机械工程材料复习题及答案

《工程材料及机械制造基础》复习思考题（Ⅰ）第一章金属的晶体结构与结晶1．解释下列名词点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。

答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。

线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。

如位错。

面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。

如晶界和亚晶界。

亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。

亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。

刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。

滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。

如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。

单晶体：如果一块晶体，其部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。

多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。

过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。

自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。

非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。

变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。

变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。

2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、 Pb 、 Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格；α－Fe、Cr、V属于体心立方晶格；γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格；Mg、Zn属于密排六方晶格；3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题？答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。

2010《机械工程材料》期末复习题一．名词解释题1、强度、2、塑性，3、机械性能4、固溶体：5、合金，6、相，7、过冷度，8、变质处理，9、铁素体，10、奥氏体，11、珠光体，12、莱氏体，13、渗碳体，14、碳钢，15、共析转变，16、同素异构转变，17、共晶转变，18、固溶强化，19、热加工，20、冷加工，21、加工硬化，22、过冷奥氏体，23、马氏体，24、调质处理，25、淬透性，26、淬硬性，27、回火稳定性，28、可锻铸铁，29 灰铸铁，、30、球墨铸铁二．判断正误1、.退火工件常用HRC标出其硬度，淬火工件常用HBS标出其硬度。

（）2、所有的材料均有明显的屈服现象（）3、晶界是金属晶体的常见缺陷。

（）4、.间隙固溶体一定是无限固溶体（）5、金属是多晶体，因而绝对不可以产生各向异性。

（）6、在立方晶系中,(123)晶面与[123]晶向垂直( )7、合金的强度和硬度一般都比纯金属高。

（）8、产生枝晶偏析的原因是液固相线间距小，冷却速度缓慢（）9、纯铁在室温下的晶体结构为面心立方晶格。

（）10、纯金属是在恒温下结晶的。

（）11. 同素异构转变指的是成分不变，晶体结构改变。

（）12、铁素体是置换固溶体。

（）13、渗碳体是钢中常见的固溶体相。

（）14、凡是金属都有一定塑性,因此都可进行压力加工. （）15. 某锅炉钢板图纸要求用20钢制作，金相组织检查结果，组织中珠光体占30%，则钢板符合图纸要求（）16、普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。

（）17、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。

（）18、细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性。

（）19、金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行。

（）20、冷塑性变形金属加热发生再结晶后，其晶格类型和晶粒形状都改变了（）21、冷热加工所形成的纤维组织能使金属出现各向异性。

（）22、对金属进行冷、热加工都会产生加工硬化。

（）23、位错的滑移是金属进行塑性变形的唯一方式。

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 )。

机械工程材料基础复习+答案机械工程材料基础复习题一、填空1.绝大多数金属的晶体结构都属于(体心立方)、(面心立方)和(密排六方)三种典型的紧密结构.2.液态金属结晶时，过冷度与其冷却速度有关。

冷却速度越快，金属的实际结晶温度越低。

此时，过冷度（更大）。

3（滑移）和（孪生）是金属塑性变形的两种基本方式4.形变硬化是一种非常重要的强化手段,特别是对那些不能用(热处理)方法来进行强化的材料.通过金属的(塑性变形)可使其(强度)、(硬度)显著提高.5.球化退火是钢中球化（渗碳体）的退火过程。

它主要用于（共析）和（过共析）钢。

其目的是（降低硬度）、改善（机加工）性能，并为后续（淬火）工艺做好准备6、大小不变或变化很慢的载荷称为静载荷，在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷称为冲击载荷，大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为交变载荷。

7.变形一般分为弹性变形和塑性变形。

不能随着载荷的消除而消失的变形称为塑性变形。

8.填写以下机械性能指标符号：屈服点σ冲击韧性AK，疲劳极限σ-19、渗碳零件必须采用低碳钢或低碳合金钢材料。

10.铸铁是一种含碳量大于2.11%的铁碳合金。

根据石墨在铸铁中的存在和形状，铸铁可分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。

11、灰铸铁中，由于石墨的存在降低了铸铁的力学性能，但使铸铁获得了良好的铸造性、切削加工性、耐磨性、减抗冲击性和低缺口灵敏度。

12、高分子材料是(以高分子化合物为主要组分的材料)其合成方法有(加聚)和(缩聚)两种，按应用可分为(塑料)、（橡胶），（纤维），（粘合剂），（涂层）。

13、大分子链的几何形状为(线型)、(支链型)、(体型),热塑性塑料主要是(线型)、分子链.热固性塑料主要是(体型)分子链14、陶瓷材料分(玻璃)、(陶瓷)和(玻璃陶瓷)三类,其生产过程包括(原料的制备)、(坯料的成形)、(制品的烧结)三步15、可制备高温陶瓷的化合物是(氧化物)、(碳化物)、(氮化物)、(硼化物)和(硅化物),它们的作用键主要是(共价键）和（离子键）16、yt30是(钨钴钛类合金)、其成份由(wc)、(tic)、(co)组成,可用于制作(刀具刃部).17、木材是由(纤维素)和(木质素)组成,灰口铸铁是由(钢基体)和(石墨)组成的.18.在纤维增强复合材料中，性能较好的纤维主要是（玻璃纤维），（碳纤维），（硼纤维）和（碳化硅纤维）。

机械工程材料老师给的复习题华南理工大学广州学院答案篇一：机械工程材料习题集答案-华南理工大学习题集参考答案Ch1 金属的晶体构造三、1. bcc、fcc、hcp，bcc、fcc、hcp。

2. 致密度，配位数3. 2/a2 、1.4/a2、2.31/a2 ；1/a、1.4/a、0.58/a。

{111}、lt;110。

4. 多、晶体缺陷。

5. fcc、hcp。

6. 4、2a、12、0.74。

47. 空位、间隙原子；位错；晶界和亚晶界。

8. [121]、（121）9. 畸变，升高，下降。

10.晶体中已滑移的部分，未滑移部分。

11.⊥、∥12.位错线和。

1；无数。

四、Ch2纯金属的结晶三、 1. 低于理论结晶温度才结晶，理论结晶温度-实际结晶温度。

2. 形核与长大。

3. 大、细、高、好。

4. 液、固相自由能差，液相过冷。

5. 平面、密排面。

6. 外表细等轴晶、柱状晶、中心粗等轴晶。

7. 偏析、疏松、气孔、夹杂物。

8. （1）细，（2）细，（3）细。

四、五、Ch3 金属的塑性变形与再结晶三、1. 滑移、孪生，滑移2. 原子密度最大。

3. {110}，6,lt;111,2,12；{111}，4，lt;110，3，12。

Fcc，滑移方向较多。

4. ?k??scos?cos?或??ks?cos?cos?，小，软位向。

5. 晶界、晶体位向差，较高。

6. 提高，升高，下降。

再结晶退火。

7. 织构。

8. 回复、再结晶、晶粒长大。

9. 去应力退火，200-3000C。

10. 去应力退火。

11. 再结晶退火，降低硬度、恢复塑性。

12. 再结晶温度。

低于再结晶温度，高于再结晶温度。

13. 偏析、杂质、夹杂物，热加工纤维组织（流线）。

14. 优于。

四、Ch4 合金的相构造与二元合金相图三、 1. 固溶体；金属化合物2. 溶剂，溶质，溶剂。

3. 溶质，溶剂；置换固溶体、间隙固溶体。

4. 升高，提高，下降。

5. 正常价化合物；电子化合物；间隙化合物。

机械工程材料习题金属材料及热处理工程材料试题答案复习思考题11．写出下列力学性能符号所代表的力学性能指标的名称和含义。

Akv、ψ、δ5 、σb 、σ0.2 、σs 、σe、σ 500、HRC、HV、σ-1、σ、HBS、HBW、E。

2．钢的刚度为20.7×104MPa，铝的刚度为6.9×104MPa。

问直径为2.5mm，长12cm 的钢丝在承受450N的拉力作用时产生的弹性变形量(Δl)是多少?若是将钢丝改成同样长度的铝丝，在承受作用力不变、产生的弹性变形量(Δl)也不变的情况下，铝丝的直径应是多少?3．某钢棒需承受14000N的轴向拉力，加上安全系数允许承受的最大应力为140MPa。

问钢棒最小直径应是多少?若钢棒长度为60mm、E=210000MPa，则钢棒的弹性变形量(Δl)是多少?4．试比较布氏、洛氏、维氏硬度的特点，指出各自最适用的范围。

下列几种工件的硬度适宜哪种硬度法测量：淬硬的钢件、灰铸铁毛坯件、硬质合金刀片、渗氮处理后的钢件表面渗氮层的硬度。

5．若工件刚度太低易出现什么问题?若是刚度可以而弹性极限太低易出现什么问题?6．指出下列硬度值表示方法上的错误。

12HRC～15HRC、800HBS、58HRC～62HRC、550N／mm2HBW、70HRC～75HRC、200N／mm2HBS。

7．判断下列说法是否正确，并说出理由。

(1)材料塑性、韧性愈差则材料脆性愈大。

(2)屈强比大的材料作零件安全可靠性高。

(3)材料愈易产生弹性变形其刚度愈小。

(4)伸长率的测值与试样长短有关，δ5>δ10(5)冲击韧度与试验温度无关。

(6)材料综合性能好，是指各力学性能指标都是最大的。

(7)材料的强度与塑性只要化学成分一定，就不变了。

复习思考题21．解释下列名词：晶格、晶胞、晶粒、晶界、晶面、晶向、合金、相、固溶体、金属化合物、固溶强化、第二相弥散强化、组元。

2．金属的常见晶格有哪三种?说出名称并画图示之。

机械工程材料课程考试复习题及参考答案一、判断题（１）：1.奥氏体与渗碳体均为面心立方晶格。

×]2.Ｆ与Ｐ是亚共析钢中室温时的主要组成相。

× ]3.金属的加工硬化是指金属在塑性变形后强度.硬度提高，塑性.韧性下降的现象。

[√ ]4.钢淬火时的冷却速度越快，马氏体的硬度越高。

5.合金中，一个晶粒内的成分不均匀现象称枝晶偏析。

√ ]6.一种合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由三相组成。

7.当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时，将获得由铁素体和奥氏体构成的两相组织，在平衡条件下，其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含量。

√ ]8.在铁碳合金平衡结晶过程中只有成分为4.3%C 的铁碳合金才能发生共晶反应。

[9.20钢比T12钢的碳含量要高。

10.再结晶能够消除加工硬化效果，是一种软化过程。

√ ] 11.过共析钢中，网状渗碳体的存在使钢的硬度和塑性均上升。

12.正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理工艺 。

√ ] 13.65Mn 是合金调质结构钢。

14.回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状索氏体的性能。

[√ ] 15.T10A 和60 号钢均属于高碳钢。

16.晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。

√ ] 17.位错是实际金属晶体的一种面缺陷。

18.体心立方晶格的致密度为 74%。

19.塑性变形指的是外载荷撤销后变形不能恢复的变形。

√ ] 20.当过冷度较大时，纯金属晶体主要以平面状方式长大。

21.室温下，金属晶粒越细，则强度越高，塑性越好。

√ ] 22.一般来说，钢的强度高于铸铁的强度。

√ ] 23.65Mn 的淬透性比65 号钢的淬透性差。

24.从C 曲线中分析可知，共析钢的过冷奥氏体在A 1-550℃的范围内发生贝氏体转变。

[ ]25.共析反应就是在某一温度时，从一种固相中同时结晶析出两种不同的固相。

[√ ] 26.包晶偏析可以通过回火的热处理方法消除。

第二章 机械零件的强度重要基本概念1．疲劳破坏及其特点疲劳破坏：在远低于材料抗拉强度极限的交变应力作用下工程材料发生破坏。

疲劳破坏的特点：1）在循环变应力多次反复作用下发生；2）没有明显的塑性变形；3）所受应力远小于材料的静强度极限；4）对材料组成、零件形状、尺寸、表面状态、使用条件和工作环境敏感。

具有突发性、高局部性和对缺陷的敏感性。

2．疲劳破坏与静强度破坏的区别，强度计算的区别静强度破坏是由于工作应力超过了静强度极限，具体说，当工作应力超过材料的屈服极限就发生塑性变形，当超过强度极限就发生断裂。

而疲劳破坏时，其工作应力远小于材料的抗拉强度极限，其破坏是由于变应力对材料损伤的累积所致。

交变应力每作用一次，都对材料形成一定的损伤，损伤的结果是形成小裂纹。

这种损伤随着应力作用次数的增加而线性累积，小裂纹不断扩展，当静强度不够时发生断裂。

静强度计算的极限应力值是定值。

而疲劳强度计算的极限应力是变化的，随着循环特性和寿命大小的改变而改变。

3．影响机械零件疲劳强度的因素影响机械零件疲劳强度的因素主要有三个：应力集中、绝对尺寸和表面状态。

应力集中越大，零件的疲劳强度越低。

在进行强度计算时，引入了应力集中系数σk 来考虑其影响。

当零件的同一剖面有几个应力集中源时，只取其中（应力集中系数）最大的一个用于疲劳强度计算。

另外需要注意：材料的强度极限越高，对应力集中越敏感。

零件的绝对尺寸越大，其疲劳强度越低。

因为绝对尺寸越大，所隐含的缺陷就越多。

用绝对尺寸系数σε考虑其影响。

零件的表面状态直接影响疲劳裂纹的产生，对零件的疲劳强度非常重要。

表面越粗糙，疲劳强度越低。

表面强化处理可以大大提高其疲劳强度。

在强度计算中，有表面状态系数β来考虑其影响。

需要注意：这三个因素只影响应力幅，不影响平均应力，因此不影响静强度。

4．线性疲劳损伤累积的主要内容材料在承受超过疲劳极限的交变应力时，应力每循环作用一次都对材料产生一定量的损伤，并且各个应力的疲劳损伤是独立进行的，这些损伤可以线性地累积起来，当损伤累积到临界值时，零件发生疲劳破坏。