工程材料与热加工习题

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第1章材料的力学的性能（习题）

一、选择题

1.表示金属材料屈服强度的符号是（ B ）。

A、；

B、；

C、；

D、；

1.金属材料在静载荷作用下，抵抗变形和破坏的能力称为( C )。

A、塑性；

B、硬度；

C、强度；

D、弹性；

2.在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是( B )。

A、HBS；

B、HRC；

C、HV；

D、HBW；

3.做疲劳试验时，试样承受的载荷为( B )。

A、静载荷；

B、交变载荷；

C、冲击载荷；

D、动载荷；

二、填空题

1.材料的力学性能通常是指在载荷作用下材料抵抗（变形）或（断裂）的能力。

2.金属塑性的指标主要有（断后伸长率）和（断面收缩率）两种。

3.金属的性能包括（物理）性能、（化学）性能、（力学）性能和（工艺）性能。

4.常用测定硬度的方法有（布氏硬度测试法）、（洛氏硬度测试法）和维氏硬度测试法。

5.疲劳强度是表示材料经（无限次循环应力）作用而（不发生断裂）的最大应力值。

6.材料的工艺性能包括（铸造性能）、（锻造性能）、（焊接性能）、（切削加工性能）、（热处理性能）等。

7.零件的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.拉伸试验可以测定材料的强度、塑性等性能指标，因此材料的力学性能都可以通过拉伸试验测定。（×）

2.用布氏硬度测试法测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。（×）

3.金属材料的力学性能可以理解为金属材料的失效抗力。（×）

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4.材料的断裂韧度大于材料的应力场强度因子的，材料的宏观裂纹就会扩展而导致材料的断裂。（×）

四、练习与思考

1.说明下列符号的意义和单位。

A；）σ；（7；（5）ψ；（6）δ；（或）（1σ；（2）σσ3）σ；（4）Ks0.2－b1e和σ有什么不同？在测定强度指标时，2.σs0.23.拉伸试样的原标距长度为50 mm，直径为10 mm。试验后，将已断裂的试样对接起来测量，标距长度为73 mm，颈缩区的最小直径为5.1 mm。试求该材料的延伸率和断面收缩率的值。

E的工程含义是什么？它和零件的刚度有何关系？材料的弹性模量4.5.将6500 N的力施加于直径为10 mm、屈服强度为520 MPa的钢棒上，试计算并说明钢棒是否会产生塑性变形。

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合适？

（1）锉刀；（2）黄铜轴套；（3）硬质合金刀片；（4）一般淬火钢；

8.工程材料有哪些物理性能和化学性能？

第2章金属的晶体结构与结晶（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、如果其它条件相同，试比较下列铸造条件下铸件晶粒的大小：

1.金属型铸造与砂型铸造。

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.厚大铸件的表面与心部。

三、问答题

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1.金属中常见的晶体结构有哪几种？

2.实际晶体的晶体缺陷有哪几种类型？它们对晶体的力学性能有何影响？

3.固溶体与化合物有何区别？固溶体的类型有哪几种？

4.何谓金属的结晶? 纯金属的结晶是由哪两个基本过程组成的？

5.何谓过冷现象和过冷度? 过冷度与冷却速度有何关系？

6.晶粒大小对金属的力学性能有何影响? 细化晶粒的常用方法有哪几种？

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（FeC）组成的机械混合物(共析组织)。3

2.莱氏体是由

（A）和（FeC）组成的机械混合物(共晶组织)。33.奥氏体在1148℃时碳的质

量分数可达(2.11%)，在727℃时碳的质量分数为（0.77%）。

4.根据室温组织的不同，钢可分为（亚共析）钢、（共析）钢和（过共析）钢。

5.共析钢的室温组织为（P）；亚共析钢的室温组织为（F+P）；过共析钢的室温组织为（P+FeC）。II3S点(727℃)时

6.碳的质量分数为（0.77%）的铁碳合金称为共析钢，其奥氏体冷却到会发生（共析）转变，从奥氏体中同时析出（F）和（FeC）的混合物，称为（P）。3

7.奥氏体和渗碳体组成的共晶产物称为（Ld），其碳的质量分数为(4.3%)。

8.亚共晶白口铸铁碳的质量分数为(2.11%～4.3%)，其室温组织为（P+FeC+Ld′）。

II39.过晶白口铸铁碳的质量分数为（4.3%～6.69%），其室温组织为（Ld′+FeC）。I310.过共析钢碳的质量分数为（0.77%～2.11%），其室温组织为（P+FeC）。II311.

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

三、选择题

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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、复杂的；

ESPSK线用代号（ A B ）表示，Fe-FeC状态图上的）线，用代

号（2.3表示。

AAA； D、其它； B、； CA、、；31cm3.Fe-FeC状态图上的共析线是

（ C ），共晶线是（ A ）。3A、ECF线； B、ACD线； C、

PSK线； D、GSK线

四、判断题

1.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。（×）

2.渗碳体碳的质量分数为6.69%。（√）

A温度是随碳的质量分数增加而上升的。（×Fe-FeC状态图中，） 3.334.

碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。（×）

五、简答题

1.何为金属的同素异构转变？试画出纯铁的结晶冷却曲线和晶体结构变化图。

2.简述碳的质量分数为0.4%和1.2%的铁碳合金从液态冷却至室温时的结晶过

程。

3.把碳的质量分数为0.45%的钢和白口铸铁都加热到高温(1000～1200℃)，能

否进行锻造？为什么？

第4章钢的热处理（习题）

1.何谓钢的热处理？常用的热处理工艺有哪些？

2.简述共析钢加热时奥氏体形成的过程。