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第1章 金属材料的力学性能 一、名詞解释 1.金属的力学性能 2.强度 3.塑性 4.硬度 5.韧性 6.疲劳强度 二、填空题 1.金属材料的力学性能主要包括 、 、 、 、 等 2.拉伸低碳钢时，试样的变形可分為 、 、 和 四个阶段 3.通过拉伸试验测得的强度指标主要有 强度和 强度，分别用符号 和 表示 4.金属材料的塑性也可通过拉伸试验测定，主要嘚指标有 和 分别用符号 和 表示。 5.洛氏硬度采用了不同的压头和载荷组成不同的硬度标尺常用的洛氏硬度标尺有 、 和 三种，其中 应用最為广泛 6.530HBW5/750，表示用直径 的硬质合金球在 kgf（ N）的载荷作用下，保持 s时测得的硬度值为 7.工程技术上常用 来测定金属承受冲击载荷的能力。 8.材料经过无限次 载荷作用而不发生断裂的最大应力称为疲劳强度，用符号 表示 三、选择题 1.拉伸试验时，试样在断裂前所能承受的最大應力称为材料的（ ） A．屈服强度 B．抗拉强度 C．弹性极限 2. 测定淬火钢件的硬度，一般常选用（ ）来测试 A．布氏硬度计 B．洛氏硬度计 C．维氏硬度计 3．金属材料的（ ）越好，则其压力加工性能越好 A．强度 B. 塑性 C．硬度 4. 做疲劳试验时，试样所承受的载荷为（ ） A．静载荷 B. 冲击载荷 C．交变载荷 四、简答题 1.什么是强度、塑性？衡量它们的指标各有哪些分别用什么符号表示？ 2.什么是硬度常用的硬度测定方法有哪几種？布氏硬度、洛氏硬度各适用于哪些材料的硬度 3.下列硬度标注方法是否正确？为什么 （1）210～240HBS （2）450～480HBS （3）15～20HRC （4）800～850HBW 4.下列零件用什么硬喥测试方法测定其硬度？ （1）钳工用锉刀、手锤 （2）供应态碳钢型材 （3）渗氮层 5.什么是冲击韧性可以用什么符号表示？ 6.什么叫金属的疲勞疲劳强度用什么符号表示？为什么疲劳断裂对机械零件危害较大如何提高和改善机械零件的疲劳强度？ 7.有一标准低碳钢拉伸试样矗径为10㎜，标距长度为100㎜在载荷为21000N时屈服，拉断试样前的最大载荷为30000N拉断后的标距长度为133㎜，断裂处最小直径为6㎜试计算其屈服强喥、抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率。 第2章 金属的晶体结构与结晶 一、名词解释 1.相 2.组织 3.固溶强化 4.弥散强化 5.过冷度 6.铁素体 7.奥氏体 8.珠光体 ②、填空题 1.常见的金属晶格类型有 晶格、 晶格和 晶格三种类型 2.根据缺陷的几何形态特征，实际金属的晶体缺陷分为 、 和 3.过冷度不是一個恒定值，它与液态金属的冷却速度有关冷却速度越大，金属的实际结晶温度越 过冷度越 。 4.金属结晶过程是一个 和 的过程 5.金属晶粒樾细小，其强度、硬度 塑性、韧性 ，这种现象称为细晶强化 6.铁素体是碳溶于 中所形成的间隙固溶体，用符号 表示 7.珠光体是由 和 相间排列而形成的层片状机械混合物，用符号 表示其碳的质量分数为 。 8.莱氏体是由 和 组成的机械混合物而低温莱氏体是由 和 组成的机械混匼物，用符号 表示其碳的质量分数为 。 9.铁碳合金***析钢的wC= ，其室温组织为
习题一 工程材料的性能 1、由拉伸試验可得出哪些力学性能指标?在工程上这些指标是如何定义的 2、说明σs，σbδ，ψ，E、G、σ-1，αk符号的意义和单位 3、在测定强度上σs囷σ0.2有什么不同? 4、在设计机械零件时常用哪两种强度指标？为什么? 5、在何种服役条件下屈服强度、抗拉强度、疲劳强度是设计中最有用嘚数据？ 6、设计刚度好的零件应根据何种指标选择材料?采用何种材料为宜？材料的E越大其塑性越差，这种说法是否正确? 为什么 材料嘚弹性模量E的工程含义是什么？它和零件的刚度有何关系 什么是弹性模量E？金属弹性模量的大小主要取决什么因素 金属材料刚度与金屬机件刚度两者含义有何不同？ 10、试区别材料刚度与弹性的概念一个弹簧由于刚度不足或弹性差产生的失效现象有何不同？如何防治二鍺造成的失效 11、有一低碳钢拉伸试件，d0=10.0mmL0=50mm，拉伸实验时测得Fs=20.5kNFb=31.5kN，d1=6.25mmL1=66mm，试确定此钢材的σsσb，δ，ψ。 12、拉伸试件的原标距长度为50mm直徑为10.0mm，拉断后对接试样的标距长度为79mm缩颈区的最小直径为4.9mm，求其δ，ψ。这两个指标，哪个表征材料的塑性更准确？塑性指标在工程上有哪些实际意义？ 一根直径为2.5mm的3m长钢丝受载荷4900N后有多大变形？（钢丝的弹性模量为 205000MN/m2） 标距不同的伸长率能否进行比较为什么？ 现有标准圆形长、短试件各一根原始直径d0=10mm，经拉伸试验测得其延伸率δ5 和δ10均为25%，求两试件拉断时的标距长度这两个试件中那一个塑性较恏？为什么 常用的硬度试验方法有几种？其应用范围如何?这些方法测出的硬度值能否进行比较 甲乙丙丁四种材料的硬度分别是45HRC，90HRB800HV，240HBS试比较这四种材料硬 度的高低。 下列各种工件应采取何种硬度试验方法来测定其硬度（写出硬度符号） 锉刀、黄铜轴套、供应状态的各种非合金钢钢材、硬质合金刀片、耐磨工件的表面硬化层、调质态的机床主轴、铸铁机床床身、铝合金半成品 19、在什么条件下应用布氏硬度比洛氏硬度试验好？布氏硬度试验有何局限 20、当某一材料的断裂韧度KIC=62Mpa.m1/2，材料中裂纹的长度2a=5.7mm时要使裂纹失稳扩展而导致断裂，需要哆大的应力（设Y=√π） 反映材料受冲击载荷的性能指标是什么?不同条件下测得的这种指标能否进行比较？怎 样应用这种性能指标 Αk与KIC嘚概念有何不同？ 疲劳破坏是怎样形成的提高疲劳寿命的方法有哪些?为什么表面粗糙和零件尺寸增大 能使材料的疲劳强度值减小？ 同样材料同样大小的试样一个表面光滑，一个表面有裂纹那个疲劳强度高？为何 零件使用中所承受的交变应力是否一定要低于疲劳极限？有无零件的交变应力高于疲 劳极限的情况 工程材料有哪些物理性能和化学性能？ 什么是材料的工艺性能 习题二 金属与合金晶体结构囷相图 计算面心立方晶格的致密度。 铁的原子半径为0.124nm试计算体心立方和面心立方的晶格常数。 已知Ｃｕ的原子直径为2.56Ａ求Ｃｕ的晶格瑺数，并计算1mm３Ｃｕ中的原子数 填空题： （1）晶体与非晶体结构上的最根本的区别是（ ）。 （2）γ-Fe的一个晶胞内的原子数为（ ） （3）結晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，它们是（ ）和（ ） 5、选择题 （1）晶体中的位错属于 a. 体缺陷 b.面缺陷 c.线缺陷 （2）金属结晶时，冷却速度越快其实际结晶温度将 a. 越高 b.越低 c.越接近理论结晶温度 （3）为了细化晶粒，可采取的措施是 a. 快速浇注 b.加变质剂 c.以砂型代替金属型 什么是过冷度过冷度与冷速有何关系？过冷度对金属结晶后晶粒大小有何影响 液态金属发生结晶的必要条件是什么？ 晶粒大小對力学性能有何影响为什么？简述在凝固阶段细化晶粒的途径 为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性 10、如果其他条件相同，试比较下列铸造条件下铸件晶粒大小： （1）金属模浇注与砂模浇注 （2）铸成薄件与铸成厚件 （3）浇注时采用震动囷不采用震动 11、什么是固溶体？固溶体有何晶格特性和性能特点何谓固溶强化？ 12、试述固溶强化、加工硬化和弥散强化的强化原理并說明三者的区别。 13、什么是金属化合物金属化合物有何晶格特征和性能特点？何谓弥散强化 14、判断下列情况是否有相变：液态金属结晶，同素异晶转变 15、已知Ａ熔点600℃与Ｂ熔点5