材料性能学复习题

材料性能学复习题

适用于材料成型与控制工程专业

一、填空

1、σe表示材料的弹性极限；σp表示材料的比例极限；σs表示材料的屈服强度；σb表示材料的抗拉强度。

2、断口的三要素是纤维区、放射区和剪切唇。微孔聚集型断裂的微观特征是韧窝；解理断裂的微观特征主要有解理台阶和河流和舌状花样；沿晶断裂的微观特征为晶粒状断口和冰糖块状断口。

3、应力状态系数α值越大，表示应力状态越软，材料越容易产生塑性变形和延性断裂。为测量脆性材料的塑性，常选用应力状态系数α值大的实验方法，如压缩等。

4、在扭转实验中，塑性材料的断裂面与试样轴线垂直，断口平齐，这是由切应力造成的切断；脆性材料的断裂面与试样轴线450角，这是由正应力造成的正断。与静拉伸试样的宏观断口特征相反。

5、材料截面上缺口的存在，使得缺口根部产生应力集中和双（三）向应力，试样的屈服强度升高，塑性降低。

6、低温脆性常发生在具有体心立方或密排六方结构的金属及合金中，而在面心立方结构的金属及合金中很少发现。

7、在平面应变断裂韧性K IC测试过程中，对试样的尺寸为

，

其中B、a、（W-a）分别是三点弯曲试样的厚度、裂纹长度和韧带长度，σs是材料的屈服强度；这样要求是为了保证裂纹尖端处于平面应变和小范围屈服状态；平面应变状态下的断裂韧性KIC 小于平面应力状态下的断裂韧性KC。

8、按断裂寿命和应力水平，疲劳可分为高周疲劳和低周疲

劳；疲劳断口的典型特征是疲劳条纹（贝纹线）。

9、对材料的磨损，按机理可分为粘着磨损，磨粒磨损，疲劳磨损、腐蚀磨损、冲蚀磨损和微动磨损等形式。

10、材料的拉伸力学性能，包括屈服强度、抗拉强度和实际断裂强度等强度指标和延伸率和断面收缩率等塑性指标。

12、弹性滞后环是由于材料的加载线和卸载线不重合而产生的。对机床的底座等构件，为保证机器的平稳运转，材料的弹性滞后环越大越好；而对弹簧片、钟表等材料，要求材料的弹性滞后环越小越好。

13、材料的断裂按断裂机理分可分为微孔聚集型断裂，解理断裂和沿晶断裂；按断裂前塑性变形大小分可分为延性断裂和脆性断裂

14、在扭转实验中，塑性材料的断裂面与试样轴线垂直；脆性材料的断裂面与试样轴线成450角。

15、根据外加应力的类型及其与裂纹扩展面的取向关系，裂纹扩展的基本方式有_张开型(Ⅰ型)裂纹扩展__、滑开型(Ⅱ型)裂纹扩展和撕开型(Ⅲ型)裂纹扩展_三类。

16、根据构件的受力状态，环境敏感断裂可分为应力腐蚀开裂，腐蚀疲劳，腐蚀磨损和微动磨损等四类

17、材料的韧性是表征材料在外力作用下，从变形到断裂全过程中吸收塑性变形功和断裂功的能力。根据试样形状和加载速率，材料的韧性可分为光滑试样的静力韧性、缺口试样的冲击韧性和裂纹试样的断裂韧性。

18、应力强度因子反映了裂纹尖端区域应力场的强度，它综合反映了_外加应力_和裂纹位置、_长度_对裂纹尖端应力场强度的影响。

19、对于材料的静拉伸实验，在整个拉伸过程中的变形分为弹性变形、塑性变形和__断裂_三个阶段，塑性变形又可分为_屈服____、均匀塑性变形和__不均匀集中塑性变形_三个阶段。

20、材料塑性的评价，在工程上一般以光滑圆柱试样的拉伸伸长率和_断面收缩率_作为塑性性能指标。常用的伸长率指标有_最大应力下非比例伸长率_、最大应力下总伸长率和最常用的_断后伸长率_三种。

二、判断题：

1）构件的刚度Q与材料的弹性模量E成正比，而与构件的横截面

积A成反比。（×）

2）对机床的底座等构件，为保证机器的平稳运转，材料的弹性

滞后环越大越好；而对弹簧片、钟表等材料，要求材料的弹性滞

后环越小越好。（√）

3）Bauschinger效应是指经过预先加载变形，然后再反向加载变

形时材料的弹性极限升高的现象。（×）

4）鉴于弯曲试验的特点，弯曲试验常用于铸铁、硬质合金等韧

性材料的性能测试。（×）

5）在韧性材料的冲击试样断口上，裂纹会在距缺口一定距离的

试样内部萌生，而不是在缺口根部。（√）

6）利用双原子模型计算出的材料理论断裂强度比实际值高出1~3

个数量级，这是因为该计算模型不正确。（×）。

7）材料的低周疲劳行为，常通过S-N曲线来表示。（×）

8）奥氏体不锈钢在硝酸盐溶液溶液中容易发生应力腐蚀开裂。（×）

9）晶粒与晶界两者强度相等的温度，称为等强温度。（√）10）应力松弛是指高温服役的零件或材料在应力保持不变的条件下，其中的应变自行降低的现象。（×）

1、磨损包括三个阶段，这三个阶段中均能观察到摩擦现象，最后发生疲劳韧脆性断裂。（×）

2、应力状态软性系数越大，最大切应力分量越大，表示应力状态越软，材料越易于产生塑性变形；反之，应力状态软性系数越小，表示应力状态越硬，则材料越容易产生脆性断裂。（√）

3、断裂δ判据是裂纹开始扩展的断裂判据，而不是裂纹失稳扩展的断裂判据，显然，按这种判据设计构件是偏于保守的。（√）

4、测量陶瓷、铸铁的冲击吸收功时，一般采用夏比U型缺口试样，很少采用X型及无缺口冲击试样。（×）

5、应力腐蚀断裂速度远大于没有应力时的腐蚀速度，又远小于单纯力学因素引起的断裂速度。（√）

6、工程设计和材料选用中一般以工程应力、工程应变为依据；但在材料科学研究中，真应力与真应变具有更重要的意义。（√）

7、同一材料用不同的硬度测定方法所测得的硬度值是不相同的，且完全不可以互相转换。（×）

8、缺口使塑性材料得到“强化”，因此，可以把“缺口强化”看作是强化材料的一种手段，提高材料的屈服强度。（×）

9、接触疲劳过程是在纯滚动的条件下产生的材料局部破坏，也经历了裂纹形成与扩展两个阶段。（×）

10、疲劳强度属于强度类力学性能指标，是属于高温拉伸的力学性能指标。（×）

二、选择题：

1）拉伸试样的直径一定，标距越长则测出的断面收缩率会（C ）。

a) 越高；b) 越低；c) 不变；d) 无规律可循

2）材料的弹性比功，可通过（B ）来得到提高。

a) 提高抗拉强度、降低弹性模量；b) 提高弹性极限、降低弹

性模量；

c) 降低弹性极限、降低弹性模量；d) 降低弹性极限、提高弹

性模

3）单向压缩条件下的应力状态系数为（D ）。

a) 0.5；b) 1.0；c) 0.8；d) 2.0

4）从化学键的角度看，一价键材料的硬度变化规律是（A ）。

a) 离子键＞金属键＞氢键；b) 离子键＞氢键＞金属键；