工程材料试题
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工程材料学考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 金属材料的塑性变形主要通过以下哪种机制进行?A. 晶格滑移B. 晶格孪生C. 晶格旋转D. 晶格扩散答案:A2. 以下哪种材料不属于高分子材料?A. 聚乙烯B. 聚氯乙烯C. 聚丙烯D. 硅酸盐答案:D3. 金属材料的硬度通常与以下哪个因素有关?A. 晶粒大小B. 碳含量C. 合金元素D. 所有以上因素答案:D4. 以下哪种焊接方法不属于熔化焊接?A. 电弧焊B. 激光焊C. 电阻焊D. 摩擦焊5. 以下哪种热处理工艺可以提高钢的硬度?A. 退火B. 正火C. 淬火D. 回火答案:C6. 以下哪种材料通常用于制造轴承?A. 铸铁B. 铝合金C. 铜合金D. 碳钢答案:C7. 以下哪种材料具有最高的热膨胀系数?A. 铝B. 钢C. 陶瓷D. 塑料答案:D8. 以下哪种材料的导热性能最好?A. 玻璃B. 橡胶C. 铜D. 木材答案:C9. 以下哪种材料的抗腐蚀性能最好?B. 铝合金C. 镀锌钢D. 纯铁答案:A10. 以下哪种材料通常用于制造飞机结构?A. 铝合金B. 镁合金C. 钛合金D. 所有以上材料答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 以下哪些因素会影响材料的疲劳强度?A. 材料的微观结构B. 材料的表面粗糙度C. 材料的工作温度D. 材料的化学成分答案:A, B, C, D2. 以下哪些是金属材料常见的热处理工艺?A. 退火B. 正火C. 淬火D. 时效答案:A, B, C, D3. 以下哪些是常见的非金属材料?A. 塑料B. 橡胶C. 陶瓷D. 玻璃答案:A, B, C, D4. 以下哪些是焊接过程中可能出现的缺陷?A. 气孔B. 裂纹C. 未熔合D. 变形答案:A, B, C, D5. 以下哪些是影响材料断裂韧性的因素?A. 材料的微观结构B. 材料的表面处理C. 材料的尺寸D. 材料的工作温度答案:A, B, C, D三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述金属材料的强化机制有哪些?答:金属材料的强化机制主要包括固溶强化、细晶强化、形变强化和相变强化。
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。
1.F和A分别是碳在α-Fe、γ-Fe中所形成的间隙固溶体。
2.液态金属结晶时常用的细化晶粒的方法有增加过冷度、加变质剂、增加液体的流动。
3.加热是钢进行热处理的第一步,其目的是使钢获得奥氏体组织。
4.在Fe-Fe3C相图中,钢与铸铁分界点的含碳量为 2.11% 。
5.完全退火主要用于亚共析钢,其加热温度为: Ac3 +(30~50)℃。
6.1Cr18Ni9Ti是不锈钢,其碳的质量分数是 0.1% 。
7. QT600-03中的“600”的含义是:σb≥600MPa 。
8.T8MnA是碳素工具钢,其中“A”的含义是高级优质。
9.40Cr是合金结构钢,其Cr的主要作用是提高淬透性、强化铁素体。
10.调质件应选中碳成分的钢,渗碳件应选低碳成分的钢。
11.化学热处理的基本过程包括:化学介质分解出渗入元素的活性原子,活性原子被工件表面吸附,原子由表层向内扩散形成渗层。
12.按冷却方式的不同,淬火可分为单介质淬火、双介质淬火、等温淬火、分级淬火等。
13.60钢(Ac1≈727℃,Ac3≈766℃)退火小试样经700 ℃、740 ℃、800 ℃加热保温,并在水中冷却得到的组织分别是:P+F ,F+M+Ar ,M+Ar 。
14.金属的冷加工与热加工是按再结晶温度来划分的。
15.制造形状简单、小型、耐磨性要求较高的热固性塑料模具应选用 T10 钢,而制造形状复杂的大、中型精密塑料模具应选用 3Cr2Mo 钢。
(请从45、T10、3Cr2Mo、Q235A中选择)1.碳钢在室温下的相组成物是铁素体和渗碳体。
2.铁碳合金平衡结晶时,只有成分为 0.77%的共析钢才能发生共析反应。
3.在1100℃,含碳0.4%的钢不能进行锻造,含碳4.0%的铸铁能进行锻造。
4.细晶强化能同时提高钢的强度和韧性。
5.碳的质量分数对碳钢力学性能的影响是:随着钢中碳的质量分数的增加,硬度、强度增加,塑性、韧性也随着增加。
6.固溶强化是指因形成固溶体而引起的合金强度、硬度升高的现象。
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》试题库一、填空题:1、石油沥青的主要组成有油分、树脂、地沥青质。
2、防水卷材按材料的组成不同,分为氧化沥青卷材、高聚物改性沥青卷材、合成高分子卷材。
3、低碳钢受拉直至破坏,经历了弹性、屈服、强化、颈缩四个阶段。
4、硅酸盐水泥的水化热主要由铝酸三钙和硅酸三钙产生,其中铝酸三钙水化热最大。
5、与硅酸盐水泥相比,火山灰水泥的水化热(低),耐软水能力(好或强),干缩(大)。
6、与建筑石灰相比,建筑石膏凝结硬化速度(快),硬化后体积(膨胀)。
7、石油沥青中油分的含量越大,则沥青的温度感应性(越大),大气稳定性(越好)。
8、按国家标准的规定,硅酸盐水泥的初凝时间应满足(不早于45min)。
9、相同条件下,碎石混凝土的和易性比卵石混凝土的和易性(差)。
10、钢的牌号Q235-AF表示屈服强度为235MPa质量等级为A级的沸腾钢。
11、钢筋混凝土结构用热轧钢筋中光圆钢筋用(HPB)符号表示,带肋钢筋用(HRB)符号表示。
12、钢结构设计时,钢材强度的取值依据为(屈服强度)。
13、工程中常用的岩浆有花岗岩、辉绿岩、玄武岩、火山凝灰岩。
常用的沉积岩有石灰岩、砂岩、碎屑岩。
常用的变质岩有大理岩、石英岩、片麻岩。
14、气硬性胶凝材料有石灰、石膏、水玻璃。
15、水泥按其主要矿物成分分为硅酸盐类水泥、铝酸盐类水泥、硫铝酸盐类水泥、铁铝酸盐类水泥等。
水泥按其用途和性能分为通用水泥、专用水泥和特性水泥三类。
16、泡沫混凝土中常用的泡沫剂有松香胶泡沫剂和水解性血泡沫剂。
17、钢材按脱氧程度不同分沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、特殊镇静钢。
钢材按内部杂质含量不同分普通钢、优质钢、高级优质钢。
18、碳素结构钢按其力学性能和化学成分含量可分为Q195、Q215、Q235、Q275四个牌号。
19、桥梁结构钢按钢材的屈服点分为Q235q、Q345q、Q370q 、Q420q四个牌号。
20、常用防水涂料有冷底子油、沥青胶、水乳型沥青防水涂料、氯丁橡胶沥青防水涂料、再生橡胶沥青防水涂料。
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。
工程材料一、判断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。
(√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。
(√)细化晶粒虽能提高金属的强度,但增大了金属的脆性。
(╳)改正:细化晶粒不但能提高金属的强度,也降低了金属的脆性。
2、结构钢的淬透性,随钢中碳含量的增大而增大。
(╳)改正:结构钢的淬硬性,随钢中碳含量的增大而增大。
工程材料试题答案一、选择题1. 金属材料的硬度通常是指()。
A. 材料的抗磨损能力B. 材料的抗变形能力C. 材料的延展性D. 材料的导电性答案:A2. 下列哪种材料是典型的非金属材料?()。
A. 钢B. 铝C. 碳纤维D. 铜答案:C3. 材料的疲劳是指()。
A. 材料在长期受力下发生断裂的现象B. 材料在瞬间受力下发生断裂的现象C. 材料因受热而发生变形的现象D. 材料因受冷而发生脆化的现象答案:A4. 以下哪种材料具有最好的导热性能?()。
A. 铜B. 铝C. 橡胶D. 玻璃答案:A5. 高分子材料的特点不包括()。
A. 轻质B. 高强度C. 耐高温D. 可塑性答案:C二、填空题1. 材料的弹性模量是指材料在受到外力作用时,单位长度的变形量与所受力的比值,其单位是__________。
答案:帕斯卡(Pa)2. 铸铁的主要成分是__________和碳。
答案:铁3. 陶瓷材料通常具有__________和耐腐蚀的特性。
答案:高硬度4. 钢筋混凝土结构中,钢筋的主要作用是承受__________。
答案:拉力5. 聚合物是由许多相同或不同的单体分子通过__________作用连接成长链的高分子化合物。
答案:聚合三、判断题1. 金属材料的导电性能优于非金属材料。
()答案:正确2. 材料的韧性越好,其脆性也越强。
()答案:错误3. 所有的塑料都属于热固性材料。
()答案:错误4. 材料的蠕变现象是指在长期高温下材料会发生缓慢的永久变形。
()答案:正确5. 木材是一种各向同性的天然材料。
()答案:错误四、简答题1. 请简述金属材料的疲劳现象及其影响因素。
答:金属材料的疲劳是指材料在反复或循环应力作用下,经过一定周期后在局部区域产生裂纹,最终导致断裂的现象。
影响疲劳的因素包括材料的微观结构、表面状态、应力集中、环境温度和加载频率等。
2. 何为复合材料?请举例说明其应用。
答:复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学方法复合在一起,形成具有新性能的材料。
工程材料试题及答案(共8篇)篇1:工程材料试题及答案工程材料试题及答案1、金属材料的使用性能包括物理性能、()和()。
答案:化学性能力学性能2、金属材料的工艺性能包括锻造、()、()等。
答案:铸造焊接3、变化很慢的载荷称为()载荷。
答案:静4、在短时间内以高速度作用于零件上的载荷称为()载荷。
答案:冲击5、大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为()载荷。
答案:交变6、变形一般分为()变形和塑性变形两种。
不能随载荷的去除而消失的变形称为()变形。
答案:弹性塑性7、强度是指金属材料在静载荷作用下,抵抗()或()的能力。
答案:塑性断裂8、强度常用的衡量指标有()和()。
答案:屈服点抗拉强度9、如果零件工作时所受的应力低于材料的()和(),则不会产生过量的塑性变形。
答案:屈服点σs210、有一钢试样其横截面积为100mm,已知钢试样的σs=314MPa,σb=530MPa 。
拉伸试时,当受到拉力为()时,试样出现屈服现象,当受到拉力为()时,试样出现缩颈.答案:31400 5300011、断裂前金属材料产生塑性变形的能力称为塑性。
金属材料的()和()的数值越大,表示材料的塑性越好。
答案:断后伸长率断面收缩率12、一拉伸试样的原标距长度为50mm,直径为10 mm拉断后试样的标距长度为79 mm,缩颈处的最小直径为4.9 mm,此材料的伸长率为(),断面必缩率为()。
答案:58% 73%13、填出下列力学性能指标的符号:符号:抗拉强度(),洛氏硬度C标尺()。
答案:σb HRC14、符号:断面收缩率(),冲击韧度()。
答案:φ Ak15、500HBW5/750表示用直径为5mm, 材料为硬质合金球形压头,在7350 N压力下,保持()s,测得的硬度值是()。
答案: 10—15 50016、金属材料抵抗()载荷作用而()能力,称为冲击韧性。
答案:冲击不破坏17、原子呈无序堆积状况的物体叫非晶体,原子呈有序、有规则排列的物体称为()。
一、名词解释1、密实度2、耐水性3、软化系数4、断后伸长率5、屈服点6、冷加工强化7、过火砖8、正火砖9、抗风化性能10、蒸压灰砂砖11、体积安定性不良12、水泥的废品13、温度敏感性14、沥青再生胶油毡15、冷底子油二、判断题1、软化系数越大的材料,其耐水性能越差。
2、吸水率小得材料,其孔隙率一定小。
3、材料受潮或冰冻后,其导热系数都降低。
4、材料的抗冻性仅与材料的孔隙率有关,与孔隙中的水饱和程度无关。
5、材料在干燥状态下的表观密度最小。
6、材料的性质是由材料的组成决定的。
7、一般来说,钢材硬度越高,强度越大。
8、所有钢材都会出现屈服现象。
9、屈服强度的大小表明钢材塑性变形能力。
10、建筑工程中的碳素结构钢主要是中碳钢。
11、所有钢材都是韧性材料。
12、硬钢无明显屈服点,因此无法确定其屈服强度大小。
13、与伸长率一样,冷弯性能也可表明钢材的塑性大小。
14、由于合金元素的加入,钢材强度提高,但塑性却大幅度下降。
15、烧结黏土砖烧制得越密实,则其质量越好。
16、烧结时窑内为氧气气氛制得青砖,为还原气氛时制造得红砖。
17、经过高温蒸压后,灰砂砖可以立即用于工程中。
18、欠火砖色浅,吸水率大,强度低,不宜用于建筑物,尤其是地基。
19、过火砖色浅疏松,无弯曲变形,导热系数低。
20、蒸压加气混凝土砌块多孔,故水极易渗入。
21、石灰是气硬性胶凝材料,因此所有加入了石灰的材料都只能在空气中硬化并保持和发展强度。
22、水玻璃的模数n 值越大,则其在水中的溶解度越大。
23、石膏浆体的水化、凝结和硬化实际上是碳化作用。
24、水玻璃的模数越高,则其密度和黏度越大,硬化速度越快,硬化后的粘结力与强度、耐热性耐酸性越高。
25、建筑石膏为β 型半水石膏,高强石膏为α 型半水石膏。
26、水玻璃只能作为气硬性胶凝材料。
27、水玻璃是碱性材料,因此不能用于配制耐酸性混凝土。
28、在液体水玻璃中加入尿素,在不改变其黏度的情况下可提高粘结力。
附件二第二部分习题第1章材料的性能一、名词解释弹性模量、弹性极限、屈服强度、抗拉强度、伸长率、断面收缩率、冲击韧性、布氏硬度、洛氏硬度、韧脆转变、韧脆转变温度、疲劳、断裂韧性二、填空题1.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。
2. 检验淬火钢成品件的硬度一般用______________________硬度,而布氏硬度适用于测定___________________________的硬度。
3. 零件的表面加工质量对其____________性能有很大影响。
4. 材料的工艺性能是指__________性、__________性、__________性和__________性。
5. 表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是____________,其单位是__________。
三、选择题1. 在设计拖拉机缸盖螺钉时应选用的强度指标是(a) σb;(b) σ s;(c) σ 0.2;(d) σ P 。
2. 有一碳钢支架刚性不足,解决的办法是(a) 通过热处理强化;(b) 选用合金钢;(c) 增加横截面积;(d) 在冷加工状态下使用。
3. 材料的使用温度(a) 应在其韧脆转变温度以上;(b) 应在其韧脆转变温度以下;(c) 应与其韧脆转变温度相等;(d) 与其韧脆转变温度无关。
4. 汽车后半轴热处理后冷校直,造成力学性能指标下降,主要是(a) σb;(b) δ;(c) σ-1;(d) HB 。
5. 在有关工件的图纸上,出现了以下几种硬度技术条件的标注方法,其中正确的是(a) 500HBS;(b) HV800;(c) 12~15HRC;(d) 229HB 。
四、判断题1. 所有金属材料均有明显的屈服现象。
()2. 同种材料不同尺寸试样所测得的伸长率相同。
()3.σ0.2是机械零件的设计依据,如果使用σb代替,则应选择较大的安全系数。
()五、计算题1.一根直径为2.5mm、长为3m的钢丝,受4900N拉伸载荷作用后的变形量是多少?(钢丝的变形为弹性变形,其弹性模量为205000MN/m2)[提示:参考第一部分第1章的例题1]六、简答题1.如何提高金属材料的刚度和疲劳寿命?2.韧脆转变在工程上有何意义?第2章 材料的结构一、名词解释金属键、晶体、非晶体、晶格、晶胞、致密度、配位数、空位、间隙原子、位错、晶粒、晶界、合金、相、固溶体、置换固溶体、间隙固溶体、金属化合物、高分子化合物、间隙相、玻璃相、大分子链、单体、链节、大分子链的柔顺性 二、填空题1. 工程材料的结合键有____________、____________、____________、____________四种。
2. 体心立方晶格和面心立方晶格晶胞内的原子数分别为________和________,其致密度分别为________和________。
3. 在图2-1的立方晶系晶胞中画出(111)、 、(100)晶面和[111]、[110]、 晶向。
4. 在图2-1的立方晶系晶胞中,根据下面要求标注晶向指数和晶面指数。
晶面:EBG ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ EDCF ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ AFL ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ 晶向:FD ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽EC ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ BL ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽5. 实际金属中存在有_______、_______和________三类缺陷。
位错是_______缺陷,晶界是_______缺陷。
金属的晶粒越细小,晶界总面积就越_______,金属的强度也越_______。
6. 已知银的原子半径为0.144nm ,则其晶格常数为_________nm 。
(银的晶体结构为面心立方晶格)7. 立方晶系{112}晶面族包括________个晶面,它们分别是______________________________________________________________________。
三、选择题1. 两种元素组成固溶体,则固溶体的晶体结构(a) 与溶剂的相同;(b) 与溶质的相同;(c) 与溶剂、溶质的都不相同;(d) 是两种元素各自结构的混合体。
2. 间隙固溶体与间隙化合物的(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. 在立方晶系中,指数相同的晶面和晶向(a) 相互平行;(b) 相互垂直;(c) 相互重叠;(d) 毫无关联 4. 在面心立方晶格中,原子密度最大的晶面是 (a)(100);(b)(110);(c)(111);(d)(122) 5. 高分子材料中,大分子链之间的结合键是(a) 金属键;(b) 离子键;(c) 共价键;(d) 分子键(110) - [010]-图2-1四、判断题1. 金属或合金中,凡成分相同、结构相同,并与其他部分有界面分开的均匀组成部分称为相。
()2. 在体心立方晶格中,原子排列最密的方向[111]垂直于原子排列最密的晶面(110)。
()3. 单晶体具有各向异性,因此实际使用的所有晶体材料在各方向上的性能是不同的。
()4. 晶体的配位数越大,其致密度也越高。
()5. 固溶体的强度和硬度比溶剂金属的强度和硬度高。
()6. 间隙固溶体和置换固溶体均可形成无限固溶体。
()7. 与金属材料一样,陶瓷材料中也存在着晶体缺陷。
()五、计算题1. 钛在高温下是体心立方结构,冷却后变成密排六方结构,其原子半径增加了2%,求体积变化率(忽略热膨胀的影响)。
[提示:一块金属发生晶体结构转变时的体积变化率实质上是这块金属中所有原子所占空间体积的变化率,因此本题只要计算一个原子所占空间体积的变化率即可。
由于致密度APF = ( 晶胞原子数n ×一个原子的体积V a )÷晶胞体积V c,所以一个原子所占空间的体积V s= V c / n = V a / APF。
计算时要注意原子半径和致密度的变化。
]2. 已知α-Fe的晶格常数为2.87×10-10m,γ-Fe的晶格常数为3.64×10-10m,求α-Fe和γ-Fe 的原子半径。
当γ-Fe转变为α-Fe时,其体积变化率是多少?(温度为912℃时,α-Fe的原子半径为1.26×10-10m)3.已知钒具有体心立方晶格,密度为5.96g/cm3,原子量为50.9,计算其原子半径。
(提示:参考第二章内容提要与学习重点部分的例题2)六、简答题1. 常见金属晶体结构有哪几种类型?它们的致密度、配位数和晶胞原子数各是多少?2. 实际金属中存在哪些晶体缺陷?它们对性能有什么影响?简述晶界的特点。
3. 固溶体和金属化合物有什么区别?第3章材料的凝固一、名词解释凝固、结晶、过冷、过冷度、非自发形核、同素异构转变、组元、杠杆定律、枝晶偏析、扩散退火、共晶转变、二次相、相区接触法则、铁素体、奥氏体、莱氏体、珠光体、二次渗碳Ⅰ时间冷却曲线 图2-2 M-N 合金相图 体、晶粒度、变质处理 二、填空题1. 金属的结晶过程主要由_____________和_____________两个基本过程组成。
2. 金属结晶过程中,细化结晶晶粒的主要方法有________________________________、___________________________和__________________________。
3. 物质在固态下的晶体结构随温度发生变化的现象称作__________________________。
铁的同素异构转变为:4. 金属从液态转变为固态的过程称作__________。
金属在固态下由一种晶体结构转变为另一种晶体结构的过程称作_____________________。
5. 金属在结晶过程中,冷却速度越大,则过冷度越__________,晶粒越__________,强度和硬度越__________,塑性越__________。
6. 二元合金的杠杆定律中,杠杆的端点是所求的__________或___________________的成分,杠杆的支点是____________的成分。
7. M-N 合金相图如图2-2所示。
⑴ 液相线是______________线;固相线是______________线。
⑵ 在图中①~④空白区域内填上组织组成物的名称。
⑶ 水平线上的反应是____________反应,其反应式为_____________________________。
⑷ 画出Ⅰ合金的冷却曲线和组织示意图。
⑸ 在t 1温度下,液相成分为___________,固相成分为___________,液相占Ⅰ合金总重量的______________,固相占Ⅰ合金总重量的______________。
8. 当固溶体合金结晶后出现枝晶偏析时,先结晶出来的枝晶轴含有较多的__________组元。
912℃1394℃ δ-Fe ⇄ ____________ ⇄ ____________。
9. 在图2-3 Cu-Zn 二元相图中,⑴ 根据相区接触法则,标注各空白相区的组成相。
⑵ 写出①、⑥水平线上的反应式。
①______________________⑥______________________ ⑶ 估计缓冷条件下α相(单相黄铜)的成分范围,为__________________________。
10. 在图2-4所示的三种类型二元合金相图中,标注各空白相区的组成相。
图中的四条水平线为:①____________线、②____________线、③____________线、④____________线,其相应的反应式为:①____________________________、②____________________________、③____________________________、④____________________________。
图2-4 三种类型二元合金相⑴⑵⑶AB B BAA①②③④⑤ ⑥Lαβδγεη温度/℃图2-3 Cu-Zn 二元合金相图β’11. 在图2-5所示的铁碳合金相图中:⑴标上各点的符号。
⑵填上各区域的相和组织组成物(写在方括号和圆括号内)。
⑶指出下列各点的含碳量:E_______、C_______、P_______、S_______、K_______。
⑷在表2-1中填上各水平线的温度、反应式、反应产物的名称。
表2-112. 在实际生产中,若要进行热锻或热轧时,必须把钢加热到____________相区。