第1章 工程材料
一、判断题
1． 冲击韧性就是试样断口处单位面积所消耗的功。（√）
2． 一般来说，金属材料的强度越高，则其冲击韧性越低。（√）
3． 一般来说，材料的硬度越高，耐磨性越好。（√）
4． HBW是洛氏硬度的硬度代号。（×）
5． 金属材料的使用性能包括力学性能、铸造性能。（×）
6． 硬度试验中，布氏硬度测量压痕的深度。（×）
7． 硬度试验中，洛氏硬度测量试样表面压痕直径大小。（×）
8． 断后伸长率和断面收缩率越大，表示材料的塑性越好。（√）
9． 布氏硬度用于测量淬火后零件的硬度。（×）
10． 洛氏硬度用于测量退火后零件的硬度。（×）
11． 晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。（√）
12． 理想晶体的内部都或多或少地存在有各种晶体缺陷。（×）
13． 室温下，金属晶粒越细，则强度越高，塑性越低。（×）
14． 纯金属结晶时形核率随过冷度的增大而不断增加。（×）
15． 金属型浇注比砂型浇注得到的铸件晶粒粗大。（×）
16． 铸成薄壁件与铸成厚壁件晶粒粗大。（×）
17． 厚大铸件的表面部分与中心部分晶粒粗大。（×）
18． α-Fe属于面心立方晶格晶格类型。（×）
19． 金属Cu、Al都是面心立方晶格。（√）
20． 金属实际结晶温度小于理论结晶温度。（√）
21． 在铁碳合金平衡结晶过程中，只有成分为0.77%C的合金才能发生共析反应。（×）
22． 一般来说，金属中的固溶体塑性较好，而金属间化合物的硬度较高。（√）
23． 铁素体和奥氏体都是碳在α-Fe中的间隙固溶体。（×）
24． 奥氏体是硬度较低、塑性较高的组织，适用于压力加工成形。（√）
25． 渗碳体是硬而脆的相。（√）
26． 铁和碳以化合物形式组成的组织称为莱氏体。（×）
27． 铁素体是固溶体，有固溶强化现象，所以性能为硬而脆。（×） 2 28． 钢铆钉一般用高碳钢制作。（×）
29． 金属在固态下由于温度的改变而发生晶格类型转变的现象，称为同素异构转变。（√）
《工程材料及机械制造基础》教学大纲
课程名称（中文/英文）：工程材料及机械制造基础（Fundamentals of Engineering Material and
Manufacturing Technology）
课程编号：
学分：3.5
学时：总学时64
学时分配：讲授学时：48 实验学时：8 上机学时：0 讨论学时：8
课程负责人：李永国
一、课程简介（Course Description）/课程目标（Course objectives）
工程材料及机械制造基础是机械类专业的技术基础课，课程目标是使学生了解工程金属材料的内部组织与性能之间的关系，熟悉金属材料的强化方法（尤其是热处理强化）以及各类金属材料的选用原则。本课程内容主要包括机械性能、晶体结构、结晶过程、晶格缺陷、合金基本相结构，正确分析二元合金状态图，并应用铁碳合金状态图来分析铁碳合金成份、组织与性能的关系。掌握金属塑性变形，钢的热处理，选用材料的基本原则，掌握铸造、锻压、焊接加工的基本原理及加工方法的选择。
Engineering materials and basis of machinery manufacturing belong to machinery professional
technical courses, curriculum goal is to make students understand the relationship between the
internal organization and performance of engineering metallic materials, familiar with metal
material strengthening method(especially heat treatment strengthened) and a variety of metal
1 工程材料与机械制造基础第二版课后练习题含答案
第一章 金属材料
选择题
1. 金属的基本结构单位是（ ）。 A. 原子 B. 分子 C. 离子 D. 高分子
2. 金属的导电性好，是因为（ ）。 A. 金属原子共用周围电子形成了一个电子云 B. 金属原子之间的原子序数很大 C. 金属原子之间的距离很远
D. 金属原子的原子半径很大
3. 现代材料科学的研究表明，金属的显微结构主要包括（ ）两种结构。
A. 晶体和非晶体 B. 多晶和单晶 C. 非晶体和薄层结构 D. 单晶和二晶轴
4. 在常温下铁、钨属于（ ）。 A. 非晶态材料 B. 晶态材料 C. 二相材料 D. 单晶体材料
5. 劈铅试验所测试的是材料（ ）。 A. 塑性 B. 韧性 C. 硬度 D. 强度
简答题
1. 什么是金属材料？金属材料具有哪些特点？
2. 金属的结晶状态有哪些？请简述它们的特点。
3. 介绍一下金属断裂的过程。
4. 解释一下热处理和强化的含义。
答案
选择题：1. A 2. A 3. B 4. B 5. D
简答题： 2 1. 金属材料是一类以金属元素为主要组成成分的工程材料，具有一系列特点，如：密度大，强度高，塑性良好，导电导热性好等。同时，也具有一些不足之处，如：易受腐蚀，疲劳寿命相对较短等。
2. 金属的结晶状态主要有三种，分别为单晶、多晶以及非晶态。单晶指的是具有完整晶格结构的材料，其具有优异的物理性能，但制造成本较高。而多晶则指晶粒较小、有多个晶粒构成的材料。这类材料具有低成本、高韧性等特点。非晶态指材料的内部没有固定的原子排列方式，呈无序状态。这类材料具有高强度、低应力腐蚀等特点。
3. 金属断裂的过程主要包括两个阶段，分别为起始裂纹形成阶段和扩展裂纹阶段。在起始裂纹形成阶段，由于外力作用，材料内部会出现微小的损伤，如缺陷、气孔等，这些损伤会在外力作用下产生应力集中。当应力集中超过材料强度极限时，就会出现一条裂纹。在扩展裂纹阶段，裂纹会不断扩大，细微损伤逐渐聚集，最终导致材料破裂。
1 第一章习题及答案
1—1拉伸试验可以测定哪几种力学性能指标？
答：拉伸试验可测定材料的强度和塑性。
1—2什么是强度?材料的强度指标有哪些？
答:材料在载荷作用下抵抗塑性变形和破坏的能力称为强度。强度的主要性能指标有屈服强度和抗拉强度。
１—3材料的塑性指标有哪些？
答：材料的塑性指标有断后伸长率和断面收缩率。
1—４σｓ和σ0.2有什么区别？
答：在力—伸长曲线上屈服点所对应的应力,即材料刚开始产生塑性变形时的最小应力称为屈服强度,用σs表示。它表示材料抵抗微量塑性变形的能力,是设计和选材的主要依据之一。σｓ越大,其抵抗塑性变形的能力越强,越不容易发生塑性变形。
对于脆性材料,在拉伸试验时没有明显的屈服现象,难以测算其屈服点，工程上通常将试样产生0。2％残留变形时的应力作为条件屈服极限,用σ０。２表示。
1—5有一钢试样,其直径为10 ｍm,标距长度为50 mm，当载荷达到1８8４0 Ｎ时，试样产生屈服现象。载荷加至3611０ N时，试样发生缩颈现象，然后被拉断,拉断后标距长度为7３ ｍm，断裂处直径为６。7 mm。试求该试样的σs、Ｒm、Ａ和Z.
答:2S0188403.145SPS＝24０MＰa
m0RbPS=2361103.145460MPa
000100%ulAllll=7350100%5046%
220200_53.35100%5USSZsss55.１１%
１-6硬度试验方法有哪几种?常用的洛氏硬度有哪三种？说明其应用范围.
答：布氏硬度试验、洛氏硬度试验和维氏硬度试验。
常用的洛氏硬度标尺有A、B、Ｃ三种：ＨRA 、HRB和HＲC。
ＨRA用于硬质合金、表面淬火层、渗碳层等硬度的测量。
ＨRＢ用于有色金属、退火和正火钢件等硬度的测量.
ＨRC用于淬火钢、调质钢件等硬度的测量。
１-7一紧固螺栓使用后发现有塑性变形,分析材料有哪些指标没有达到要求。
