机械工程材料习题集

第一章材料的性能一、是非题(1)一切材料的硬度越高，其强度也越高。

( )(2)静载荷是指大小不可变的载荷，反之则一定不是静载荷。

( )(3)所有的金属材料均有明显的屈服现象。

( )(4)HRC测量方便，能直接从刻度盘上读数。

( )(5)生产中常用于测量退火钢、铸铁及有色金属的硬度方法为布氏硬度法。

( )(6)材料的强度高，其塑性不一定差。

( )(7)材料抵抗小能量多次冲击的能力主要取决于材料的强度。

( )(8)只要零件的工作应力低于材料的屈服强度，材料不会发生塑性变形，更不会断裂。

( )(9)蠕变强度是材料的高温性能指标。

( )(10)断裂韧性是反应材料抵抗裂纹失稳扩展的性能指标。

( )二、选择题(1)机械零件在正常工作情况下多数处于( )。

A．弹性变形状态B．塑性变形状态C．刚性状态D．弹塑性状态(2)下列四种硬度的表示方法中，最恰当的是( )。

A．600~650 HBS B．12~15 HRCC．：170~230 HBS D．80~90 HRC(3)工程上希望材料的屈服比高些，目的在于( )。

A．方便设计B．便于施工C．提高使用中的安全系数D．提高材料的有效利用率(4)ak值小的金属材料表现为( )。

A．塑性差B．强度差C．疲劳强度差D．韧性差(5) 下面( )不是洛氏硬度法的优点。

A．测量迅速简便B．压痕小c．适应于成品零件的检测D．硬度范围的上限比布氏、维氏硬度高(6)国家标准规定，对于钢铁材料进行疲劳强度试验时，取应力循环次数为( )所对应的应力作为疲劳强度。

10B．107C．108D．109A．6(7)涂层刀具表面硬度宜采用( )法进行测量。

A．布氏硬度(HBS) B．布氏硬度(HBW)C．维氏硬度D．洛氏硬度三、填空题(1)材料常用的塑性指标有和，其中用___ 来表示塑性更接近材料的真实变形。

(2)在外力作用下，材料抵抗和的能力称为强度。

(3)工程上的屈服比指的是和的比值。

(4)表征材料抵抗冲击性能的指标是，其单位是。

(5) 测量HBS值时所采用的压头是，而测量HBW值时所采用的压头是。

(6)检验淬火钢常采用的硬度指标为，布氏硬度常用来测量的硬度。

(7) 相对耐磨性是指。

（8）常用的硬度试验法有、、；测定半成品铸铁件的硬度应采用。

（9）检验各种淬火钢的硬度应采用，用符号表示；HB是的符号，它主要用于测量硬度在以下的材料。

（10）表面化学热处理、表面淬火的各种工件应该用硬度的来测定。

四、问答题1．简述布氏硬度HBS、HBw在试验原理与应用方面的区别。

2．在什么条件下，应用布氏硬度试验比洛氏硬度试验好?3．强度和硬度的概念有什么不同?它们之间又存在什么样的联系?4．试选择测定下列各种工件硬度的试验方法。

┏━━━━━━━┳━━━━━━━━━┳━━━━━━━┳━━━━━━━━━┓┃零件名称┃硬度试验方法┃零件名称┃硬度试验方法┃┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫┃锉刀┃┃ YG8刀片┃┃┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫┃黄铜轴套┃┃电镀表层┃┃┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫┃碳钢型材┃┃渗碳层┃┃┗━━━━━━━┻━━━━━━━━━┻━━━━━━━┻━━━━━━━━━┛5．在什么情况下应考虑材料的高低温性能?它们的主要性能指标是什么?6．什么是材料的耐磨性?材料的耐磨性一般用什么指标评价?第二章材料的结构一、名词解释枝晶偏析、扩散退火、铁素体(F)、奥氏体(A)、渗碳体(cm)、珠光体(P)、莱氏体(Le、L´e)。

二、是非题(1)a-Fe比γ-Fe的致密度小，故溶碳能力较大。

( )(2)金属多晶体是由许多位向相同的单晶体所构成的。

( )(3)金属理想晶体的强度比实际晶体的强度高。

( )(4)实际晶体的缺陷总是使材料强度硬度下降而不会使其提高。

( )(5) 置换固溶体的强度一般高于间隙固溶体。

( )(6)金属键中自由电子在外电场作用下定向移动，因而金属具有导电性。

( )(7)金属的晶粒越细，其强度越高，塑性越好。

( )(8)非晶态物质的原子在三维空间是无规则分布的。

( )(9)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同的。

( )（10）配位数大的晶体，其致密度也高。

( ) ’（11）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。

( )（12）间隙固溶体和置换固溶体均可形成无限固溶体。

( )三、选择题(1)在三种常见的金属晶体结构中，原子排列最疏松的是( )。

A．体心立方晶格 B．面心立方晶格 C．密排六方晶格 D．三种都一样(2) 实际晶体中的线缺陷表现为( )。

A．空位 B．间隙原子 C．位错 I)．晶界(3) 晶体和非晶体的主要区别是( )。

A．晶体中原子有序排列 B．晶体中原子依靠金属键结合C．晶体具有各向异性 D．晶体具有简单晶格(4) 金属的原子键合方式是( )。

A．离子键 B．共价键 C．金属键 D．分子键(5) 单晶体和多晶体的主要区别是( )。

A．多晶体有晶界 B．多晶体中相邻晶粒的晶格位向不同C．多晶体无各向异性 D．多晶体的性能具有方向性(6) 间隙固溶体和间隙化合物的( )。

A．结构相同、性能不同 B．结构不同、性能相同C．结构相同、性能相同 D．结构和性能都不同(7) 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、溶质的都不同 D．是两组元各自结构的混合四、填空题(1)γ-Fe的晶体结构是，晶胞中的原子数为个，原子半径为。

(2)实际晶体中点缺陷主要有。

(3)晶界和亚晶界属于晶体中缺陷。

(4) 位错密度是指，其单位。

(5) 形成置换固溶体的条件一般有、和。

(6) 合金的相结构有和两大类。

4．简答题(1)计算体心立方晶胞的原子数、原子半径和致密度。

(2)简述金属键的基本结构，说明金属的性能和其之间的联系。

（3）常见的金属晶体结构有哪几种？它们的原子排列和晶格常数有什么特点？α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各属何种晶体结构？第三章材料的凝固一、名词解释结晶、过冷度、变质处理、同素异构转变、晶粒度。

一、是非题（1）凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。

( )（2）纯金属结晶时，生核率随过冷度增大而不断增大。

( )（3）纯金属的实际结晶温度与其冷却速度有关。

( )(4)亚共晶合金的共晶转变温度和过共晶合金的共晶转变温度相同。

( )(5)液态金属和气体都属于流体，因此液态金属的结构和气体比较接近。

( )(6) 钢适宜于压力加工成形，而铸铁适宜于通过铸造成形。

( )(7)合金是指两种以上的金属元素组成的具有金属特性的物质。

( )(8)铁碳合金室温平衡组织都是由F和P两相组成的，含碳量越高其硬度越高。

( )(9)莱氏体是一种单相组织。

( )(10)在1148℃时，碳在奥氏体溶解度最大，达到2.11％。

( )(11)白口铸铁中碳是以渗碳体的形式存在的，所以其硬度高、脆性大。

( )三、选择题（1）铸造条件下，冷却速度越大，则(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。

（2）金属在结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度(a)越高； (b)越低； (c)越接近理论结晶温度。

（3）如果其它条件相同，下列备组铸造条件下，哪种铸锭晶粒细?第一组：(a)金属模铸造； (b)砂模铸造。

（）第二组：(a)高温浇注； (b)低温浇注。

（）第三组：(a)铸成薄片； (b)铸成厚片。

（）第四组：(a)浇注时震动； (b)浇注时不震动。

（）（4）同素异构转变伴随着体积的变化，其主要原因是（）。

(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，通过控制生核速率N和长大速率G的比值来控制晶粒大小，要获得细晶，应当是（）。

(a)N／G很大； (b)N／G很小； (c)N／G居中。

(6)具有匀晶相图的单相固溶体合金( )。

A．铸造性能好 B．锻造性能好 C．热处理性能好 D．切削性能好(7)当二元合金进行共晶反应时，其相组成是( )。

A．由单相组成 B．两相共存 C．三相共存 D．四相组成(8)当固溶体浓度较高时，随着合金温度的下降，会从固溶体中析出次生相，为使合金的强度、硬度有所提高，希望次生相呈( )。

A．网状析出 B．针状析出 C．块状析出 D．弥散析出(9)二元共析反应是指( )。

A．在一个温度范围内，由一种液相生成一种固相B．在一恒定温度下，由一种液相生成两种不同固相C．在一恒定温度下，由一种固相析出两种不同固相D．在一恒定温度下，由一种液相和一种固相生成另一种固相(10)铁素体的力学性能特点是( )。

A．具有良好的硬度和强度 B．具有良好的综合力学性能C．具有良好的塑性和韧性 D．具有良好的耐磨性(11)钢在淬火后获得的马氏体组织的粗细主要取决于( )。

A．奥氏体的本质晶粒度 B．奥氏体的实际晶粒度C．奥氏体的起始晶粒度 D．钢组织的原始晶粒度(12)二次渗碳体是从( )。

A．钢液中析出 B．铁素体中析出 C．奥氏体中析出 D．莱氏体中析出(13)W（C）=3％的铁碳合金具有( )。

A．良好的锻造性 B．良好的铸造性 C．良好的焊接性 D．良好的热处理性(14)常用45钢制造机械零件．这是因为其( )。

A．属于中碳钢 B．具有良好的综合力学性能 C．具有良好的硬度和强度 D．价格便宜(15)过冷度是金属结晶的驱动力，它的大小主要取决于( )。

A．金属材料的化学成分 B．金属材料的熔点 C．会属材料的晶体结构 D．金属材料的冷却速度三、填空题(1) 能够较为明显提高金属材料的强度和硬度，同时又能提高其塑性和韧性的强化方法称为。

（2）金属的结晶过程主要由和两个基本过程组成。

（3）在金属结晶过程中，细化结晶晶粒的主要方法有、和。

（4）物质在固态下晶体结构随温度发生变化的现象称为转变。

（5）金属从液态转变为固态的过程称为。

（6）金属在结晶过程中，冷却速度越大，则过冷度越，晶粒越，强度越，塑性越。

(7)合金中的组元是，它可以是也可以是。

(8)相图是表达之间的关系的图形。

(9) 钢的奥氏体过程一般包括、和个阶段。

(10)共析成分的铁碳合金平衡结晶冷却至室温时，其组织组成物是，其相组成物是。

(11) 铁素体是。

(12)奥氏体是。

马氏体是。

(13)根据共析碳钢相变过程中原子的扩散情况，珠光体转变属于转变，马氏体转变属于转变。

(14)在铁碳合金中，含二次渗碳体最多的合金成分点为。

(15)在铸造生产中，细化金属铸件晶粒可采用的途径有、和。