材料性能与测试-习题集

材料性能学考试试题一、选择题1.以下哪个不属于材料性能的根本分类？– A. 机械性能– B. 热性能– C. 化学性能– D. 形态性能2.材料的硬度是指材料抵抗塑性变形的能力。

以下哪个硬度测试方法是通过使用金刚石锥尖对材料进行压痕测试的？– A. 佩氏硬度– B. 洛氏硬度– C. 布氏硬度– D. 维氏硬度3.建筑材料的抗压强度是指材料在受到压缩作用下能够承受的最大应力。

以下哪个单位用于表示抗压强度？– A. N/mm^2– B. kg/m– C. J/m^3– D. m/s^24.以下哪个材料是具有良好导电性能的金属？– A. 钼– B. 铝– C. 铅– D. 锌5.温度是影响材料性能的重要因素之一。

以下哪个材料的耐高温性能最好？– A. 聚乙烯– B. 尼龙– C. 涤纶– D. 聚苯乙烯二、填空题1.弹性模量是材料的______________。

2.___________是材料在固态下由热胀造成的体积膨胀。

3.冶金学中，___________是指固态金属晶粒间的界面。

4.断口形貌是材料断裂过程中形成的_____________。

5.碳化钨是一种_____________。

三、简答题1.请简要介绍一下材料的弹性变形和塑性变形的主要差异。

2.请解释一下什么是材料的韧性。

3.请举例说明材料的热膨胀性。

4.解释一下材料的导热性和导电性的区别。

5.什么是材料的耐腐蚀性？四、论述题1.简述材料性能对于材料选择的重要性，并以两个实际材料为例进行论述。

2.请论述材料的机械性能对于工程工程的影响以及如何优化材料的机械性能。

以上就是材料性能学考试试题的内容。

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西 安 科 技 大 学 2011—2012学 年 第 2 学 期 考 试 试 题（卷）学院：材料科学与工程学院 班级： 姓名： 学号：———装 订 线————————装 订 线 以 内 不 准 作 任 何 标 记————————装 订 线———西 安 科 技 大 学 2011—2012 学 年 第 2 学 期 考 试 试 题（卷）学院：材料科学与工程学院 班级： 姓名： 学号：———装 订 线————————装 订 线 以 内 不 准 作 任 何 标 记————————装 订 线———材料物理性能 A卷答案一、填空题（每空1分，共25分）：1、电子运动服从量子力学原理周期性势场2、导电性能介电性能3、电子极化原子（离子）极化取向极化4、完全导电性（零电阻）完全抗磁性5、电子轨道磁矩电子自旋磁矩原子核自旋磁矩6、越大越小7、电子导热声子导热声子导热8、示差热分析仪（DTA）、示差扫描热分析（DSC）、热重分析（TG）9、弹性后效降低（减小）10、机械能频率静滞后型内耗二、是非题（每题2分，共20分）：1、√2、×3、×4、√5、×6、√7、×8、×9、×10、√三、名词解释（每题3分，共15分）：1、费米能：按自由电子近似，电子的等能面在k空间是关于原点对称的球面。

特别有意义的是E=E F的等能面，它被称为费米面，相应的能量成为费米能。

2、顺磁体：原子内部存在永久磁矩，无外磁场，材料无规则的热运动使得材料没有磁性，当外磁场作用，每个原子的磁矩比较规则取向，物质显示弱磁场，这样的磁体称顺磁体。

3、魏得曼-弗兰兹定律：在室温下许多金属的热导率与电导率之比几乎相同，而不随金属的不同而改变。

4、因瓦效应：材料在一定温度范围内所产生的膨胀系数值低于正常规律的膨胀系数值的现象。

5、弛豫模量：教材P200四、简答题（每题6分，共30分）：1、阐述导体、半导体和绝缘体的能带结构特点。

材料性能学复习题及答案一、单项选择题1. 材料的弹性模量是指材料在受到外力作用时，应力与应变的比值。

下列哪种材料通常具有较高的弹性模量？A. 橡胶B. 木材C. 钢铁D. 塑料答案：C2. 材料的屈服强度是指材料在受到外力作用时，开始发生永久变形的应力值。

下列哪种情况下材料的屈服强度会降低？A. 提高温度B. 降低温度C. 增加材料的纯度D. 进行热处理答案：A3. 疲劳强度是指材料在反复加载和卸载过程中，能够承受的最大应力而不发生断裂的能力。

下列哪种材料通常具有较好的疲劳强度？A. 纯金属B. 合金C. 复合材料D. 陶瓷材料答案：B二、多项选择题1. 影响材料硬度的因素包括哪些？A. 材料的微观结构B. 材料的化学成分C. 材料的加工工艺D. 材料的表面处理答案：ABCD2. 材料的断裂韧性是指材料在受到外力作用时，抵抗裂纹扩展的能力。

下列哪些因素可以提高材料的断裂韧性？A. 增加材料的韧性B. 减少材料的缺陷C. 提高材料的硬度D. 改善材料的微观结构答案：ABD三、判断题1. 材料的塑性是指材料在受到外力作用时，能够发生永久变形而不断裂的性质。

（对）2. 材料的导热系数越高，其导热性能越好。

（对）3. 材料的抗拉强度和屈服强度是相同的概念。

（错）四、简答题1. 简述材料的疲劳破坏过程。

答：材料的疲劳破坏过程通常包括裂纹的萌生、扩展和最终断裂三个阶段。

在反复加载和卸载的过程中，材料内部的微裂纹逐渐扩展，当裂纹扩展到一定程度时，材料的承载能力下降，最终导致断裂。

2. 描述材料的蠕变现象及其影响因素。

答：材料的蠕变现象是指在恒定应力作用下，材料发生持续的塑性变形。

影响蠕变的因素包括应力水平、温度、材料的微观结构和化学成分等。

高应力、高温和材料内部的缺陷都可能加速蠕变过程。

五、计算题1. 已知某材料的弹性模量为200 GPa，当受到100 MPa的应力时，计算其应变值。

答：根据弹性模量的定义，应变值可以通过应力除以弹性模量来计算。

一、填空题（60分）1.金属材料的性能的性能包括和。

2.力学性能包括、、、、。

3.圆柱形拉伸试样分为和两种。

4.低碳钢拉伸试样从开始到断裂要经过、、、四个阶段。

5.金属材料的强度指标主要有和。

6.金属材料的塑性指标主要有和。

7.硬度测定方法有、、。

8.夏比摆锤冲击试样有和两种。

9.载荷的形式一般有载荷、载荷和载荷三种。

10.钢铁材料的循环基数为，非铁金属循环基数为。

11.提高金属疲劳强度的方法有和。

12.50HRC表示用“C”标尺测定的硬度值为。

13.150HRW10/1000/30表示用压头直径为的硬质合金球，在kgf试验力作用下，保持s时测得的布氏硬度值为。

14.金属材料的工艺性能包括、、、、。

二、判断题（25分）1.金属的工艺性能是指金属在各种加工中所表现出的性能。

（）2.金属的力学性能是指在力作用下所显示的与弹性和非弹性反应相关或涉及应力-应变关系的性能。

（）3.拉伸试验时，试样的伸长量与拉伸力总成正比。

（）4.屈服现象是指拉伸过程中拉伸力达到Fs时，拉伸力不增加，变形量却继续增加的现象。

（）5.拉伸试样上标距的伸长量与原始标距长度的百分比，称为断后伸长率，用符号A表示。

（）6.现有标准圆形截面长试样A和短试样B，经拉伸试验测得δ10、δ5均为25%，表明试样A的塑性比试样B好。

( )7.常用的硬度试验方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

（）8.做布氏硬度试验，当试验条件相同时，压痕直径越小，则材料的硬度越低。

（）9.洛氏硬度值是根据压头压入被测材料的的深度来确定的。

（）10.洛氏硬度HRC测量方便，能直接从刻度盘上读数，生产中常用于测量退火钢、铸铁和有色金属件。

（）11.一般来说，硬度高的金属材料耐磨性也好。

（）12.韧性是指金属在断裂前吸收变形能量的能力。

（）13.金属的使用性能包括力学性能、物理性能和铸造性能。

( )14.拉伸试验中拉伸力和伸长量的关系曲线称为力一伸长曲线，又称为拉伸曲线。

第二章金属材料的性能一、填空题(请将正确答案填在空白处)1．金属材料的性能一般分为两类，一类是使用性能，它包括（）、（）和（）等，另一类是工艺性能，它包括（）、（）和（）等。

2．强度是指金属材料在（）载荷的作用下，抵抗（）或（）的能力。

3 .强度的常用衡量指标有（）和（），分别用符号（）和（）表示。

4．如果零件工作时所受的应力低于材料的（）或（），则不会产生过量的塑性变形。

5．有一钢试样，其横截面积为100 cm2，已知钢试样的R el=314 MPa，Rm=530 MPa。

拉伸实验时，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。

6．断裂前金属材料产生( )的能力称为塑性。

金属材料的( )和( )数值越大，表示材料的塑性越好。

7．一拉伸试样的原标距长度为50 mm，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 rm，属材料的性能此材料的伸长率为( )，断面收缩率为( )。

8 .500HBw5／750表示用直径为( )mm，材料为( )球形压头，在( )N压力下，保持( )s，测得的( )硬度值为( )。

9．金属材料抵抗( )载荷作用而( )的能力，称为冲击韧性。

10.填出下列力学性能指标的符号：屈服强度( )，抗拉强度( )，洛氏硬度c标尺( ) ，伸长率( )，断面收缩率( )，冲击韧度( ) ，疲劳极限( )。

11.大小不变或变化很慢的载荷称为( )载荷，在短时间内以较高的速度作用于零件上的载荷称为( )载荷，大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为( )载荷。

12. 变形一般分为( )变形和( )变形两种。

不能随载荷的去除而消失的变形称为( )变形。

13 .金属受外力作用时，为保持其不变形，在( )作用着( )的力，称为内力。

14．金属材料在外力作用下，单位面积上产生的( )称为应力，不同材料所能承受的最大应力值( )。

15．金属经压力加工后，不仅改变了——，而且改变了二、判断题(判断正误并在括号内填√或×)1．( ) 常用的塑性材料在使用时，一般不允许有塑性变形。

材料性能学历年真题及答案(总7页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一、名词解释低温脆性：材料随着温度下降，脆性增加，当其低于某一温度时，材料由韧性状态变为脆性状态，这种现象为低温脆性。

疲劳条带：每个应力周期内疲劳裂纹扩展过程中在疲劳断口上留下相互平行的沟槽状花样。

韧性：材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。

缺口强化：缺口的存在使得其呈现屈服应力比单向拉伸时高的现象。

50%FATT：冲击试验中采用结晶区面积占整个断口面积 50%时所应的温度表征的韧脆转变温度。

破损安全：构件内部即使存在裂纹也不导致断裂的情况。

应力疲劳：疲劳寿命N>105 的高周疲劳称为低应力疲劳，又称应力疲劳。

韧脆转化温度：在一定的加载方式下，当温度冷却到某一温度或温度范围时，出现韧性断裂向脆性断裂的转变，该温度称为韧脆转化温度。

应力状态软性系数：在各种加载条件下最大切应力与最大当量正应力的比值，通常用α表示。

疲劳强度：通常指规定的应力循环周次下试件不发生疲劳破坏所承受的上限应力值。

内耗：材料在弹性范围内加载时由于一部分变形功被材料吸收，则这部份能量称为内耗。

滞弹性: 在快速加载、卸载后，随着时间的延长产生附加弹性应变的现象。

缺口敏感度：常用缺口试样的抗拉强度与等截面尺寸的光滑试样的抗拉强度的比值表征材料缺口敏感性的指标，往往又称为缺口强度比。

断裂功：裂纹产生、扩展所消耗的能量。

比强度：:按单位质量计算的材料的强度，其值等于材料强度与其密度之比，是衡量材料轻质高强性能的重要指标。

.缺口效应：构件由于存在缺口（广义缺口）引起外形突变处应力急剧上升，应力分布和塑性变形行为出现变化的现象。

解理断裂：材料在拉应力的作用下原于间结合破坏，沿一定的结晶学平面(即所谓“解理面”)劈开的断裂过程。

应力集中系数：构件中最大应力与名义应力（或者平均应力）的比值，写为KT。

高周疲劳：在较低的应力水平下经过很高的循环次数后（通常N>105）试件发生的疲劳现象。

材料性能学考卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种材料的弹性模量最大？A. 钢铁B. 塑料C. 木材D. 橡胶2. 下列哪种材料的抗拉强度最高？A. 铝合金B. 玻璃纤维C. 碳钢D. 陶瓷3. 下列哪种材料的硬度最大？A. 黄铜B. 不锈钢C. 钨D. 铅4. 下列哪种材料的导热系数最高？A. 铜B. 铝C. 铁D. 硅胶5. 下列哪种材料的比热容最大？A. 水泥B. 橡胶C. 石墨D. 空气6. 下列哪种材料的密度最小？A. 聚乙烯B. 聚氨酯C. 聚氯乙烯D. 聚丙烯7. 下列哪种材料的断裂韧性最高？A. 玛瑙B. 玉石C. 钨钢D. 玻璃8. 下列哪种材料的耐磨性最好？A. 高铬铸铁B. 轴承钢C. 铸铝D. 粉末冶金9. 下列哪种材料的抗腐蚀性最好？A. 镍基合金B. 铜镍合金C. 铬镍合金D. 钛合金10. 下列哪种材料的磁导率最高？A. 铁B. 钴C. 镍D. 铅二、填空题（每题2分，共20分）1. 材料的弹性极限是指材料在受力后，去掉外力仍能恢复原状的______应力。

2. 材料的屈服强度是指材料在受力过程中，产生______变形时的应力。

3. 材料的断裂韧性是指材料抵抗______裂纹扩展的能力。

4. 材料的疲劳极限是指材料在______循环应力作用下，不发生疲劳破坏的最大应力。

5. 材料的导热系数是指在稳态热传导条件下，单位时间内通过单位面积、单位厚度的材料，温度梯度为1K时传递的______。

6. 材料的比热容是指单位质量的材料温度升高1K所需吸收的______。

7. 材料的密度是指单位体积的______。

8. 材料的硬度是指材料抵抗______变形的能力。

9. 材料的耐磨性是指材料在______过程中抵抗磨损的能力。

10. 材料的抗腐蚀性是指材料在______环境中抵抗腐蚀的能力。

三、简答题（每题10分，共30分）1. 请简要介绍材料性能学的研究内容。

2. 请解释弹性模量、屈服强度和断裂韧性三个力学性能指标的区别。

材料性能与测试-习题集材料性能与测试习题绪论1、简答题什么是材料的性能包括哪些方面［提示］材料的性能定量地反映了材料在给定外界条件下的行为；第一章单向静载下力学性能1、名词解释：弹性变形塑性变形弹性极限弹性比功包申格效应弹性模量滞弹性内耗韧性超塑性韧窝2、简答1)材料的弹性模量有那些影响因素为什么说它是结构不敏感指标2)金属材料应变硬化的概念和实际意义。

3)高分子材料的塑性变形机理。

4)拉伸断裂包括几种类型什么是拉伸断口三要素如何具体分析实际构件的断裂［提示：参考课件的具体分析实例简单作答］3、计算：1)已知钢的杨氏模量为210GPa问直径2.5mm,长度120mnU^线材承受450N 载荷时变形量是多少若采用同样长度的铝材来承受同样的载荷，并且变形量要求也相同，问铝丝直径应为多少(E Ai=70GPa)若用W(E=388 GPa)钢化玻璃(E=345MPa和尼龙线(E=呢2)一个拉伸试样，标距50mm直径13mm实验后将试样对接起来后测量标距81mm 伸长率多少若缩颈处最小直径6.9mm,断面收缩率是多少第二章其它静载下力学性能1 、名词解释：应力状态软性系数剪切弹性模量抗弯强度缺口敏感度硬度2、简答1)简述硬度测试的类型、原理和优缺点［至少回答三种］2)简述扭转实验、弯曲实验的特点渗碳淬火钢、陶瓷玻璃试样研究其力学性能常用的方法是什么3)有下述材料需要测量硬度，试说明选用何种硬度实验方法为什么a. 渗碳层的硬度分布，b. 淬火钢，c. 灰口铸铁，d. 硬质合金，e. 仪表小黄铜齿轮，f. 高速工具钢，g. 双相钢中的铁素体和马氏体，h. Ni 基高温合金，i. Al 合金中的析出强化相，j. 5 吨重的大型铸件，k. 野外矿物第三章冲击韧性和低温脆性1、名词解释：冲击韧度冲击吸收功低温脆性韧脆转变温度迟屈服2、简答1)缺口冲击韧性实验能评定哪些材料的低温脆性哪些材料不能用此方法检验和评定［提示：低中强度的体心立方金属、Zn等对温度敏感的材料，高强度钢、铝合金以及面心立方金属、陶瓷材料等不能］2)影响材料低温脆性的因素有哪些3、计算：某低碳钢的摆锤系列冲击实验列于下表，试计算：a.绘制冲击功一温度关系曲线；b.试确定韧脆转变温度；c.要为汽车减震器选择一种钢，它在—10C时所需的最小冲击功为10J，问此种钢适合此项应用么第四章断裂韧性1、名词解释：应力场强度因子断裂韧度低应力脆断2、简答a.格里菲斯公式计算的断裂强度和理论断裂强度差异奥罗万修正计算适用范围b.KI和KIC的异同c.断裂韧性的影响因素有哪些如何提高材料的断裂韧性3、计算：a.有一材料，模量E= 200GPa,单位面积的表面能丫s= 8 J/m 2,试计算在70MPa勺拉应力作用下，该裂纹的临界裂纹长度若该材料裂纹尖端的变形塑性功丫P= 400 J/m ［该裂纹的临界裂纹长度又为多少［利用格里菲斯公式和奥罗万修正公式计算］b.已知a -Fe的(100)晶面是解理面，其表面能是2 J/m2,杨氏模量E= 200 GPa 晶格常数a°=，试计算其理论断裂强度_ . 1/2 . .c.马氏体时效钢的屈服强度是2100MPa断裂韧度66MPa?m，用这种材料制造飞机起落架，最大设计应力为屈服强度的70%，若可检测到的裂纹长度为2.5mm试计算其应力强度因子，判断材料的使用安全性。