材料性能学

材料性能学

昆明理工大学试卷(考查课)答案和评分标准

学院材料专业材料成型与控制2011级2014-2015 学年上学期考试科目材料性能学学生姓名: 学号:

一、选择题(选出一个最佳答案，每空 3 分，共39分)

1. 材料的力学性能一般不涉及(C) 方面的问题。

A 材料的使用性能

B 材料的加工性能

C 材料的物理性能

D 材料的化学性能

2. 工程材料在使用过程中不可避免会产生( B) 。

A 断裂

B 弹性变形

C 弹塑性变形

D 塑性变形3. 拉伸试验中测得甲材料的

S ,18%,乙材料的S ,18%,则两种材料的塑性(A)。510

A 甲< 乙

B 甲= 乙

C 甲> 乙

D 不能判别4. 真应力真应变曲线在拉伸时位于工程应力应变曲线的(A) 。

A左上方B右上方C左下方D右下方5.用10mn直径淬火钢球，加压3000kg，保持30s,测得布氏硬度值为150的正确表示应为(D)。

A 150HBW10,3000,30

B 150HRA3000,l0,30

C 150HRC30,3000,10

D 150HBSl0,3000,30

6. 在测量调质后的40Cr 主轴的硬度时,常用的硬度测试方法的表示符号是

(B) 。

A. HB

B. HRC

C. HV

D. HS

7. 相对于其它材料来说,弹簧钢非常着重提高哪一项指标(A) 。

A. a B . (T C. (T D. (T e0.2b -1

8. 下列断口中, ( B) 是非脆性断裂。

A准解理断口B韧窝断口C沿晶断口D解理断口9.影响弹性模量最基本的原因是(A) 。

A 原子半径

B 点阵间距

C 温度

D 合金元素

10. 机床底座常用铸铁制造的主要原因是( C ) 。

A价格低，内耗小，模量低B价格低，内耗小，模量高

C价格低，内耗大，模量高D价格高，内耗大，模量高

11. 双原子模型计算出的材料理论断裂强度比实际值高出一个数量级，是因为( C ) 。

A 模型不好

B 近似计算太粗太多

C 实际材料有缺陷

D 实际材料无缺陷12 下列指标中对温度最敏感的是( B ) 。

A 屈服强度

B 冲击韧度

C 疲劳强度

D 延伸率

13. 为提高材料的疲劳寿命可采取如下措施( B ) 。

A引入表面拉应力B引入表面压应力C引入内部压应力D引入内部拉应力

二、判断正误(正确的打？，错误的打X,共10分)

1、一般来说，高碳钢比低碳钢对缺口更敏感。(?) 2 、为了提高材料韧性，生产中总是尽量提高其塑性。(X) 3( 利用适当工艺可以同时提高材料的韧性和强度。(?) 4( 疲劳裂纹扩展门槛值就是材料在循环应力作用下开始萌生裂纹所对应的循环周次。( X )

5(无论应力多低，材料总是会疲劳破坏的。。(X )

1

三、问答题( 共40 分)

1(简要说明下列机械性能指标符号所表示的意思(15 分)

(7有些材料(如高碳钢)无明显的屈服现象〜通常以发生微量的塑性变形(0.2%)

时的0.2

应为其屈服强度〜称为条件屈服强度。

(T在对称交变应力作用下〜材料在无限多次交变载荷作用而不会产生破坏的最大应-1

力〜称为疲劳强度或疲劳极限。

S原始标距与直径的比为5的拉伸试样的延伸率。10

AU形缺口夏比冲击试样在进行缺口冲击试验时〜摆锤冲击消耗在试样上的冲击功。KU

5500-5(T某一材料在温度为500?、蠕变速度为1/10%/小时时的蠕变极限

1X 10

2(什么是应力腐蚀, 并简述应力腐蚀的特点。(5 分) 材料在应力和腐蚀环境的共同作用下引起的破坏叫应力腐蚀。,2 分, 特点是:1) 造成应力腐蚀破坏的是静应力〜远低于材料的屈服强度〜而且一般是拉伸应力, (2) 应力腐蚀造成的破坏〜是脆性断裂〜没有明显的塑性变形,(3) 只有在特定的合金成分

-9-6 与特定的介质相组合时才会造成应力腐蚀。(4) 应力腐蚀的裂纹扩展速率一般在10-10m/s〜有点象疲劳〜是渐进缓慢的。,3分〜每个一分答出三个即给3 分,

3. 解释什么是材料的韧脆转变温度, 与室温相比，铸铁的韧脆转变温度高还是低,(5 分)

体心立方晶体金属及合金或者某些密排六方晶体金属及合金当温度低于某一温度T,实际k上是一个温度区间，时〜材料由韧性状态转变为脆性状态〜此时的温度为韧脆转变温度。,3 分,

铸铁在室温下表现为脆性〜因此其韧脆转变温度高于室温。,2 分,

4（何为应力状态软性系数, 简述如何根据这个系数来判断应力状态对材料塑性的影响。（5 分）

任何复杂应力状态都可以用三个主应力表示。根据这三个主应力可以按“最大

切应力理论”计算最大切应力〜按“相当最大正应力理论”计算最大正应力〜而二

者的比值表示他们的相对大小〜称为应力状态软性系数。,3分，

应力状态软性系数越大〜材料越可能先进行塑性变形而后断裂,反之〜材料不发生塑性变形就断裂的危险增大。,2 分,

5（简述疲劳破坏的概念及特点。（5 分）

在远低于材料强度极限的交变应力作用下〜材料发生破坏的现象。,2 分, 其特点是:,1, 断裂时并无明显的宏观塑性变形〜断裂前没有明显的预兆〜而是突然地破

坏。,2, 引起疲劳断裂的应力很低〜常常低于静载时的屈服强度。,3, 疲劳破坏能清楚地显示出裂纹的发生、扩展和最后断裂三个组成部份。,3 分,

6. 简述形变强化概念及其在机件加工和服役过程中的意义。（5 分）

在金属的整个形变过程中当外力超过屈服强度后〜要塑性变形继续进行必须不断增加外力〜从而在真实的应力-应变曲线上表现为应力不断上升〜此即为形变强化〜也称加工硬化。,2 分,

形变强化的意义:形变强化是强化金属的有效方法〜对一些不能用热处理强化的材料可以

2

用形变强化的方法提高材料的强度, 是某些工件或半成品加工成形的重要因素〜使金属均匀变形〜使工件或半成品的成形成为可能〜如冷拔钢丝、零件的冲压成形等, 形变强化还可提高零件或构件在使用过程中的安全性〜零件的某些部位出现应力集中或过载现象时〜使该处产生塑性变形〜因加工硬化使过载部位的变形停止从而提高了安全