材料性能学期末考试历年真题及答案.doc

第一套

一、名词解释（每题4分，共12分）

低温脆性疲劳条带韧性

二、填空题(每空1分，共30分)

1、按照两接触面运动方式的不同，可以将摩擦分为和，按照摩擦表面的接触状态分为摩擦、摩擦、摩擦、摩擦、其中摩擦通常严禁出现。

2、材料的韧性温度储备通常用符号表示，取值在温度范围，对于相同的材料而言，韧性温度储备越大，材料的工作温度就越（高、低），材料就越（安全，不安全）。对于承受冲击载荷作用的重要机件，韧

性温度储备取（上限，下限）。

3、材料的缺口越深、越尖锐，材料的缺口敏感性就越（大、小），材料的

缺口敏感度就越（大、小），材料的对缺口就越（敏感、不敏感）。

低碳钢的拉伸断口由、、三个区域组成，该宏观断口通常被称为状断口。

5、按照应力高低和断裂寿命对疲劳分类，则N>105,称为周疲劳，又称为疲劳；N为102～105，称为周疲劳，又称为疲劳。我们通常所称的疲劳指疲劳。

6、温度升高使铁磁性的饱和磁化强度，使剩余磁感应强度，使矫顽力。

7、根据材料被磁化后对磁场所产生的影响，可将材料分为、、3类。

三、问答题（共20分）

1、衡量弹性的高低用什么指标，为什么提高材料的弹性极限能够改善弹性。

2、某种断裂的微观断口上观察到河流装花样，能否认定该断裂一定属于脆性断裂，为什么？如何根据河流状花样寻找裂纹的源头。（4分）

3、说明K和K的异同。对比K和K的区别，说明K和K中的I的含义。

I IC IC C I IC

4、简述影响金属导电性的因素。（6分）

四、分析题（共30分）

1、比较布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度测试原理及压痕特征。并在以上方法中

选择适合测量下列材料硬度的方法和标尺：渗碳层的硬度分布，淬火钢，灰口铸铁，氮化层的硬度，高速钢刀具，退火的20钢。（12分）

2、什么是金属材料的塑性？对于下列材材料的塑性：(1)40CrNiMo调质钢试样，(2)20Cr渗碳淬火钢试样，(3)W18Cr4v钢淬火回火试样，(4)灰铸铁试样，分别选用哪种试险机（液压万能材料试验机、扭转试验机），采用何种试验方法测量。

3、奥氏体不锈钢从1000℃急冷淬火是顺磁性的，但缓冷则表现出铁磁性，试解释之。（8分）

五、证明题（共8分）

一入射光以较小的入射角内i和折射角r穿过一透明玻璃板。证明透过后的光强系数为（1-R）2。设玻璃对光的衰减不变。

第二套

一、名词解释（每题3分，共12分）

缺口强化50%FATT破损安全应力疲劳

二、填空题(每空1分，共28分)

1.材料的摩擦形式主要分为、。环块摩擦磨损实验测量条件下的磨损；M-2000型为磨损实验机，可以测量、等多种摩擦形式下的磨损。滑动轴承的磨损形式以居多。

2.低碳钢拉伸曲线上反映出其变形由、、和几个部分组成，断后断口呈现出断口特征，具有、和三个区域，属于断裂。

3.缺口静弯曲实验得到的曲线包围的面结分为三个部分，分别代表三种能量

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。若只有Ⅰ而没有Ⅱ、Ⅲ，则对缺口，若只有Ⅰ、Ⅱ，表明对缺口哪；Ⅲ越大，则对缺口越。

4.根据材料被磁化后对磁场产生的影响，可以把材料分为3类：、、。

5.超导电性的3个重要性能指标为、、。

三、简答题（共25分）

1.简述韧性断裂的微观过程及韧性断口的微观形貌特征。（4分）

2.格里菲斯理论的基本假设是什么，写出其方程的基本形式并说明适用条件。

3.某碳钢经不同的热处理后在相同条件下拉伸，拉伸曲线的弹性变形阶段有什么相同点，为什么。(4分)

4.疲劳按照寿命如何分类。疲劳过程由哪些阶段组成，裂纹产生的机制有哪些形式。（6分）

5.影响折射率的因素有哪些。（7分）

四、分析题（共20分）

1．已知几种材料的性能如下表所示，指出表头符号的含义。写出计算公式并计算出表中空白区的数值。对比表中各种材料弹性的好坏（由差到好排序）。8分）

材料E/MPaσe/MPa a/MPa

e

低碳钢 2.1×105弹簧钢 2.1×105310

960

0.228

2.197

铜铝1.1×105

7.0×104

27.5

40

0.0034

2.选择合适的常用的静载实验方法及设备测定材料性能。（8分）

(1)20CrMnTi渗碳表面质量检验；(2)调质钢的塑性；(3)车刀的塑性；(4)铸铁基座的承载能力；

3.写出以下材料硬度测试所用的方法、标尺。（4分）

(1)调质后的40Cr主轴；(2)灰口铸铁；(3)淬火钢中马氏体和残余奥氏体的鉴别与分布；(4)高速钢钻头；

五、计算（共15分）

1.某大型钢板，材料的条件屈服强度为1200MPa,K=115Mpa.m1/2,探伤发现板内有

IC

20mm的横向穿透裂纹，若受到平均应力600Mpa的作用，通过计算判定板料是否安全。（要求计算过程和公式）（8分）

2一透明三氧化二铝陶瓷的厚度为0.8mm,当可见光透过后，其强度降低了10%，试计算其吸收系数及散射系数的总和。已知三氧化二铝的反射系数为0.08.

第三套

一、填空

1、构件中的裂纹体的扩展模式主要有 三种类型，其中以

最为危险。

2、典型的疲劳断口具有三个特征区：

、 、

，疲

劳过程分为

、

、

三个阶段。

3、典型的弹性不完整性主要有

、

、 和

等形式。

4、按照裂纹的扩展路径来看断裂主要分为

和

，其中

一般是脆性断裂。

5、根据摩擦面损伤和破坏的形式，磨损主要有

、 、 和 ，

其中两接触材料做滚动或滚滑摩擦时极易出现

，是

、

轴承常见的磨损失效形式。

6、材料的抗磁性来源于 ，材料的顺磁性主要来

源于

。

7、本征半导体的电子-空穴对是由 产生的，其浓度与 成指数关系。

8、介质的击穿形式主要有

、

、

。

二、名词解释

韧脆转化温度 应力状态软性系数 疲劳强度 内耗 赛贝克效应

三、问答题

1、何谓低温脆性？在哪些材料中发生低温脆性？采用什么衡量材料的低温脆 性。

2、疲劳和脆性断裂有何异同点？

3、写出下列符号的含义：V15TT ，FATT50，δ10，σp , σ0, σ0.05(6 分)

4、机械正常的磨损过程有何特征，应当如何控制各个阶段。

5、简述影响折射率的因素。 四、分析题

1、 根据所学的硬度测试方法，下列工件采用什么硬度试验方法为宜：渗碳层的 硬度分布，淬火钢，灰口铸铁，氮化层的硬度，高速钢刀具，退火态下的软钢。

2、检验下列材料的冲击韧性，哪些开缺口，哪些不开缺口：陶瓷，铸铁，W18Cr4V ， 20 钢。

3、写出以下疲劳图的坐标符号及其单位（量纲）

，指出 A 、B 、C 三点的疲劳载 荷类型及其对应的疲劳强度。