《机械工程材料》复习习题及标准答案.docx

《机械工程材料》复习习题及标准答案.docx

《《机械工程材料》复习习题及标准答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《机械工程材料》复习习题及标准答案.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

《机械工程材料》复习习题及标准答案

《机械工程材料》复习习题及答案

————————————————————————————————作者：

————————————————————————————————日期：

第一章材料的性能

1．1名词解释

δbδbδsδ0.2δ-1akHBHRC

1．2填空题

1．材料常用的塑性指标有（延伸率）和（断面收缩率）两种，其中用（延伸率）表示塑性更接近材料的真实变形。

2．检验淬火钢成品件的硬度一般用（洛氏）硬度，检测退火件、正火件和调质件的硬度常用（布氏）硬度，检验氮化件和渗金属件的硬度采用（维氏）硬度试验。

3．材料的工艺性能是指（铸造）性能、（锻造）性能、（焊接）性能、（切削加工）性能和（热处理）性能。

4．工程上常用金属材料的物理性能有（熔点）、（密度）、（导电性）、（磁性）和（热膨胀性）等。

5．表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是（冲击韧性ak），其单位是（J/cm2）。

1．3简答题

2．设计刚性好的零件，应根据何种指标选择材料?

采用何种材料为宜?

3．常用的硬度方法有哪几种?

其应用范围如何?

这些方法测出的硬度值能否进行比较?

1．4判断

1．金属的熔点及凝固点是同一温度。

（错）

2．导热性差的金属，加热和冷却时会产生内外温度差。

导致内外不同的膨胀或收缩，使金属变形或开裂。

（对）

3．材料的强度高，其硬度就高，所以刚度大。

（错）

4．所有的金属都具有磁性，能被磁铁所吸引。

（错）

5．钢的铸造性比铸铁好，故常用来铸造形状复杂的工件。

（错）

1．5选择填空

1．在有关零件图图纸上，出现了几种硬度技术条件的标注方法，正确的标注是（D）。

（a）HBS650—700（b）HBS＝250—300Kgf/mm2

（c）HRCl5—20（d）HRC45—70

2．在设计拖拉机缸盖螺钉时应选用的强度指标是（a）。

（a）δb（b）δs（c）δ0.2（d）δp

3．在作疲劳试验时，试样承受的载荷为（c）。

（a）静载荷（b）冲击载荷（c）交变载荷

4．洛氏硬度C标尺使用的压头是（b）。

（a）淬硬钢球（b）金刚石圆锥体（c）硬质合金球

5．表示金属密度、导热系数、导磁率的符号依次为（d）、（f）、（c）。

（a）u（b）HB（c）δ（d）ρ（e）HV（f）λ

第二章材料的结构

2．1名词解释

金属键、晶体、晶胞、晶系、致密度、配位数、晶格、晶面指数、晶向指数、晶面族、相、组织、合金、组元、固溶体、金属间化合物、间隙相、正常价化合物；电子化合物；间隙化合物、单晶体、多晶体、晶粒、亚晶粒、晶界、亚晶界、位错、空位、间隙原子、固溶强化

2．2填空题

1．工程材料的结合键有（离子键）；（共价键）、（金属键）和（分子键）。

2．在体心立方和面心立方晶格中，单位晶胞内的原子数分别为

（2）和（4）；其致密度分别为（0.68）和（0.74）。

3．同非金属相比，金属的主要特性是（）。

4．晶体与非晶体最根本的区别是（原子排列是否规则）。

5．金属晶体中最主要的面缺陷是（晶界）和（亚晶界）。

6．位错分为两种，它们是（刃型位错）和（螺旋位错）；多余半排原子的是（刃型位错）位错。

7．点缺陷有（空位）和（间隙原子）两种；面缺陷中存在大量的（层错）。

2．3判断题

1．因为单晶体是各向异性的，所以实际应用的金属材料在各个方向上的性能也是不相同的。

（错）

2．金属多晶体是由许多结晶方向相同的多晶体组成的。

（错）

4．合金中凡成分相同、结构相同，并与其他部分有界面分开的、物理化学性能均匀的组成部分叫相。

（对）

7．合金固溶体的强度和硬度，比组成固溶体的溶剂金属的强度和硬度高。

（对）

8．置换固溶体和间隙固溶体均可形成无限固溶体。

（错）

13．金属理想晶体的强度比实际晶体强度稍高一些。

（对）

14.间隙相不是一种固溶体，而是一种金属间化合物。

（对）

15．间隙固溶体一定是无限固溶体。

（错）

2．4选择填空

1．两组元组成固溶体，则固溶体的结构（a）。

（a）与溶剂相同（b）与溶剂、溶质都不相同

（c）与溶质相同（d）是两组元各自结构的混合

2．间隙固溶体与间隙化合物的（d）。

（a）结构相同，性能不同（b）结构不同，性能相同

（c）结构相同，性能也相同（d）结构和性能都不相同

3．晶体中的位错属于（c）。

（a）体缺陷（b）面缺陷（c）线缺陷（d）点缺陷

4．间隙相的性能特点是（c）。

（a）熔点低、硬度低（b）硬度高、熔点低

（c）硬度高、熔点高（d）硬度低、熔点低

5．陶瓷材料的结合键是（b）。

（a）金属键、共价键（b）离子键、共价键

（c）离子键、分子键（d）共价键、分子键

6．高分子材料的结合键是（d）。

（a）金属键、共价键（b）离子键、共价键

（c）离子键、分子键（d）共价键、分子键

2．5综台分析题

实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷?

它们对性能有什么影响?

第三章材料的凝固

3.1名词解释

结晶、过冷度、变质处理、同素异构转变、非自发形核、二次结晶、重结晶

3．2填空题

1．金属的结晶过程主要由（形核）和（长大）两个基本过程组成。

2．在金属学中，通常把金属从液态过渡为固体晶态的转变称为（凝固），而把金属从一种固态过渡为另一种固体晶态的转变称为（结晶）。

3．金属在结晶过程中，冷却速度越大，则过冷度越（大），晶粒越（细），强度越（高），塑性越（好）。

4．能起非自发形核作用的杂质，必须符合（结构相似，大小相当）的原则。

5．在金属结晶过程中，细化结晶晶粒的主要方法有（增大过冷度）、（变质处理）和（增加振动和搅拌）。

6．液态金属结晶时，结晶过程的推动力是（过冷度），阻力是（）。

7．（理论结晶温度）与（实际结晶温度）之差称为过冷度，过冷度同（冷却速度）有关，（冷却速度）越大，过冷度也越大。

3．3简答题

1．试画出纯金属的冷却曲线，分析曲线中出现“平台”的原因。

2．金属结晶的基本规律是什么?

晶核的形成率和成长速度受到哪些因素的影响?

3．如果其他条件相同，试比较在下列条件下铸件晶粒的大小：

（1）金属模浇注与砂模浇注；

（2）变质处理与不变质处理；

（3）铸成薄件与铸成厚件；

（4）浇注时采用振动与不采用振动。

4．凝固和结晶是不是一回事?

影响凝固的因素有哪些?

5．材料的同素异构转变与液态结晶有何相同点和不同点?

3.4判断题

1．凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。

（错）

2．纯金属结晶时，形核率随过冷度增大而不断增大。

（对）

3．纯金属的实际结晶温度与其冷却速度有关。

（对）

4．室温下，金属的晶粒越细。

则强度越高，塑性越低。

（错）

5．金属由液态转变成固态的结晶过程，就是由短程有序状态向长程有序状态转变的过程。

（对）

6．在实际金属和合金中，自发形核常常起着优先和主导的作用。

（错）

7．当形成树枝状晶体时，枝晶的各次晶轴将具有不同的位向，故结晶后形成的枝晶是一个多晶体。

（对）

8．当晶枝长大时，随过冷度的增大，晶核的长大速度增大。

但当过冷度很大时，晶核长大的速度很快减小。

（对）

3．5选择填空

1．金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将（b）。

（a）越高（b）越低（c）越接近理论结晶温度

2.为细化晶粒，可采用（b）。

（a）快速浇注（b）加变质剂（c）以砂型代替金属型

3.铸造条件下，冷却速度越大，则（a）。

（a）过冷度越大，晶粒越细（b）过冷度越大，晶粒越粗

（c）过冷度越小，晶粒越细（d）过冷度越小，晶粒越粗

4.同素异构转变伴随着体积的变化，其主要原因是（c）。

（a）晶粒度发生变化（b）过冷度发生变化

（c）致密度发生变化（d）晶粒长大速度发生变化

5．实际金属结晶时，通过“控制”形核率N和长大速度G的比值来控制晶粒大小，要获得细晶，应当是（a）。

（a）N／G很大（b）N／G很小（c）N／G居中

6．金属发生结构改变的温度称为（a）。

（a）临界点（b）凝固点（c）过冷度

7．纯铁在700℃时称为（a），在1100℃时称为（b），在1500℃时称为（c）。

（a）a—Fe（b）Y—Fe（c）δ—Fe

8．形成非晶态的熔体的粘度是（a）。

（a）很高（b）很低（c）居中

第四章二元相图

4.1名词解释

同素异构转变、枝晶偏析、扩散退火、铁素体（F）、奥氏体（A）、渗碳体（Cn）、珠光体（P）、莱氏体（Le和Le′）

4.2填空题

1．固溶体的强度和硬度比溶剂的强度硬度（高）。

2．二元合金的杠杆定律中，杠杆的端点是所求的（液相）或（固相）的成分，杠杆的支点是（组织）的成分。

3．M—N合金相图如图2—3所示。

（1）液相线是（）线，固相线是（）线。

（2）水平线上的反应是（）反应，其反应式为（）。

（3）标出图中①一④空白区域中组织组成物的名称。

（4）画出合金Ⅰ的冷却曲线。

（5）在t1温度下，液相成分为（），固相成分为（），固相占I合金总重（）。

4．固溶体出现枝晶偏析后，可用（振动）加以消除。

5．当固溶体合金结晶后出现枝晶偏析时，先结晶出来的树枝主轴，含有较多（溶质）组元。

6．F的晶体结构是（体心立方晶格），A的晶体结构是（面心立方晶格）。

7．在图2—6所示的铁碳合金相图中：

（1）标上各点的符号；

（2）填上各区域的组成相（写在方括号里）；

（3）填上各区域的组织组成物（写在圆括号里）;

（4）填写下列各点的含碳量：

E（）、C（）、P（）、s（）、K（）、G（）；

（5）在表2—1中填出水平线的温度、反应式、反应产物的名称。

8．实际生产中，若要将钢热锻和热轧时，必须把钢加热到（A）相区。

9．在缓慢冷却条件下，含碳0．8％的钢比含碳1．2％的钢硬度（低）、强度（高）。

10．某锅炉钢板，图纸要求用20钢制作。

金相组织检查结果，组织中含珠光体量为30％，问钢板是否符合图纸要求。

（不）。

12．共析成分的铁碳合金室温平衡组织是（P），其组成相是（F+Fe3C）。

13．一块纯铁在912℃发生。

a—Fe→Y—Fe转变时体积将（变小）。

4.3判断题

1．平衡结晶获得的40％Ni的Cu—Ni合金比20Ni％的Cu-Ni合金的强度、硬度要高。

（错）

2．在共晶合金相图中，从L中结晶出来的B晶粒与从a中析出的BⅡ具有相同的晶体结构。

（对）

3．一个合金的室温组织为。

a+BⅡ+（a十B），那么它是由三相组成的。

（错）

4．杠杆定律只适合两相区。

（对）

5．凡组织组成物都是以单相状态存在于合金系中。

（错）

6．在合金结晶过程中析出的初生晶和二次晶均有具相同的晶体结构，但具有不同的组织形态。

（对）

7．过共析钢由液态缓冷至室温时析出的二次渗碳体，在组织形态与晶体结构方面均与一次渗碳体不同。

（错）

8．碳素钢在平衡冷却条件下所形成的奥氏体都是包晶转变的产物。

（错）