬度测量原理：采用直径为D的球形压头，以相应的试验力F压入材料的表面，经规定保持时间后卸除试验力，用读数显微镜测量残余压痕平均直径d，用球冠形压痕单位表面积上所受的压力表示硬度值。
实际测量可通过测出d值后查表获得硬度值。
布氏硬度测量范围：用于原材料与半成品硬度测量，可用于测量铸铁；非铁金属（有色金属）、硬度较低的钢（如退火、正火、调质处理的钢）（2）洛氏硬度测量原理：用金刚石圆锥或淬火钢球压头，在试验压力F 的作用下，将压头压入材料表面，保持规定时间后，去除主试验力，保持初始试验力，用残余压痕深度增量计算硬度值，实际测量时，可通过试验机的表盘直接读出洛氏硬度的数值。
工程材料学课后习题答案
3)第二相强化：有沉淀强化和弥散强化，沉淀强化着眼于位错运动切过第二相粒子；弥散强化着眼于位错运动绕过第二相粒子；
4)位错强化：位错密度越高则位错运动越容易发生相互交割形成割阶，引起位错缠结，因此造成位错运动困难，从而提高了钢强度。
有效方法：淬火+回火，钢淬火形成马氏体，马氏体中溶有过饱和C和元素，产生很强的固溶强化效应，马氏体形成时还产生高密度位错，位错强化效应很大；是形成许多极细小的取向不同的马氏体，产生细晶强化效应。因此淬火马氏体具有很高强度，但脆性很大，淬火后回火，马氏体中析出碳化物粒子，间隙固溶强化效应虽然大大减小，但产生很强的析出强化效应，由于基体上保持了淬火时细小晶粒，较高密度的位错及一定的固溶强化作用，所以回火马氏体仍具有很高强度，并且因间隙固溶引起的脆性减轻，韧性得到改善。
第三章机器零件用钢
1试述渗碳钢的合金化和热处理特点。
合金化特点：
1.低C：0.10-0.25%保证零件心部有足够高的韧性
2.加入提高淬透性的合金元素：，，，B，W→提高心部淬透性，获得低
. 3.细化晶粒：强，V,中，等，形成稳定的合金阻碍长大
4.改善渗C的性能：
形成元素：使表层C↑，心部C↓，陡，C扩散受阻
3)提高回火稳定性：间隙固溶，位↑ →应力，脆性↑，提高回火稳定性，（可提高T回），可以在获相同的强度条件下提T回，充分地降低固溶度，位错，应力；
4)细化碳化物：碳化物自身断裂；成为核心;粗大的碳化物使裂纹易扩展。细化碳化物、均匀、弥散分布对强度韧性有利。
华科工程材料学习题(含答案)
工程材料学习题绪论、第一章一．填空题1.纳米材料是指尺寸在0.1-100nm 之间的超细微粒，与传统固体材料具有一些特殊的效应，例如表面与界面效应、尺寸效应和量子尺寸效应。
（体积效应、宏观量子隧道效应）2.固体物质按其原子(离子、分子)聚集的组态来讲，可以分为晶体和非晶体两大类。
3.工程材料上常用的硬度表示有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）、维氏硬度（HV）、肖氏硬度（HS）以及显微硬度等。
4.在工程材料上按照材料的化学成分、结合键的特点将工程材料分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料以及复合材料等几大类。
5.结合键是指在晶体中使原子稳定结合在一起的力及其结合方式 .6.材料的性能主要包括力学性能、物理化学性能和工艺性能三个方面。
7.金属晶体比离子晶体具有较强的导电能力。
8.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、弹塑性变形和断裂三个阶段。
9.金属塑性的指标主要有伸长率和断面收缩率两种。
二．选择题1.金属键的特点是B：A．具有饱和性 B. 没有饱和性 C. 具有各向异性 D. 具有方向性2.共价晶体具有 A ：A. 高强度B. 低熔点C. 不稳定结构D. 高导电性3.决定晶体结构和性能最本质的因素是 A ：A. 原子间的结合力B. 原子间的距离C. 原子的大小D. 原子的电负性4.在原子的聚合体中，若原子间距为平衡距离时，作规则排列，并处于稳定状态，则其对应的能量分布为：BA. 最高B. 最低C. 居中D. 不确定5.稀土金属属于 B ：A. 黑色金属B. 有色金属C. 易熔金属D. 难熔金属6.洛氏硬度的符号是 B ：A．HB B. HR C. HV D.HS7. 表示金属材料屈服强度的符号是 B 。
A. σeB. σsC. σB.D. σ-18.下列不属于材料的物理性能的是 D ：A. 热膨胀性B. 电性能C. 磁性能D. 抗氧化性三．判断题1. 物质的状态反映了原子或分子之间的相互作用和他们的热运动。
工程材料学习题(answer)
绪论、第一章一．填空题1.纳米材料是指尺寸在0.1-100nm 之间的超细微粒，与传统固体材料具有一些特殊的效应，例如表面与界面效应、尺寸效应和量子尺寸效应。
（体积效应、宏观量子隧道效应）2.固体物质按其原子(离子、分子)聚集的组态来讲，可以分为晶体和非晶体两大类。
3.工程材料上常用的硬度表示有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）、维氏硬度（HV）、肖氏硬度（HS）以及显微硬度等。
4.在工程材料上按照材料的化学成分、结合键的特点将工程材料分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料以及复合材料等几大类。
5.结合键是指在晶体中使原子稳定结合在一起的力及其结合方式 .6.材料的性能主要包括力学性能、物理化学性能和工艺性能三个方面。
7.金属晶体比离子晶体具有较强的导电能力。
8.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、弹塑性变形和断裂三个阶段。
9.金属塑性的指标主要有伸长率和断面收缩率两种。
二．选择题1.金属键的特点是 B：A．具有饱和性 B. 没有饱和性 C. 具有各向异性 D. 具有方向性2.共价晶体具有 A ：A. 高强度B. 低熔点C. 不稳定结构D. 高导电性3.决定晶体结构和性能最本质的因素是 A ：A. 原子间的结合力B. 原子间的距离C. 原子的大小D. 原子的电负性4.在原子的聚合体中，若原子间距为平衡距离时，作规则排列，并处于稳定状态，则其对应的能量分布为：BA. 最高B. 最低C. 居中D. 不确定5.稀土金属属于 B ：A. 黑色金属B. 有色金属C. 易熔金属D. 难熔金属6.洛氏硬度的符号是 B ：A．HB B. HR C. HV D.HS7. 表示金属材料屈服强度的符号是 B 。
A. σeB. σsC. σB.D. σ-18.下列不属于材料的物理性能的是 D ：A. 热膨胀性B. 电性能C. 磁性能D. 抗氧化性三．判断题1. 物质的状态反映了原子或分子之间的相互作用和他们的热运动。
√2. 用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。
工程材料题库(答案版)
一．名词解释1．断裂韧性(度)K2. 过冷度 3变质处理4.同素异构转变IC5．调质处理6．屈服现象7．相8．枝晶偏析9．形变（加工）硬化10．热处理11. 组织 12. 扩散13.工程材料 14. 晶体 15. 合金 16. 固溶体17固溶强化 18. 淬火 19．热变形 20．冷变形21．再结晶22、残余奥氏体 23、临界（淬火）冷却速度 24、间隙固溶体25．马氏体 26、细晶强化 27、回火稳定性 28、淬透性29、强度 30、硬度 31刚度 32、弹性模量33、塑性 34、冲击韧性 35、屈服极限 36、条件屈服强度37、疲劳极限 38、晶体结构 39、晶格 40、晶胞答案：：材料有裂纹存在时抵抗脆性断裂的能力。
1．断裂韧性(度)KIC2. 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差。
3．变质处理：在液态金属中加入高熔点或难熔的孕育剂或变质剂作为非自发晶核的形核核心，以细化晶粒和改善组织的方法。
4．同素异构转变：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。
5．调质处理：淬火后高温回火称为调质。
6．屈服现象：金属发生明显塑性变形的现象。
7．相：凡是化学成分相同、晶体结构相同并有界面与其它部分分开的均匀组成部分。
元素不一定单一。
8．枝晶偏析：当冷却速度较快时，原子扩散速度不均匀而造成的结晶后的成分不均匀的现象。
9．形变（加工）硬化：金属在冷态下进行塑性变形时，随着变形度的增加，其强度、硬度提高，塑性、韧性下降。
10．热处理：将固态金属或合金在一定的介质中加热、保温和冷却，以改变材料整体或表面组织，从而获得所需性能的工艺。
11．组织：用肉眼或显微镜观察到的材料的微观形貌，它可以是单相的，也可以是由一定数量、形态、大小和分布方式的多种相组成。
12．扩散：原子在晶体中移动距离超过其平均原子间距的迁移现象。
13．工程材料：以强度、韧性、塑性等机械性能为主要要求，用于制作工程结构和零件、工具及模具的材料。
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华中科技大学材料学院工程材料学精品课程组工程材料学习题绪论、第一章一．填空题1.纳米材料是指尺寸在0.1-100nm 之间的超细微粒，与传统固体材料具有一些特殊的效应，例如表面与界面效应、尺寸效应和量子尺寸效应。
（体积效应、宏观量子隧道效应）2.固体物质按其原子(离子、分子)聚集的组态来讲，可以分为晶体和非晶体两大类。
3.工程材料上常用的硬度表示有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）、维氏硬度（HV）、肖氏硬度（HS）以及显微硬度等。
4.在工程材料上按照材料的化学成分、结合键的特点将工程材料分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料以及复合材料等几大类。
5.结合键是指在晶体中使原子稳定结合在一起的力及其结合方式 .6.材料的性能主要包括力学性能、物理化学性能和工艺性能三个方面。
7.金属晶体比离子晶体具有较强的导电能力。
8.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、弹塑性变形和断裂三个阶段。
9.金属塑性的指标主要有伸长率和断面收缩率两种。
二．选择题1.金属键的特点是 B：A．具有饱和性 B. 没有饱和性 C. 具有各向异性 D. 具有方向性2.共价晶体具有 A ：A. 高强度B. 低熔点C. 不稳定结构D. 高导电性3.决定晶体结构和性能最本质的因素是 A ：A. 原子间的结合力B. 原子间的距离C. 原子的大小D. 原子的电负性4.在原子的聚合体中，若原子间距为平衡距离时，作规则排列，并处于稳定状态，则其对应的能量分布为：BA. 最高B. 最低C. 居中D. 不确定5.稀土金属属于 B ：A. 黑色金属B. 有色金属C. 易熔金属D. 难熔金属6.洛氏硬度的符号是 B ：A．HB B. HR C. HV D.HS7. 表示金属材料屈服强度的符号是 B 。
A. σeB. σsC. σB.D. σ-18.下列不属于材料的物理性能的是 D ：A. 热膨胀性B. 电性能C. 磁性能D. 抗氧化性三．判断题1. 物质的状态反映了原子或分子之间的相互作用和他们的热运动。
√2. 用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。
√3. 用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号HBW表示。
√4. 金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。
√四．问答题1. 工程材料是如何分类的？它们之间性能的主要差异表现在哪里？工程材料与功能材料的大致概念是什么？2. 材料的弹性模量E的工程含义是什么？它和零件的刚度有何关系？3. 说明以下符号的意义和单位。
（1）σe ；（2）σs（σ0.2）；（3）σB.；（4）δ；（5）ψ；（6）σ-1；（7）ɑk；（8）KI；（9） KIC. ；4. 现有标准圆柱形的长、短式样各一根，原始直径D.=10mm,经拉伸实验测得其伸长率δ5、δ10均为25%，求两试样拉断时标距长度。
5. δ与ψ两个性能指标，那个表征材料的塑性更准确？塑性指标在工程上有哪些实际意义？6. ɑk指标有什么实用意义？7. 比较布氏、洛氏、维氏硬度的测量原理及应用范围。
8. 在零件设计中必须考虑的力学性能指标有哪些？为什么？第二章一．填空题1.在晶体学中，通常按晶胞中三个棱边的长度及夹角是否相等，还有夹角是否为直角的原则，将全部晶体分为七种晶系，十四种晶胞。
2.纯金属常见的晶体结构主要有体心立方、面心立方和密排六方。
3.点缺陷的三种表现形式为空位、间隙原子和置换原子。
4.在立方晶系中，{120}晶面族包括12个晶面(包括（120）、（021）等) 。
5.位错分为两种，它们是刃型位错和螺型位错，多余半面原子是刃型位错所特有的。
6.γ-Fe、α-Fe的晶胞内的原子数分别是 4 和 2 。
7.每个体心立方晶胞在晶核中实际含有 2 原子，致密度为68% 。
8.每个面心立方晶胞在晶核中实际含有 4 原子，致密度为74% 。
二．选择题1.晶体中的位错属于 C ：A. 体缺陷B. 面缺陷C. 线缺陷D. 点缺陷2.α-Fe和γ-Fe分别属于 B 晶格类型。
A. 面心立方和体心立方B. 体心立方和面心立方C. 均为面心立方D. 面心立方和密排六方3. 当铁发生以下同素异构转变时：γ-Fe到α-Fe ，其体积将 A ：A. 膨胀B. 不变C. 缩小D. 有些方向膨胀，有些方向收缩4. 常见金属金、银、铜、铝室温下的晶格类型 B 。
A．与α-Fe相同 B. 与γ-Fe相同 C. 与δ-Fe相同 D. 与Zn相同5. 在面心立方中，原子密度最大的晶向是 A ：A. <110>B. <100>C. <111>D. <112>6. 在体心立方中，原子密度最大的晶面是 B ：A. {100}B. {110}C. {111}D. {112}7．每个体心立方晶胞中包含有 B 个原子。
A. 1B. 2C. 3D. 48．每个面心立方晶胞中包含有 4 个原子。
A. 1B. 2C. 3D. 49.晶体中的位错属于 B ：A. 体缺陷B. 线缺陷C. 面缺陷D. 点缺陷10.晶界是由 C ：A. 点缺陷堆积而成B. 位错垂直排列成的位错墙而构成C. 晶粒间的相互作用构成D. 原子的边界构成三．判断题1. 单晶系是各向异性的，所以实际应用的金属材料在各个方向上性能也是不相同的。
X2. 密排六方晶格在晶格中实际仅包含的原子数量7个。
√3. 在立方晶系中，（123）晶面与[123]晶向垂直。
X4. 把在实际晶体中出现的刃型位错和螺型位错的缺陷叫做面缺陷。
X5. 把在实际晶体中出现的空位和间隙原子的缺陷叫做线缺陷。
X6. 面心立方晶胞在晶格中实际仅包含的原子数量是5个。
X7. 晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。
√四. 问答题1．分别说明以下概念：（1）晶格；（2）晶胞；（3）晶格常数；（4）致密度；（5）配位数；（6）晶面；（7）晶向；（8）单晶体；（9）多晶体；（10）晶粒；（11）晶界；（12）各向异性；（13）同素异构。
2．金属常见的晶格类型有哪几种? 如何计算每种晶胞中的原子数？3．已知α-Fe的晶格常数为0.289nm。
试求出晶体中（110），（111）的晶面间距。
4．在立方晶格中，如果晶面指数和晶向指数的数值相同，该晶面与晶向间存在着什么关系？5．写出体心立方晶格中的｛110｝晶面族所包含的晶面，并绘图表示。
6．金属实际晶体结构中存在哪些缺陷？每种缺陷的具体形式何？7．已知银的原子半径为0.144nm，求其晶格常数。
8．单晶体与多晶体有何差别？为什么单晶体具有各向异性，而多晶体材料通常不表现出各向异性？9．画出体心立方、面心立方晶格中原子最密的晶面和晶向，并写出其相应的指数。
10．画出一个B. C. C. 、fC. C. 、hC. p晶胞，计算B. C. C. 、fC.C. 的致密度。
11．将下列各组晶向、晶面分别画在一个立方晶胞内：①（1 2 3）、（4 2 1），②（2 1 0）、[2 1 0]，③（1 1 1）、[1 1 2]，④（1 1 0）、[1 1 1]12．写出 {2 2 3} 晶面族中包括的全部晶面。
13. 写出附图1.1所示立方晶格中晶面ABCD和晶向CE的指数；在右图单胞中画出晶面(111)和该面上属于<112>三个晶向，并标出具体指数。
(12分)第三章一．填空题1.结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程实现的，这两个过程是形核和长大。
2.液态金属结晶时，结晶过程的推动力是固液相的体积自由能差，阻力是界面能。
3.过冷度是指理论结晶温度与实际结晶温度的差值，其表示符号为ΔT 。
4.根据溶质原子在溶剂晶格中所占位置的不同，固溶体可以分为置换固溶体和间隙固溶体两类。
5.随着过冷度的增大，晶核形核率N 增大,长大率G 增大。
6.细化晶粒的主要方法有增大过冷度、加变质剂和搅拌。
7.共晶反应的反应式为 L→α+β，共晶反应的特点是恒定温度下，液相同时生成两种新的固相。
8.共析反应的反应式为γ→α+β，共析反应的特点是恒定温度下，一种固相同时生成两种新的固相。
9.包晶反应的反应式为L+α→β，包晶反应的特点是恒定温度下，液相与一种固相同时生成一种新的固相。
二．选择题1. 铸造性能最佳的合金应该是 C 成分的合金。
A. 固溶体B. 亚共晶C. 共晶D. 过共晶2. 固溶体的结构与 A 相同。
A．溶剂 B. 溶质 C. 其他晶型 D. 自身原有状态3. 组成合金的最基本的 B ，称为组元。
A. 化学元素B. 能够独立存在的物质C. 稳定的化合物D. 单一成分的物质4. 一种金属元素与另外一种或几种金属或非金属元素相互 B 形成的具有金属特性的物质称为合金。
A．机械混合 B. 熔合 C. 各自保持原来特性 D. 化合5. 在实际冷却速度 B 的条件下，以树枝晶方式结晶的固溶体中，先后结晶的树枝状晶体内化学成分不均匀的现象，称为枝晶偏析。
A. 较慢B. 较快C. 适中D. 极为缓慢6. 金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将 B ：A. 越高B. 越低C. 越接近临界理论结晶温度D. 与冷却速度无关7. 实际金属结晶时，通过控制生长速率N和长大速率G比值来控制晶粒大小，在下列情况下获得的晶粒较为粗大的是 B ：A. N/G 很大时B. N/G 很小时C. N/G 居中时D. 与N/G 无关8. 在二元合金相图中，三相平衡共存时，必定是一条水平线，每条水平线必定和 C 相遇，也一定与 F 以一点接触。
A. 一个两相区B. 两个两相区C. 三个两相区D. 一个单相区E. 共存三相之中的二个单相区F. 共存三相的三个单相区9. 在发生βα+−→−L 共晶反应时，三相的成分：BA. 相同B. 确定C. 不确定D. 不相同三． 判断题1. 物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。
X2. 金属结晶后晶体结构不再发生变化。
X3. 液态金属结晶时的冷却速度越快，过冷度就越大，形核率和长大率都增大，故晶粒就粗大。
X4. 物质从液体状态转变为固体状态的过程称为凝固。
√5. 当过冷度较小时，纯金属晶体主要以平面状的方式长大。
X6. 液态金属冷却到结晶温度时，液态金属中立即就有固态金属结晶出来。
X7. 过冷度的大小取决于过冷速度和金属的本性。
√8. 当晶核长大时，随过冷度的增加，晶核的长大速率增大。
但是过冷度很大时，晶核长大速率很快减小。
√9. 在实际金属和合金中，自发形核常常起着优先主导的作用。
√四． 问答题1. 何谓凝固？何谓结晶？2. 什么是过冷度？液态金属结晶时为什么必须过冷？3. 何谓自发形核与非自发形核？它们在结晶条件上有何差别？4. 过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶后的晶粒大小有何影响？5. 在实际生产中，常采用哪些措施控制晶粒大小？6. 什么是合金？什么是相？固态合金中的相是如何分类的?相与显微组织有何区别和联系？7. 说明固溶体与金属化合物的晶体结构特点并指出二者在性能上的差异。