《机械工程材料》复习习题及答案
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第一章材料的性能1．1 名词解释δb δb δsδ0.2 δ-1 a k HB HRC1．2 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) HRC 45—702．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) δp3．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—Fe8．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)9．在铁碳合金中，只有共析成分点的合金结晶时，才能发生共析转变，形成共析组织。
( 错)10. 在缓冷至室温的条件下，含碳0.8％的钢比含碳1.2％的钢硬度低。
