金属工艺学各章节习题、综合测试题(含答案111)

目录第一部分章节习题………………..2页第二部分常见解答题……………..21页第三部分综合测试题…………….30页(摘自科技职业学院)第一部分章节习题第一章金属的力学性能一、填空题1、金属工艺学是研究工程上常用材料性能和___加工工艺____的一门综合性的技术基础课。

2、金属材料的性能可分为两大类：一类叫___使用性能________，反映材料在使用过程中表现出来的特性，另一类叫______工艺性能______，反映材料在加工过程中表现出来的特性。

3、金属在力作用下所显示与弹性和非弹性反应相关或涉及力—应变关系的性能，叫做金属__力学性能（机械性能）___。

4、金属抵抗永久变形和断裂的能力称为强度，常用的强度判断依据是___屈服点、抗拉强度等。

5、断裂前金属发生不可逆永久变形的能力成为塑性，常用的塑性判断依据是_断后伸长率___和____断面收缩率_____。

6、常用的硬度表示方法有_布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

二、单项选择题7、下列不是金属力学性能的是（D）A、强度B、硬度C、韧性D、压力加工性能8、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9、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10、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11、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12、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13、工程上所用的材料，一般要求其屈强比（）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14、工程上一般规定，塑性材料的δ为（）A、≥1%B、≥5%C、≥10%D、≥15%15、适于测试硬质合金、表面淬火刚及薄片金属的硬度的测试方法是（）A、布氏硬度B、洛氏硬度C、维氏硬度D、以上方法都可以16、不宜用于成品与表面薄层硬度测试方法（）A、布氏硬度B、洛氏硬度C、维氏硬度D、以上方法都不宜17、用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试（）A、布氏硬度B、洛氏硬度C、维氏硬度D、以上都可以18、金属的韧性通常随加载速度提高、温度降低、应力集中程度加剧而（）A、变好B、变差C、无影响D、难以判断19、判断韧性的依据是（）A、强度和塑性B、冲击韧度和塑性C、冲击韧度和多冲抗力D、冲击韧度和强度20、金属疲劳的判断依据是（）A、强度B、塑性C、抗拉强度D、疲劳强度21、材料的冲击韧度越大，其韧性就（）A、越好B、越差C、无影响D、难以确定三、简答题22、什么叫金属的力学性能？常用的金属力学性能有哪些？答：力学性能是指材料在各种载荷作用下表现出来的抵抗力。

常用的金属力学性能有强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等。

23、什么是疲劳断裂？如何提高零件的疲劳强度？答：在交变载荷作用下，虽然零件所受应力远低于材料的屈服点，但在长期使用中往往会突然发生断裂，这种破坏过程称为疲劳断裂。

提高零件疲劳强度的措施：改善机构设计避免应力集中；提高加工工艺减少部组织缺陷；降低零件表面粗糙度和表面强化四、计算题24、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=(l k-lo)/lo=(65-50)/50=30%参考答案：一、填空题1、加工工艺2、使用性能工艺性能3、力学性能（机械性能）4、屈服点抗拉强度5、断后伸长率断面收缩率6、布氏硬度洛氏硬度二、选择题7—11 DBDDC 12—16 ACBBA 17—21 BBCDA三、简答题23、答：力学性能是指材料在各种载荷作用下表现出来的抵抗力。

常用的金属力学性能有强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等。

24、答：在交变载荷作用下，虽然零件所受应力远低于材料的屈服点，但在长期使用中往往会突然发生断裂，这种破坏过程称为疲劳断裂。

提高零件疲劳强度的措施：改善机构设计避免应力集中；提高加工工艺减少部组织缺陷；降低零件表面粗糙度和表面强化四、计算题25、解：σs=Fs/Ao=20680/3.14*52=263.44Mpaσb=Fb/Ao=33810/3.14*52=430.70MPaδ=(l k-lo)/lo=(65-50)/50=30%第二章金属与合金的晶体结构与结晶一、填空1、自然界的固态物质，根据原子在部的排列特征可分为晶体和_非晶体_两大类。

2、金属的晶格类型主要有_体心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格__三大类。

3、晶体的缺陷主要有_点缺陷线缺陷面缺陷。

4、纯金属的结晶过程包括__晶核的形成__和__晶核的长大_两个过程5、根据溶质原子在溶剂中所占位置不同，固溶体可分为__置换固溶体_和__间隙固溶体__两种。

二、简答1、晶体与非晶体的主要区别是什么？答：晶体在固态下原子在物质部做有规则排列，而非晶体在固态下物质部原子成无序堆积状态。

2、什么是过冷度？影响过冷度的主要因素是什么？答：过冷度是指晶体的理论结晶温度和实际结晶温度之差。

影响过冷度的主要因素是冷却速度，冷却速度越大，过冷度就越大，金属的实际结晶温度越底。

3、晶粒的大小对材料的力学性能有何影响？如何细化晶粒？答：金属的晶粒大小对其力学性能有重大影响，一般来说，细晶粒金属比粗晶粒金属具有较高的强度和韧性。

细化晶粒的主要措施：1）增加过冷度2）液态金属在结晶前加入变质剂进行变质处理。

参考答案一、1、晶体非晶体2、体心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格3、点缺陷线缺陷面缺陷4、晶核的形成晶核的长大5、置换固溶体间隙固溶体二、1、答：晶体在固态下原子在物质部做有规则排列，而非晶体在固态下物质部原子成无序堆积状态。

2、答：过冷度是指晶体的理论结晶温度和实际结晶温度之差。

影响过冷度的主要因素是冷却速度，冷却速度越大，过冷度就越大，金属的实际结晶温度越底。

3、答：金属的晶粒大小对其力学性能有重大影响，一般来说，细晶粒金属比粗晶粒金属具有较高的强度和韧性。

细化晶粒的主要措施：1）增加过冷度2）液态金属在结晶前加入变质剂进行变质处理。

第三章铁碳合金状态图一、填空题1、合金是指由两种或两种以上化学元素组成的具有_____金属______特性的物质。

2、合金中有两类基本相，分别是_____固溶体______和_____金属化合物_____。

3、铁碳合金室温时的基本组织有______铁素体_____、____渗碳体______、_____奥氏体____、珠光体和莱氏体。

4、铁碳合金状态图中，最大含碳量为_ 6.69%。

5、纯铁的熔点是_____1538℃______。

6、简化的铁碳合金状态图中有_______3 __个单相区，___5______个二相区。

二、单项选择题7、组成合金最基本的、独立的物质称为（）A、组元B、合金系C、相D、组织8、金属材料的组织不同，其性能（）A、相同B、不同C、难以确定D、与组织无关系9、研究铁碳合金状态图时，图中最大含碳量为（）A、0.77%B、2.11%C、4.3%D、6.69%10、发生共晶转变的含碳量的围是（）A、0.77%—4.3%B、2.11%—4.3%C、2.11%—6.69%D、4.3%—6.69%11、液态合金在平衡状态下冷却时结晶终止的温度线叫（）A、液相线B、固相线C、共晶线D、共析线12、共晶转变的产物是（）A、奥氏体B、渗碳体C、珠光体D、莱氏体13、珠光体是（）A、铁素体与渗碳体的层片状混合物B、铁素体与奥氏体的层片状混合物C、奥氏体与渗碳体的层片状混合物D、铁素体与莱氏体的层片状混合物14、共析转变的产物是（）A、奥氏体B、渗碳体C、珠光体D、莱氏体15、共析钢的含碳量为（）A、Wc=0.77%B、Wc>0.77%C、Wc<0.77%D、Wc=2.11%16、Wc<0.77%铁碳合金冷却至A3线时，将从奥氏体中析出（）A、铁素体B、渗碳体C、珠光体D、莱氏体17、Wc >4.3%的铁称为（）A、共晶白口铸铁B、亚共晶白口铸铁C、过共晶白口铸铁D、共析白口铸铁18、铁碳合金相图中，ACD线是（）A、液相线B、固相线C、共晶线D、共析线19、铁碳合金相图中的Acm线是（）A、共析转变线B、共晶转变线C、碳在奥氏体中的固溶线D、铁碳合金在缓慢冷却时奥氏体转变为铁素体的开始线20、工业上应用的碳钢，Wc一般不大于（）A、0.77%B、1.3%—1.4%C、2.11%—4.3%D、6.69%21、铁碳合金相图中，S点是（）A、纯铁熔点B、共晶点C、共析点D、纯铁同素异构转变点22、钢的含碳量一般在（）A、0.77%以下B、2.11%以下C、4.3%以下D、6.69%以下三、简答题23、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外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912o C以下时为体心立方晶格，从912o C开始变为面心立方晶格，升温到1394o C时又转变为体心立方晶格。

24、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都是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，这是由于组织中渗碳体不断增多，铁素体不断减少的缘故。

四、综合题25、画出简化的铁碳合金状态图，并分析40钢（Wc=0.40%）由液态缓冷至室温所得的平衡组织。

参考答案：一、填空题1、金属2、固溶体金属化合物3、铁素体渗碳体奥氏体4、6.69%5、1538℃6、3 5二、选择题7—11 ABDCB 12—16 DACAA 17—22 CACBCB三、简答题23、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外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912o C以下时为体心立方晶格，从912o C开始变为面心立方晶格，升温到1394o C时又转变为体心立方晶格。

24、答：铁碳合金在室温的组织都是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。