工程材料基础知识考试题

工程材料考试题1. 简答题。

1.1 什么是工程材料？工程材料是指用于建筑、制造和生产的物质，包括金属、塑料、陶瓷、玻璃、纤维、复合材料等。

它们的选择对于工程设计和制造过程至关重要。

1.2 工程材料的分类。

工程材料可以按照其组成、性质和用途进行分类。

常见的分类包括金属材料、非金属材料、结构材料、功能材料等。

1.3 工程材料的性能要求。

工程材料需要具备一定的力学性能、物理性能、化学性能和耐久性能。

这些性能要求取决于材料的具体用途和环境条件。

2. 选择题。

2.1 以下哪种材料不属于金属材料？A. 铝合金。

B. 玻璃纤维。

C. 铁。

D. 铜。

2.2 工程材料的设计应考虑哪些因素？A. 材料的成本。

B. 材料的力学性能。

C. 材料的加工性。

D. 材料的环境适应性。

E. 所有以上因素。

3. 计算题。

3.1 一根长为2m，截面积为1cm²的钢材受到1000N的拉力，求其应力。

解，应力=拉力/截面积=1000N/1cm²=100000Pa。

3.2 一块铝合金材料的密度为2700kg/m³，体积为0.05m³，求其质量。

解，质量=密度×体积=2700kg/m³×0.05m³=135kg。

4. 综合题。

4.1 请结合实际工程案例，分析选用不同材料对工程设计的影响。

在实际工程设计中，不同材料的选用会对工程设计产生重大影响。

例如，在航空航天领域，轻质高强度的复合材料可以减轻飞机结构的重量，提高燃油效率；而在建筑领域，抗压强度高的混凝土可以保证建筑物的结构稳定性。

因此，工程师需要根据具体的工程要求和环境条件，选择合适的材料进行设计，以确保工程的安全性和可靠性。

5. 总结。

工程材料是工程设计和制造中至关重要的组成部分，其选择对于工程的质量和性能有着直接的影响。

因此，工程师需要充分了解不同材料的性能和特点，结合实际工程需求，合理选择和设计材料，以确保工程的成功实施和运行。

工程材料考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 金属材料的强度是指材料在受到外力作用时抵抗____的能力。

A. 变形B. 断裂C. 腐蚀D. 磨损2. 以下哪项不是金属材料的四大性能？A. 强度B. 硬度C. 韧性D. 导电性3. 金属材料的塑性变形是指材料在受到外力作用时发生____而不发生断裂的性质。

A. 弹性变形B. 永久变形C. 塑性变形D. 脆性变形4. 金属材料的硬度是指材料抵抗____的能力。

A. 划伤B. 腐蚀C. 磨损D. 冲击5. 非金属材料通常具有以下哪种特性？A. 高导热性B. 高导电性C. 良好的绝缘性D. 高熔点二、填空题（每空1分，共10分）6. 金属材料的弹性模量是指材料在____状态下的应力与应变的比值。

7. 金属材料的疲劳是指材料在____作用下反复加载和卸载，最终导致断裂的现象。

8. 金属材料的热处理是指通过控制____、____和____来改变材料的组织结构和性能。

9. 陶瓷材料具有____、____、____等特性。

10. 复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的新型材料，具有____、____等优点。

三、简答题（每题10分，共20分）11. 简述金属材料的热处理工艺有哪些，并说明它们各自的作用。

12. 简述非金属材料在工程中的应用及其优缺点。

四、计算题（每题15分，共30分）13. 某金属材料的弹性模量为200 GPa，当受到100 MPa的应力作用时，计算其应变值。

14. 已知某金属材料的屈服强度为250 MPa，抗拉强度为350 MPa，若材料在拉伸过程中达到屈服点，计算其塑性变形量。

五、论述题（每题20分，共20分）15. 论述复合材料在航空航天领域的应用及其优势。

答案一、选择题1. B2. D3. B4. A5. C二、填空题6. 弹性7. 循环8. 温度、保温时间、冷却速度9. 高熔点、高硬度、良好的化学稳定性10. 轻质、高强度、良好的耐腐蚀性三、简答题11. 金属材料的热处理工艺主要包括退火、正火、淬火和回火。

工程材料考试试题一、选择题（每题2分，共20分）1. 金属材料的硬度通常通过哪种方法来衡量？A. 拉伸试验B. 冲击试验C. 硬度试验D. 疲劳试验2. 下列哪种材料是典型的非金属材料？A. 钢B. 铝C. 碳纤维D. 铜3. 材料的弹性模量是指：A. 材料在受力时的变形程度B. 材料抵抗变形的能力C. 材料在受力后恢复原状的能力D. 材料断裂前能承受的最大拉力4. 哪种材料具有最高的导热性能？A. 铝B. 铜C. 铁D. 钛5. 以下哪种材料不属于高分子材料？A. 聚乙烯B. 聚氯乙烯C. 聚苯乙烯D. 铸铁6. 金属材料的韧性是指其：A. 抗拉强度B. 抗冲击能力C. 硬度D. 疲劳强度7. 陶瓷材料的主要特点是：A. 高强度A. 高韧性C. 良好的导电性D. 良好的导热性8. 金属材料的疲劳是指：A. 材料在重复加载下的性能退化B. 材料在高温下的强度下降C. 材料在腐蚀环境下的性能退化D. 材料在静态加载下的变形9. 复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的，它们的主要优点是：A. 轻质高强B. 高导热性C. 高导电性D. 高韧性10. 金属材料的屈服强度是指材料在受到外力作用时，能够承受的最大：A. 拉力B. 压力C. 剪切力D. 弯曲力二、填空题（每题2分，共20分）1. 材料在受到外力作用时，能够在去除外力后恢复原状的性质称为__________。

2. 材料在拉伸过程中，从开始加载到断裂所能承受的最大拉力与__________的比值称为抗拉强度。

3. 材料的硬度是指其抵抗__________或__________的能力。

4. 材料的导电性能用__________来表示，它与材料的电阻率有关。

5. 陶瓷材料通常具有__________和__________的特性。

6. 复合材料中，起到增强作用的组分称为__________，而起到基体作用的组分称为__________。

7. 金属材料的疲劳寿命与其__________、__________和加载方式有关。

工程材料基础练习题库与答案一、单选题（共60题，每题1分，共60分）1、下列组织中，硬度最高的是( )A、渗碳体B、奥氏体C、珠光体D、铁素体正确答案：A2、具有面心立方晶格的铁称为( )A、γ—FeB、δ—FeC、α—FeD、β—Fe正确答案：A3、钢的淬透性主要决定于( )。

A、冷却速度B、尺寸大小C、合金元素D、含碳量正确答案：C4、渗碳体的力学性能特点是( )A、软而韧B、硬而韧C、软而脆D、硬而脆正确答案：D5、钢经调质处理后获得的组织是A、回火屈氏体；B、回火索氏体。

C、回火马氏体正确答案：B6、铁碳合金中，共晶转变的产物称为( )。

A、奥氏体B、莱氏体C、铁素体D、珠光体正确答案：B7、T8钢的最终热处理是( )。

A、渗碳B、淬火+低温回火C、球化退火D、调质正确答案：B8、淬火钢在（300～400）℃ 回火时，可达到最高值的机械性能是( ) （中温回火）A、屈服强度B、塑性C、抗拉强度D、弹性极限正确答案：D9、为消除 T12钢中的网状碳化物, 选用的热处理为。

A、回火B、调质处理C、球化退火D、正火正确答案：C10、亚共析钢室温下的平衡组织都是由( )组成。

A、先析铁素体和珠光体B、铁素体和奥氏体C、渗碳体和铁素体正确答案：A11、固溶体的晶体结构与相同。

A、溶质B、溶剂C、不同于溶剂和溶质的其它晶型D、a、b、c 都有可能正确答案：B12、亚共析钢的含碳量越高，其平衡组织中的珠光体量( )A、不变B、越少C、无规律D、越多正确答案：D13、碳在奥氏体中的最大溶解度为（）A、0.0218%B、4.3%C、2.11%D、0.77%正确答案：C14、共晶反应是指（）A、固相→固相1+固相2B、从一个液相内析出另一个固相C、从一个固相内析出另一个固相D、液相→固相1+固相2正确答案：D15、在可锻铸铁的显微组织中，石墨的形态是( )。

A、片状的B、蠕虫状的C、球状的D、团絮状的正确答案：D16、精密零件为了提高尺寸稳定性，在冷加工后应进行( )。

工程材料考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 金属材料的塑性变形主要通过哪种方式进行？A. 滑移B. 孪生C. 扩散D. 相变答案：A2. 以下哪种材料不属于金属材料？A. 钢B. 铝C. 塑料D. 铜答案：C3. 陶瓷材料的主要特性是什么？A. 高塑性B. 高韧性C. 高硬度D. 高延展性答案：C4. 以下哪种合金具有最好的耐腐蚀性能？A. 铝合金B. 不锈钢C. 黄铜D. 铅锡合金答案：B5. 玻璃材料通常属于哪种材料类别？A. 金属材料B. 无机非金属材料C. 有机高分子材料D. 复合材料答案：B6. 以下哪种材料的热导率最高？A. 铜B. 铝C. 钢D. 塑料答案：A7. 金属材料的疲劳破坏是由于什么原因引起的？A. 腐蚀B. 过载C. 反复加载D. 温度变化答案：C8. 以下哪种材料的电绝缘性能最好？A. 橡胶B. 陶瓷C. 铁D. 银答案：A9. 复合材料通常由哪些材料组成？A. 金属材料和无机非金属材料B. 金属材料和有机高分子材料C. 有机高分子材料和无机非金属材料D. 所有上述材料答案：D10. 以下哪种材料的抗拉强度最高？A. 铝合金B. 不锈钢C. 碳纤维增强塑料D. 玻璃纤维增强塑料答案：C二、填空题（每空2分，共20分）11. 金属材料的强度是指材料在________时能承受的最大压力。

答案：拉伸12. 材料的硬度是指材料________的能力。

答案：抵抗硬物压入表面13. 金属材料的弹性模量是指材料在________时的应力与应变比值。

答案：弹性变形14. 材料的疲劳寿命与加载________成正比。

答案：次数15. 材料的冲击韧性是指材料在________下吸收能量的能力。

答案：冲击载荷16. 金属材料的热处理通常包括________、正火、回火等过程。

答案：退火17. 材料的蠕变是指材料在________作用下发生的缓慢变形。

答案：恒定应力18. 材料的断裂韧性是指材料在________条件下抵抗裂纹扩展的能力。

工程材料试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 金属材料的塑性变形主要发生在哪个晶体结构中？A. 体心立方晶体B. 面心立方晶体C. 六角密堆积晶体D. 简单立方晶体2. 以下哪个不是金属材料的强化机制？A. 固溶强化B. 细晶强化C. 形变强化D. 热处理强化3. 陶瓷材料的主要特性是什么？A. 高塑性B. 高韧性C. 高硬度D. 高弹性4. 聚合物材料的分子链结构通常分为哪几种类型？A. 线性结构和支链结构B. 线性结构和网状结构C. 支链结构和网状结构D. 线性结构和环状结构5. 以下哪种材料不属于复合材料？A. 碳纤维增强塑料B. 金属基复合材料C. 陶瓷基复合材料D. 纯金属6. 金属材料的疲劳强度通常与什么因素有关？A. 材料的硬度B. 材料的韧性C. 材料的塑性D. 材料的弹性模量7. 材料的热处理通常包括哪些过程？A. 淬火和回火B. 淬火和正火C. 正火和退火D. 退火和回火8. 以下哪种腐蚀类型属于化学腐蚀？A. 点蚀B. 应力腐蚀C. 氢腐蚀D. 氧气腐蚀9. 材料的断裂韧性通常与什么有关？A. 材料的强度B. 材料的硬度C. 材料的韧性D. 材料的塑性10. 材料的疲劳寿命与什么因素有关？A. 应力幅B. 应力集中C. 材料的疲劳极限D. 所有上述因素答案：1. B2. D3. C4. A5. D6. B7. A8. C9. C10. D二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述金属材料的热处理过程及其目的。

2. 解释什么是材料的疲劳现象，并说明如何提高材料的疲劳寿命。

3. 描述聚合物材料的热塑性和热固性的区别。

三、计算题（每题25分，共50分）1. 已知某金属材料的屈服强度为300 MPa，弹性模量为200 GPa，求该材料在拉伸过程中的弹性阶段的应力-应变关系。

2. 假设有一金属棒，其直径为20 mm，长度为1 m，材料的屈服强度为200 MPa，若要使其产生塑性变形，需要施加多大的力？四、论述题（共30分）1. 论述复合材料在现代工程中的应用及其优势。

工程材料试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 金属材料的硬度通常通过哪种方法来衡量？A. 拉伸试验B. 冲击试验C. 布氏硬度试验D. 洛氏硬度试验2. 下列哪种材料属于高分子材料？A. 铝合金B. 碳纤维C. 聚氯乙烯D. 玻璃纤维3. 材料的疲劳是指在何种条件下发生的断裂？A. 单次大负荷B. 反复小负荷C. 高温环境D. 腐蚀环境4. 铸铁与钢的主要区别在于它们的碳含量，那么铸铁的碳含量通常是多少？A. 0.03%-0.30%B. 0.30%-2.11%C. 2.11%-4.30%D. 4.30%以上5. 哪种材料具有优异的高温性能和抗氧化性？A. 铝合金B. 钛合金C. 镁合金D. 铜合金6. 材料的屈服强度是指材料在何种状态下所能承受的最大应力？A. 弹性变形B. 塑性变形C. 断裂D. 蠕变7. 下列哪种材料具有最好的导电性能？A. 铜B. 铝C. 钛D. 不锈钢8. 材料的韧性是指其在受到冲击或突然载荷时抵抗断裂的能力，以下哪种材料通常被认为是韧性材料？A. 灰口铸铁B. 玻璃C. 高碳钢D. 橡胶9. 陶瓷材料的主要特点是？A. 高强度B. 良好的塑性C. 良好的导电性D. 耐高温10. 复合材料是由两种或两种以上不同材料组合而成的，它们的主要优点是什么？A. 减轻重量B. 提高强度C. 提高韧性D. 以上都是二、填空题（每题2分，共20分）1. 材料的弹性模量是指材料在受到______时的刚度。

2. 金属材料的导热性能通常通过______来衡量。

3. 材料的抗拉强度是指材料在拉伸过程中能够承受的最大______。

4. 材料的蠕变是指在______和高温条件下发生的缓慢持久变形。

5. 钛合金因其______和______而被广泛应用于航空航天领域。

6. 玻璃的主要成分是______，它是一种无定形无机非金属材料。

7. 聚合物的分子量对其______和______有显著影响。

工程材料试题一、填空题（1 X 20=20分）1. 常用的材料强度指标有抗拉强度_和屈服强度两种强度指标。

（6页）2. 金属结晶的必要条件是一定的过冷度。

（28 页）3. 屈强比是 ___ 屈服强度________ 与____ ，抗拉强度_______ 之比。

（6页）4. 一般工程结构用金属是 _多晶体，在各个方向上的性能 _相同_________ ，这就是实际金属的_______ 各向同性______ 现象。

（20页）5. 实际金属存在 _点缺陷__________ 、线缺陷和_面缺___________ 三种缺陷。

实际晶体的强度比理想晶体的强度—低 _得多。

（20-21页）6. ____________共析钢加热至Ac i时将发生_珠光体向—奥氏体_______ 的转变，其形成过程包括四个阶段。

（51页）7•碳在铸铁中可以两种形式存在_渗碳体_和石墨。

（131页）8. 金属晶体通过滑移？和?孪生两种方式来发生塑性变形。

（83页）9. 缩聚反应的实施方法主要有熔融缩聚和溶液缩聚两种。

二、单项选择题（在下列选项中选择一个正确答案，并将其序号填在括号内）（每题2分，共20分）1. 钢在淬火后所得的组织是（ A ）A. 淬火马氏体B.回火索氏体C.回火屈氏体D.索氏体2. 在淬火钢中，当含碳量增加到0.6 %以后，随含碳量的增加，硬度增加缓慢，这是因为（ A ）A. 随含碳量的增加，残余奥氏体的量增多B. 随含碳量的增加，片状马氏体的量增多C. 随含碳量的增加，淬火内应力增大D. 随含碳量的增加，非马氏体的量减少3. 若钢中加入的合金元素能使C曲线左移，则将使钢的淬透性（B ）A.提高B.降低C.不改变D.对小试样堤高，对大试样则降低4. 下列钢铁材料中切削性能较好的是（B ）A.工业纯铁B.45钢C.白口铸铁D.T12A 钢5. 钢锭中的疏松可以能过下面哪种方法改善（B ）A.完全退火B.足够变形量的锻轧C.扩散退火D.正火6. 正火T8钢与完全退火T8钢相比（B ）A.前者珠光体更细密，故强度要低些B. 前者珠光体更细密，故强度要高些C. 前者珠光体更粗大，故强度要低些D. 前者珠光体更粗大，故强度要高些7. 退火亚共析钢，随含碳量的增加（ B ）A.HBS、ob 值减小，3、aK 值增加B. HBS、ob值增加，3、aK值减小C. HBS、ob 值增加，3、aK 值增加D. HBS、ob值减小，3、aK值减小8. 碳含量为Wc = 4.3 %的铁碳合金具有良好的（D ）A.可锻性B.切削加工性能C.可焊性 D.铸造性能9. 建筑用钢筋宜选用（C ）A.高碳钢B.中碳钢C.低碳钢 D.工具钢10. 下述退火态钢中强度最高的是（ D ）A.T13 钢B.45 钢C.65 钢D. T8 钢三、判断题（1X 10=10分）1、合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体。

材料的液态成形技术1. 影响液态金属充型能力的因素有哪些？如何提高充型能力？答：①第一类因素，属于金属性质方面的，主要有金属的密度、比热、导热系数、结晶潜热、动力黏度、表面张力及结晶特点等。

②第二类因素属于铸型性质方面的主要有铸型的蓄热系数、密度、比热、导热系数、温度、涂料层和发气性、透气性等。

③第三类因素，属于浇注条件方面的，主要有液态金属的浇注温度、静压头，浇注系统中压头的损失及外力场拯力、真空、离心、振动勘的影响等。

④第四类因素，属于铸件结构方面的，主要有铸件的折算厚度，及由铸件结构所规定的型腔的复杂程度引起的压头损失。

常用提高充型能力的措施针对影响充型能力的因素提出改善充型能力的措施，仍然可以从上述四类因素入手：①合金设计方面，在不影响铸件使用性能的情况下，可根据铸件大小、厚薄和铸型性质等因素，将合金成分调整到共晶成分附近;采取某些工艺措施，使合金晶粒细化，也有利于提高充型能力由于夹杂物影响充型能力，故在熔炼时应使原材料清洁，并采取措施减少液态金属中的气体和非金属夹杂物②铸型方面，对金属铸型、熔模型壳等提高铸型温度，利用涂料增加铸型的热阻，提高铸型的排气能力，减小铸型在金属填充期间的发气速度，均有利于提高充型能力③浇注条件方面，适当提高浇注温度，提高充型压头，简化浇注系统均有利于提高充型能力④铸件结构方面能提供的措施则有限2. 铸件的凝固方式有哪些？其主要的影响因素？答：铸件的凝固方式：逐层凝固，糊状凝固，中间凝固主要影响因素：合金的凝固温度范围和铸件凝固期间固、液相界面前沿的温度梯度。

通常，合金的凝固温度范围越小，铸件凝固期间固、液相界面前沿的温度梯度越大，则铸件凝固时越趋于逐层凝固；反之，则越趋于糊状凝固。

3. 什么是缩松和缩孔？其形成的基本条件和原因是什么？答：金属液在铸型中冷却和凝固时，若液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充，则在铸件的厚大部位及最后凝固部位形成一些孔洞。

其中，在铸件中集中分布且尺寸较大的孔洞称为缩孔；分散且尺寸较小的孔洞称为缩松。

工程材料试题库及答案一、判断题1、合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体。

（×）2、热加工与冷加工的主要区别在于是否有加工强化现象产生。

（×）3、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。

（×）4、二元共晶相图是指合金两组元在液态和固态均能无限互溶所构成的相图。

（×）5、感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织，而不改变心部组织。

（√）6、一个合金的室温组织为α+β11 +（α+β），则它由三相组成。

（×）7、将金属加热到再结晶温度以上时，金属将发生回复、再结晶及晶粒长大等变化。

（√）8、金属在塑性变形后产生的纤维组织能使金属具有各向异性。

（√）9、碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。

（×）10、金属的再结晶转变，也要经历形核与晶核长大的过程。

（√）二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分）三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58，其余地方为HRC20—25，其加工路线为：下料锻造正火机加工调质机加工（精）轴颈表面淬火低温回火磨加工指出：1、主轴应用的材料：45钢2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加热到Ac3＋50℃保温一段时间空冷3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火＋高温回火4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度5．低温回火目的和轴颈表面和心部组织。

去除表面淬火热应力，表面M＋A’心部S回四、选择填空（20分）1、合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（d）（a）均强烈阻止奥氏体晶粒长大（b）均强烈促进奥氏体晶粒长大（c）无影响（d）上述说法都不全面2、适合制造渗碳零件的钢有（c）。

（a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、T12（c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi3、要制造直径16mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（c ）（a）45钢经正火处理（b）60Si2Mn经淬火和中温回火（c）40Cr钢经调质处理4、制造手用锯条应当选用（a ）（a）T12钢经淬火和低温回火（b）Cr12Mo钢经淬火和低温回火（c）65钢淬火后中温回火5、高速钢的红硬性取决于（b ）（a）马氏体的多少（b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量（c）钢中的碳含量6、汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用（c ）（a）60钢渗碳淬火后低温回火（b）40Cr淬火后高温回火（c）20CrMnTi渗碳淬火后低温回火7、65、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c ）（a）工具钢，淬火+低温回火（b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火（c）弹簧钢，淬火+中温回火8、二次硬化属于（d）（a）固溶强化（b）细晶强化（c）位错强化（d）第二相强化9、1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（b）（a）获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性（b）获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀（c）降低硬度，便于切削加工10、推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用（b ）（a）20Cr渗碳淬火后低温回火（b）ZGMn13—3经水韧处理（c）W18Cr4V淬火后低温回火11、位错是一种。