机械工程材料习题文档格式.docx

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刚度表示的是材料抵抗变形的能力。

5.材料常用的塑性指标有和两种。

其中用表示塑性更接近材料的真实变形。

6.有一钢试样，其直径为10mm,标距长度为50mm,当载荷达到18840N时，试样产生屈服现象。

载荷加到36110N时，试样发生缩颈现象，然后被拉断，拉断后标距长度为63mm,断裂处直径为6.7mm，则试样的σs=_______MPa；

σb=_______MPa；

δ=______；

Ψ=_____。

7.疲劳强度是表示材料经作用而的最大应力值。

8.疲劳断裂分为、、三个阶段。

9.工地上，钢筋在使用之前一般要进行拉伸，其目的是，该种强化材料的方法称为。

二、是非题

[]1.材料的性能包含工艺性能和使用性能。

工程材料使用性能的好坏，直接影响零件或构件的制造方法和制造成本。

工程材料工艺性能好坏，决定了它的使用寿命和应用范围。

[]2.金属材料被广泛应用的主要原因是来源广泛、优良的使用性能和工艺性能以及可以通过热处理使金属的性能显著提高。

[]3.机器中的零件在工作时，材料强度高的不会变形，材料强度低的一定会产生变形。

[]4.对退火低碳钢进行拉伸试验，会出现载荷不增加而试样继续伸长的现象，这一现象为屈服。

[]5.所有的金属材料均有明显的屈服现象。

[]6.屈服点是材料发生屈服时的平均应力。

[]7.抗拉强度是材料断裂前承受的最大应力。

[]8.材料韧性的主要判据是冲击吸收功。

[]9.用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号HBW表示。

[]10.洛氏硬度适于测试硬质合金、表面淬火刚及薄片金属的硬度的测试方法。

[]11.疲劳断裂是指在长期使用过程中零件突然发生的断裂，在这一过程中零件所受的应力可以远低于材料的屈服点。

[]12.材料硬度越低，其切削加工性能就越好。

三、选择题

1.表示金属材料屈服强度的符号是

A.σeB.σsC.σbD.σ-1

2.测试淬火齿轮的硬度应选择

A．HRAB.HRBC.HRCD.HBS

3.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（）。

A.HBB.HRC.HVD.HS

4.材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力称为

A．强度B.硬度C.塑性D.冲击韧性

5.一般工程图纸上常标注材料的，作为零件检验的主要依据。

A．强度B.硬度C.塑性D.疲劳强度

6.承受作用的零件，使用时可能出现疲劳断裂。

A．静拉力B.静压力C.冲击力D.交变应力

四、简答题

1.试分析退火低碳钢常温静载拉伸试验中强化阶段曲线形成原因？

2.常用的测量硬度方法有几种？

其应用范围如何？

2.1纯金属的晶体结构与结晶

1.常见金属的晶格类型有体心立方晶格、、三种。

铜为，锌为，α-Fe为。

2.每个体心立方晶胞在晶核中实际含有个原子，致密度为。

3.根据几何形态特征，可将晶体缺陷分为、和面缺陷三类。

其中间隙原子属于，位错属于，晶界属于。

4.是结晶的必要条件。

金属实际结晶温度总是低于理论结晶温度的现象，称为；

冷却速度越快，金属的实际结晶温度。

5.纯金属结晶的过程是一个和的过程。

6.实际金属结晶时，其形核方式有和两种，其中，又称为变质处理。

7.生产中常用的细化晶粒的方法有、以及附加振动等。

[]1.晶体是指原子呈规则排列的固态，例如，纯铁、玻璃等。

[]2.日常所见的金属都是单晶体。

[]3.金属面心立方晶格的致密度比体心立方晶格的致密度高。

[]4.实际金属中存在着点、线、面缺陷，从而使得金属的强度和硬度均下降。

[]5.在室温下，金属的晶粒越细，则其强度越高，塑性越低。

[]6.液态金属结晶时的冷却速度越快，过冷度就越大，形核率和长大率都增大，故晶粒就粗大。

1.增加冷却速度，可使金属结晶的过冷度。

A.提高B.降低C.不变D.不确定

2.实际生产中，金属冷却时。

A．理论结晶温度总是低于实际结晶温度

B．理论结晶温度总是高于实际结晶温度

C．理论结晶温度总是等于实际结晶温度

D．理论结晶温度与实际结晶温度无关

1.实际金属晶体中存在哪些缺陷，对性能有什么影响？

2、什么是过冷度？

影响过冷度的主要因素是什么？

3.分析纯金属冷却曲线中出现“过冷现象”和“平台”的原因？

4.何为细晶强化，影响晶粒尺寸的因素是什么，如何控制晶粒尺寸？

2.2合金的相结构与结晶

一、填空

1、合金是指由两种或两种以上化学元素组成的具有特性的物质；

铁碳合金的组元是和。

2.合金的基本相结构有固溶体、、三种；

根据溶质原子在溶剂晶格中所占的位置不同，固溶体可分为和。

3.金属在固态下晶格类型随温度（或压力）变化的特性称为；

纯铁在912℃以下为晶格，在912℃-1394℃为晶格，在1394℃-1538℃为晶格。

4.A（奥氏体）是，具有晶格，在727℃时碳的质量分数为，在1148℃时碳的质量分数为，性能特点是：

。

F（铁素体）是，具有晶格，在727℃时碳的质量分数为，在室温时碳的质量分数为，性能特点是。

5.珠光体是由和组成的机械混合物，碳的质量分数为。

6.亚共析钢碳的质量分数为，其室温组织为；

共析钢碳的质量分数为，其室温组织为，过共析钢碳的质量分数为，其室温组织为；

亚共晶白口铸铁碳的质量分数为，其室温组织为；

共晶白口铸铁碳的质量分数为，其室温组织为；

过共晶白口铸铁碳的质量分数为，其室温组织为。

7.称为固溶强化，固溶强化的原因是由于溶质元素的溶入，使固溶体晶格产生畸变，增加了变形抗力，因而导致材料强度、硬度提高。

由此可知，平衡结晶获得的WNi=40%的Cu-Ni合金比WNi=20%的Cu-Ni合金的强度、硬度要（填高或低）。

8.渗碳体（Fe3C）是一种金属化合物，碳质量分数为，其性能特点是，是钢中主要的强化相，即当金属化合物以细小颗粒状均匀分布在固溶体基体上时，将使合金的强度、硬度和耐磨性显著提高，此强化材料的方法称为。

由此可知，在钢中，随含碳量增加，渗碳体（Fe3C）量增加，钢的强度、硬度（填上升或下降），韧性、塑性（填上升或下降），但当碳含量超过0.9%时，因在钢中形成，使强度（填上升或下降），硬度（填上升或下降），韧性、塑性仍然下降。

9.碳的质量分数为的铁碳合金称为共析钢，当它加热到S点（727℃）时会发生转变，从中同时析出和的机械混合物，称为。

碳的质量分数为的铁碳合金称为共晶白口铸铁，当它加热到C点（1148℃）时会发生转变，从中同时析出和的机械混合物，称为。

10.铁碳合金的室温显微组织由和两种基本相组成。

[]1.两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素融合在一起都可以称为合金。

[]2.置换固溶体可能形成无限固溶体，间隙固溶体只可能是有限固溶体。

[]3.合金中的固溶体一般韧性、塑性较好，常作为基体组织；

而金属化合物一般具有较高的硬度，常作为强化相。

[]4.莱氏体中因为含有大量的渗碳体，因此其性能特点是硬度高脆性大。

[]5.奥氏体是单相组织。

[]6.由于白口铸铁的室温组织中含有大量莱氏体，导致其塑性下降，因此不能锻造。

[]7.室温时，T8钢的强度高于T12钢。

[]8.在铁碳合金中，只有共析成分点的合金在结晶时才能发生共析反应。

[]9.共析转变、共晶转变都在恒定温度下进行。

[]10.接近共晶成分的合金，一般铸造性能较好。

[]11.钢的锻造加热温度一般应选在单相奥氏体区。

1．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

2.下列组织中，塑性最好的是。

A．铁素体B.珠光体C.渗碳体D.莱氏体

3.碳的质量分数为0.4%的钢在室温下的平衡组织为。

A．PB.F+PC.FD.P+Fe3CII

4.要求高硬度和耐磨性的工具，应选用。

A．低碳钢B.中碳钢C.高碳钢D.碳素结构钢

5.莱氏体是一种。

A．固溶体B.金属化合物C.机械混合物D.单相组织

6.铁碳合金冷却时，由于溶解度的变化，从奥氏体中析出的渗碳体称为。

A．一次渗碳体B.二次渗碳体C.三次渗碳体D.共析渗碳体

7.碳的质量分数为4.3%的铁碳合金在冷却到1148时，同时结晶出奥氏体和渗碳体的过程称为。

A．共析转变B.共晶转变C.马氏体转变D.奥氏体转变

8、发生共晶转变的含碳量的范围是。

A、0.77%—4.3%B、2.11%—4.3%C、2.11%—6.69%D、4.3%—6.69%

9、共晶转变的产物是。

A、奥氏体B、渗碳体C、珠光体D、莱氏体

10、共析转变的产物是。

11、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

12、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

1.何为变形强化、细晶强化、固溶强化和弥散强化？

说明他们的主要区别。

2．根据Fe－Fe3C相图回答下列问题

1）写出下列特性点和特性线的含义.

S点：

E点：

ES线：

PSK线：

2）图中S点、F点的含碳量和温度各是多少？

3）指出在下列条件下钢的组织:

碳的质量分数

温度（℃）

组织

1.0％

730

4.3%

1200

4）在ESKFCE区域内，由哪些相组成？

5）分析碳的质量分数为0.6%的铁碳合金的冷却结晶过程：

在Fe－Fe3C相图中碳的质量分数为0.6%处画一垂线，分别与AC、AE、GS、PSK线相交于1、2、3、4点。

合金在AC线以上处于，当冷却到与AC线相交的1点时，开始从中结晶出，冷却到与AE线相交的2点时结晶完毕。

2—3点之间，合金呈。

3点以下，中开始析出。

冷却到4点时，剩余奥氏体发生反应，转变成。

该合金的室温组织由和组成。

6）根据相图，说明下列现象产生的原因：

在1100℃，Wc0.4%碳钢能进行锻造，Wc4.0%铸铁不能锻造。

钳工锯割T10钢比锯割20钢费力，锯条易磨损。

钢铆钉一般用低碳钢制造，锉刀一般用高碳钢制作。

钢适宜采用压力加工成形，而铸铁只能采用铸造成形。

T12钢比T8钢的硬度高，但强度反而低。

T8钢比40钢的强度、硬度高，塑性、韧性差。

3.1钢的热处理原理

1.热处理是指采用适当方式对材料或工件在固态下进行、和，以获得预期