金屬加工與實(shí)訓(xùn)題一

1、一、填空題（60分）1.金屬材料的性能的性能包括和2.力學(xué)性能包括3.圓柱形拉伸試樣分為4.低碳鋼拉伸試樣從開始到斷裂要經(jīng)過、 、四個(gè)階段。5.金屬材料的強(qiáng)度指標(biāo)主要有和6.金屬材料的塑性指標(biāo)主要有和7.硬度測(cè)定方法有、8.夏比擺錘沖擊試樣有9.載荷的形式一般有載荷和10.鋼鐵材料的循環(huán)基數(shù)為為 。11.提高金屬疲勞強(qiáng)度的方法有 。12.50HRC表示用“C”標(biāo)尺測(cè)定的 13.150HRW10/1000/30表示用壓頭直徑為的硬質(zhì)合金球，在試驗(yàn)力作用下，保持時(shí)測(cè)得的布氏硬度值為 。14.金屬材料的工藝性能包括二、判斷題（25分）1.金屬的工藝性能是指金屬在各種加工中所表現(xiàn)出的性能。（ ）2.金

2、屬的力學(xué)性能是指在力作用下所顯示的與彈性和非彈性反應(yīng)相關(guān)或涉及應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的性能。（ ）3.拉伸試驗(yàn)時(shí)，試樣的伸長(zhǎng)量與拉伸力總成正比。（ ）4.屈服現(xiàn)象是指拉伸過程中拉伸力達(dá)到Fs時(shí)，拉伸力不增加，變形量卻繼續(xù)增加的現(xiàn)象。（ ）5.拉伸試樣上標(biāo)距的伸長(zhǎng)量與原始標(biāo)距長(zhǎng)度的百分比，稱為斷后伸長(zhǎng)率，用符號(hào)A表示。（ ）6.現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)圓形截面長(zhǎng)試樣A和短試樣B，經(jīng)拉伸試驗(yàn)測(cè)得10、5均為25%，表明試樣A的塑性比試樣B好。( )7.常用的硬度試驗(yàn)方法有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。（ ）8.做布氏硬度試驗(yàn)，當(dāng)試驗(yàn)條件相同時(shí)，壓痕直徑越小，則材料的硬度越低。（ ）9.洛氏硬度值是根據(jù)壓頭壓入被測(cè)材料的的

3、深度來確定的。（ ）10.洛氏硬度HRC測(cè)量方便，能直接從刻度盤上讀數(shù)，生產(chǎn)中常用于測(cè)量退火鋼、鑄鐵和有色金屬件。（ ）11.一般來說，硬度高的金屬材料耐磨性也好。（ ）12.韌性是指金屬在斷裂前吸收變形能量的能力。（ ）13.金屬的使用性能包括力學(xué)性能、物理性能和鑄造性能。( )14.拉伸試驗(yàn)中拉伸力和伸長(zhǎng)量的關(guān)系曲線稱為力一伸長(zhǎng)曲線，又稱為拉伸曲線。（ ）15.材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力，稱為硬度。（ ）16.韌性的大小通常通過小能量多次沖擊試驗(yàn)來測(cè)定。（ ）17.韌脆轉(zhuǎn)變溫度越低，材料的高溫抗沖擊性能越好。（ ）18.在工程上，在一定的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)下不發(fā)生斷裂的最

4、大應(yīng)力稱為疲勞強(qiáng)度。（ ）19.零件在循環(huán)應(yīng)力作用下，在一處或幾處產(chǎn)生局部永久性累積損傷，經(jīng)一定循環(huán)次數(shù)后產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的過程，稱為金屬疲勞。（ ）20.用淬火鋼球做壓頭的硬度試驗(yàn)都是布氏硬度試驗(yàn)。( )21.經(jīng)外力作用，金屬發(fā)生塑性變形：當(dāng)外力去除后，變形會(huì)自動(dòng)消失。（ ）22.金屬的工藝性能好，表明加工容易，加工質(zhì)量容易保證，加工成本也較低。（ ）23.合理設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)、降低表面粗糙度、進(jìn)行噴丸處理、表面熱處理等，可以提高工件的疲勞強(qiáng)度。（ ）24.金屬都具有磁性，都能被磁鐵所吸引。（ ）25.常用的強(qiáng)度判據(jù)是屈服點(diǎn)和抗壓強(qiáng)度。（ ）三、計(jì)算題（1題10分，2題5分）1.有一鋼

5、試樣，其原始直徑d0=10mm,原始標(biāo)距長(zhǎng)度L0=50mm。當(dāng)載荷達(dá)到18840N時(shí)，試樣產(chǎn)生屈服現(xiàn)象；當(dāng)載荷加至36110N時(shí)，試樣產(chǎn)生縮頸現(xiàn)象，然后被拉斷。試樣拉斷后的標(biāo)距長(zhǎng)度Lu=73mm，斷裂處的直徑du=6.7mm，求試樣的Rel,Rm,A和Z。2.一圓鋼的Rel=360MPa，Rm=610MPa，橫截面積是S0=100mm，問：（1）當(dāng)拉伸力達(dá)到多少時(shí)，圓鋼將出現(xiàn)屈服現(xiàn)象；（2）當(dāng)拉伸力達(dá)到多少時(shí)，圓鋼將出現(xiàn)縮頸并斷裂。第一章 金屬的力學(xué)性能一、填空題1、金屬材料的性能可分為兩大類：一類叫_，反映材料在使用過程中表現(xiàn)出來的特性，另一類叫_，反映材料在加工過程中表現(xiàn)出來的特性。2、金

6、屬在力作用下所顯示與彈性和非彈性反應(yīng)相關(guān)或涉及力應(yīng)變關(guān)系的性能，叫做金屬_。3、金屬抵抗永久變形和斷裂的能力稱為強(qiáng)度，常用的強(qiáng)度判斷依據(jù)是_、_等。4、斷裂前金屬發(fā)生不可逆永久變形的能力成為塑性，常用的塑性判斷依據(jù)是_和_。5、常用的硬度表示方法有_、_和維氏硬度。二、單項(xiàng)選擇題6、下列不是金屬力學(xué)性能的是 （ ）A、強(qiáng)度 B、硬度 C、韌性 D、壓力加工性能7、根據(jù)拉伸實(shí)驗(yàn)過程中拉伸實(shí)驗(yàn)力和伸長(zhǎng)量關(guān)系，畫出的力伸長(zhǎng)曲線（拉伸圖）可以確定出金屬的 （ ）A、強(qiáng)度和硬度 B、強(qiáng)度和塑性 C、強(qiáng)度和韌性 D、塑性和韌性8、試樣拉斷前所承受的最大標(biāo)稱拉應(yīng)力為 （ ）A、抗壓強(qiáng)度 B、屈服強(qiáng)度 C、疲

7、勞強(qiáng)度 D、抗拉強(qiáng)度9、拉伸實(shí)驗(yàn)中，試樣所受的力為 （ ）A、沖擊 B、多次沖擊 C、交變載荷 D、靜態(tài)力10、屬于材料物理性能的是 （ ）A、強(qiáng)度 B、硬度 C、熱膨脹性 D、耐腐蝕性11、常用的塑性判斷依據(jù)是 （ ）A、斷后伸長(zhǎng)率和斷面收縮率 B、塑性和韌性 C、斷面收縮率和塑性D、斷后伸長(zhǎng)率和塑性12、適于測(cè)試硬質(zhì)合金、表面淬火剛及薄片金屬的硬度的測(cè)試方法是 （ ）A、布氏硬度 B、洛氏硬度 C、維氏硬度 D、以上方法都可以13、不宜用于成品與表面薄層硬度測(cè)試方法 （ ）A、布氏硬度 B、洛氏硬度 C、維氏硬度 D、以上方法都不宜14、用金剛石圓錐體作為壓頭可以用來測(cè)試 （ ）A、布氏硬

8、度 B、洛氏硬度 C、維氏硬度 D、以上都可以15、金屬的韌性通常隨加載速度提高、溫度降低、應(yīng)力集中程度加劇而 （ ）A、變好 B、變差 C、無影響 D、難以判斷16、判斷韌性的依據(jù)是 （ ） A強(qiáng)度和塑性B、沖擊韌度和塑性C、沖擊韌度和多沖抗力D、沖擊韌度和強(qiáng)度17、金屬疲勞的判斷依據(jù)是 （ ）A、強(qiáng)度 B、塑性 C、抗拉強(qiáng)度 D、疲勞強(qiáng)度18、材料的沖擊韌度越大，其韌性就 （ ）A、越好 B、越差 C、無影響 D、難以確定三、簡(jiǎn)答題19、什么叫金屬的力學(xué)性能？常用的金屬力學(xué)性能有哪些？20、什么是疲勞斷裂？如何提高零件的疲勞強(qiáng)度？四、計(jì)算題21、測(cè)定某種鋼的力學(xué)性能時(shí)，已知試棒的直徑是10

9、mm，其標(biāo)距長(zhǎng)度是直徑的五倍，F(xiàn)b=33.81KN，F(xiàn)s=20.68KN，拉斷后的標(biāo)距長(zhǎng)度是65mm。試求此鋼的s，b及值是多少？金屬的性能 測(cè)試題一一填空題（每空1分，共45分）1金屬材料的性能一般分為兩種，一類是使用性能，一類是工藝性能，前者包括_， 和 ，后者包括 ， ， ， 和 。2力學(xué)性能是指金屬在外力作用下所表現(xiàn)出來的性能，包括 ， ， ， ， 及疲勞強(qiáng)度等。3強(qiáng)度是指金屬材料在 載荷作用下，抵抗 或 的能力，強(qiáng)度常用的衡量指標(biāo)有 和 。4如果零件工作時(shí)所受的應(yīng)力低于材料的 或 則不會(huì)產(chǎn)生過量的塑性變形。5斷裂前金屬材料產(chǎn)生 的能力稱為塑性，金屬材料的 _和 _的數(shù)值越大，表示材料

10、的塑性越好。6530HBW/750表示直徑為 mm的 球壓頭，在 _N壓力下，保持 S，測(cè)得的 硬度值為 。7韌性是指金屬在 吸收 的能力，韌性的判據(jù)通過試驗(yàn)來測(cè)定，國標(biāo)規(guī)定采用 來作韌性判據(jù)，符號(hào)為 ，單位是 ，數(shù)值越大，沖擊韌性越 。8金屬材料抵抗 載荷作用而 能力，稱為 。9試驗(yàn)證明，材料的多種抗力取決于材料的 與 的綜合力學(xué)性能，沖擊能量高時(shí)，主要決定于 ，沖擊能量低時(shí)，主要決定于 。10金屬力學(xué)性能之一疲勞強(qiáng)度可用 性能指標(biāo)表示，該性能指標(biāo)是指 的最大應(yīng)力，單位為 ，用 表示，對(duì)于黑色金屬一般規(guī)定應(yīng)力循環(huán)周次為 ，有色金屬取 。二選擇題（每選擇項(xiàng)1分，共5分）1用拉伸試驗(yàn)可測(cè)定材料的

11、（以下的）性能指標(biāo)（ ）A 強(qiáng)度 B 硬度 C 韌性2金屬材料的變形隨外力消除而消除為（ ）A彈性形變 B 屈服現(xiàn)象 C 斷裂3做疲勞試驗(yàn)時(shí)，試樣承受的載荷為（ ）A靜載荷 B 沖擊載荷 C 交變載荷4用壓痕的深度來確定材料的硬度值為（ ）A布氏硬度 B 洛氏硬度 C 維氏硬度5現(xiàn)需測(cè)定某灰鑄鐵的硬度一般應(yīng)選用何種方法測(cè)定（ ）A布氏硬度機(jī) B 洛氏硬度機(jī) C 維氏硬度機(jī)三判斷題（每題1分，共10分）1.工程中使用的金屬材料在拉伸試驗(yàn)時(shí)，多數(shù)會(huì)出現(xiàn)顯著的屈服現(xiàn)象。（ ）2維氏硬度測(cè)量壓頭為正四棱錐體金剛石（ ）3.洛氏硬度值無單位。（ ）4.做布氏硬度測(cè)試時(shí)，當(dāng)試驗(yàn)條件相同時(shí)，其壓痕直徑越小，

12、材料的硬度越低。（ ）5.在實(shí)際應(yīng)用中，維氏硬度值是根據(jù)測(cè)定壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度再查表得到的。（ ）6.各種不同的標(biāo)尺的洛氏硬度值可進(jìn)行直接比較，因此應(yīng)用方便（ ）7.維氏硬度值具有連續(xù)性，故可測(cè)定以很軟到很硬的各種金屬材料的硬度，其準(zhǔn)確性高。（ ）8.鑄鐵的鑄造性能比鋼好，故常用來鑄造形狀較復(fù)雜工件。（ ）9.金屬的塑性越好，變形抗力越小，金屬的鍛造性能越好。（ ）10.焊接性主要與金屬材料的化學(xué)或分有關(guān)，尤其是碳的影響最大。（ ）四名詞解釋（共8分）1.彈性變形與塑性變形。(4分)2.疲勞極限與抗拉強(qiáng)度。(4分)五.簡(jiǎn)答題：(16分)1.寫出下列力學(xué)性能指標(biāo)符號(hào)（8分）(1)抗拉強(qiáng)度 (5)斷面

13、收縮率(2)屈服點(diǎn) (6)洛氏硬度C標(biāo)尺(3)規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力 (7)沖擊韌度(4)伸長(zhǎng)率 (8)疲勞極限2.畫出低碳鋼力一伸長(zhǎng)曲線，并簡(jiǎn)述變形的幾個(gè)階段（8分）六計(jì)算題：（16分）1有一根環(huán)形鏈條，用直徑為2cm的鋼條制造，已知此材料S=300Mpa,求鏈條能承受的最大載荷是多少？(4分)2.有一個(gè)直徑d0=10mm，l0=100mm的低碳鋼試樣，拉伸試驗(yàn)時(shí)，測(cè)得Fs=21KN,Fb=29kN，d1=5.65mm，l1=138cm，求此試樣的S, b,.(12分)金屬的性能 測(cè)試題二一、填空題1 物理性能,化學(xué)性能，力學(xué)性能屬于金屬的_,工藝性能是指金屬在_過程中反映出來的各種性能。2 強(qiáng)度

14、的常用衡量指標(biāo)有_和_，分別用符號(hào)_、_表示。3 抗拉強(qiáng)度表示材料在拉伸載荷作用下的_。4 一拉伸試樣的原標(biāo)距長(zhǎng)度為50cm，直徑為10mm拉斷后試樣的標(biāo)距長(zhǎng)度為79mm,縮頸處的最小直徑為4.9mm。此材料的伸長(zhǎng)率_。斷面收縮率為_。5 140HBS10/1000/30表示用_的_鋼球作壓頭，在_試驗(yàn)力作用下保持_，所測(cè)得的布氏硬度值為_。6 洛氏硬度可以硬度可由硬度計(jì)表盤上_，材料越_硬度值越大，用符號(hào)_表示。7 塑性是指斷裂前金屬材料發(fā)生_的能力。塑性判據(jù)是_和_，分別用符號(hào)_和_表示。8 如圖所示，當(dāng)?shù)陀谀骋粩?shù)值時(shí)，曲線與橫坐標(biāo)_表示材料可經(jīng)_作用而不_，在工程上，疲勞強(qiáng)度是指在一定的

15、_下，不發(fā)生_的_。第8題圖9 洛氏硬度常用標(biāo)尺有_、_、_三種。二，選擇題1 拉伸試驗(yàn)時(shí)，試樣拉斷前所能承受的最大應(yīng)力稱為材料的（ ）A屈服點(diǎn) B抗拉強(qiáng)度 C彈性極限2 材料抵抗局部變形，壓痕及劃痕的能力稱為（ ）A 強(qiáng)度 B.韌性 C。硬度3 洛氏硬度C標(biāo)尺所用的壓頭是（ ）A 淬硬鋼球 B金剛石圓錐體 C.硬質(zhì)合金球4 金屬材料抵抗塑性變形或斷裂的能力稱為（ ）A 塑性 B硬度 C強(qiáng)度5 金屬材料的值表示材料的（ ）A抵抗沖擊載荷的能力 B抵抗靜載荷的能力C抵抗交變載荷的能力 D.抵抗拉伸載荷的能力三判斷題1 材料的屈服點(diǎn)越低，則允許的工作應(yīng)力越高（ ）2 材料對(duì)小能量多次沖擊抗力的大小

16、主要取決于材料的強(qiáng)度和塑性（ ）3 布氏硬度測(cè)量度法不宜于測(cè)量成品較薄的零件（ ）4 洛氏硬度值是根據(jù)壓頭壓入被測(cè)定材料的壓痕深度得出的（ ）5 淬火，低溫回火后的鋼件，常用布氏硬度試驗(yàn)法測(cè)量其硬度（ ）6 各種硬度值之間可以互相換算（ ）7 鑄鐵的鑄造性能比鋼好，故常用來鑄造的形狀復(fù)雜的工件（ ）8 一般說，布氏硬度值比洛氏硬度值準(zhǔn)確（ ）四，名詞解釋1 內(nèi)力與應(yīng)力2 屈服點(diǎn)與規(guī)定殘余拉伸應(yīng)力五簡(jiǎn)答題：簡(jiǎn)述維氏硬度試驗(yàn)法的優(yōu)缺點(diǎn)六計(jì)算題1.有一直徑d0=10mm、L0=100mm的低碳鋼試樣，拉伸時(shí)測(cè)得 Fs=25kN, Fb=32kN, d1=6.5mm, L1=130mm。試求：（1）S

17、0、S1（2） s、 b、2.按規(guī)定15鋼各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)不低于下列數(shù)值：b=330Mpa, s=230Mpa，10=27%，=55%，現(xiàn)紡織廠購進(jìn)15鋼，制成的拉伸試棒d0=10mm，L0=100mm，通過實(shí)驗(yàn)得到以下數(shù)據(jù)：Fb=34000N, Fs=21000N,L1=135mm, d1=6mm,試檢驗(yàn)鋼的力學(xué)性能是否合格？一、 計(jì)算題1、有一化工合成塔，直徑為D=3200mm，工作壓力P=6MPa，選用材料為0.2=l200MPa，KIC=58MPa·m12，厚度t=16mm的鋼板制作過程中，經(jīng)探傷發(fā)現(xiàn)在縱焊縫中，存在一縱向橢圓裂紋，2a=4mm，2c=6 mm試校核該合成塔

18、能否安全運(yùn)行。2、有一火箭殼體承受很高的工作壓力，其周向最大工作拉應(yīng)力1400Mpa，采用超高強(qiáng)度鋼制造，焊接后往往發(fā)現(xiàn)有縱向表面半橢圓裂紋，尺寸為a1.0mm,a/2c=0.3,現(xiàn)有兩種材料，其性能如下：A：0.21700Mpa、KIC=78Mpam1/2B：0.22800Mpa、KIC=47Mpam1/2從斷裂力學(xué)角度考慮，選用哪種材料較為合適？3、有一大型板件，材料的0.2=1200MPa，Kc=115 MPa·m1/2，探傷發(fā)現(xiàn)有20mm長(zhǎng)的橫向穿透裂紋，若在平均軸向應(yīng)力900 MPa下工作，試計(jì)算K和塑性區(qū)寬度，并判斷該件是否安全。4、有板件在脈動(dòng)載荷下工作，max=200

19、MPa，min=0，該材料的b=670MPa，0.2=600MPa，Kc=104 MPa·m1/2，Paris公式中C=6.9X10-12，n=3.0，使用中發(fā)現(xiàn)有0.1mm和1mm的單邊橫向穿透裂紋，請(qǐng)估算它們的疲勞剩余壽命。2010年考試內(nèi)容一、名詞解釋1、彈性比功：彈性比功又稱彈性比能或應(yīng)變比能，是材料在彈性變形過程中吸收變形功的能力。A1、滯彈性：材料在彈性范圍內(nèi)快速加載或卸載后，隨時(shí)間延長(zhǎng)產(chǎn)生附加彈性應(yīng)變的現(xiàn)象。1、循環(huán)韌性：金屬材料在交變載荷（震動(dòng)）作用下吸收不可逆變形功的能力，稱為金屬的循環(huán)韌性，又叫金屬的內(nèi)耗。2、包申格效應(yīng)：金屬材料經(jīng)預(yù)先加載產(chǎn)生少量塑性變形（殘余應(yīng)

20、變小于4%），而后再同向加載，規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力增加，反向加載，規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力降低的現(xiàn)象。3、脆性斷裂：脆性斷裂是材料斷裂前基本上不產(chǎn)生明顯的宏觀塑性變形，沒有明顯征兆，往往表現(xiàn)為突然發(fā)生的快速斷裂過程，因而具有很大的危險(xiǎn)性。斷口一般與正應(yīng)力垂直，宏觀上比較齊平光亮，常呈放射狀或結(jié)晶狀。A4、韌性斷裂：韌性斷裂是材料斷裂前及斷裂過程中產(chǎn)生明顯宏觀塑性變形的斷裂過程。裂紋擴(kuò)展較慢，消耗大量塑性變形功。斷口宏觀觀察呈灰暗色、纖維狀。5、應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)：材料所受的應(yīng)力狀態(tài)下，最大的切應(yīng)力分量與最大正應(yīng)力分量之比，系數(shù)越大，最大切應(yīng)力分量越大，應(yīng)力狀態(tài)越軟，材料越容易產(chǎn)生塑性變形，反之系數(shù)越小，表示

21、應(yīng)力狀態(tài)越硬，材料越容易產(chǎn)生脆性斷裂。A5、缺口效應(yīng)：由于缺口的存在，缺口截面上的應(yīng)力狀態(tài)將發(fā)生變化的現(xiàn)象。6、缺口敏感度：常用缺口試樣的抗拉強(qiáng)度與等截面尺寸光滑試樣的抗拉強(qiáng)度的比值作為材料敏感性指標(biāo)，稱為缺口敏感度。比值越大，缺口敏感性越小。7、沖擊韌度：是指材料在沖擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的能力，常用標(biāo)準(zhǔn)試樣的沖擊吸收功表示。7、低溫脆性：體心立方金屬及合金或某些密排六方晶體金屬及合金，尤其是工程上常用的中、低強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，當(dāng)試驗(yàn)溫度低于某一溫度時(shí)，材料由韌性狀態(tài)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)，沖擊吸收功明顯下降，斷口特征由纖維狀變?yōu)榻Y(jié)晶狀，這就是低溫脆性。A7、韌脆轉(zhuǎn)變溫度：材料屈服強(qiáng)度急劇升高的

22、溫度，或斷后伸長(zhǎng)率、斷面收縮率、沖擊吸收功急劇減少的溫度。7、張開型裂紋：拉應(yīng)力垂直作用于裂紋擴(kuò)展面，裂紋沿作用力方向張開，沿裂紋面擴(kuò)展的裂紋。7、應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子KI：張開型裂紋尖端區(qū)域各點(diǎn)的應(yīng)力分量大小除了取決于其位置外，還取決于KI值的大小。KI值越大，則應(yīng)力場(chǎng)各應(yīng)力分量也越大。這樣，KI就可以表示應(yīng)力場(chǎng)的強(qiáng)度，故稱為引力場(chǎng)強(qiáng)度因子。7、裂紋擴(kuò)展K判據(jù)：根據(jù)應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子KI和斷裂韌度KIC的相對(duì)大小可以建立裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展斷裂的斷裂K判據(jù)，即KIKIC時(shí)，裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展。8、裂紋擴(kuò)展G判據(jù): 根據(jù)裂紋擴(kuò)展能量釋放率GI和斷裂韌度GIC的相對(duì)大小可以建立裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展斷裂的斷裂G判據(jù)，即GIGIC

23、時(shí)，裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展。8、次載鍛煉：材料特別是金屬，在低于疲勞強(qiáng)度的應(yīng)力下先運(yùn)轉(zhuǎn)一定周次，可以提高材料的疲勞強(qiáng)度的現(xiàn)象。9、過載損傷：材料在過載應(yīng)力下運(yùn)行一定周次后，疲勞強(qiáng)度和疲勞壽命降低的現(xiàn)象。A10、熱疲勞：由周期變化的熱應(yīng)力或熱應(yīng)變引起的材料破壞稱為熱疲勞或叫熱應(yīng)力疲勞。10、應(yīng)力腐蝕斷裂：金屬在拉應(yīng)力和特定的化學(xué)介質(zhì)共同作用下，經(jīng)過一段時(shí)間后所發(fā)生的低應(yīng)力脆斷現(xiàn)象，稱為應(yīng)力腐蝕斷裂。10、氫蝕：由于氫與金屬中的第二相作用生成高壓氣體，使基體金屬晶界結(jié)合力減弱而導(dǎo)致金屬脆化的現(xiàn)象。10、白點(diǎn)：當(dāng)鋼中含有過量的氫時(shí)，隨著溫度的降低氫在鋼中的溶解度減小。如果過飽和的氫未能擴(kuò)散逸出，便聚集在某些缺

24、陷處形成氫分子，體積發(fā)生急劇膨脹，內(nèi)壓力很大，足以將金屬局部撕裂而形成微裂紋，這種微裂紋的斷面呈圓形或橢圓形，顏色為銀白色，故稱為白點(diǎn)。10、氫化物致脆：金屬中的某些合金元素與氫有較大的親和力，極易生成脆性氫化物，使金屬脆化的現(xiàn)象。10、氫致延滯斷裂：由于氫的作用而產(chǎn)生的延滯斷裂現(xiàn)象。11、磨損：在摩擦作用下物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，表面逐漸分離出磨屑從而不斷損傷的現(xiàn)象。12、粘著磨損：又稱咬合磨損，是因?yàn)閮煞N材料表面某些接觸點(diǎn)局部壓應(yīng)力超過該處材料的屈服強(qiáng)度發(fā)生粘合并拽開而產(chǎn)生的一種表面損傷磨損，多發(fā)生在摩擦副相對(duì)滑動(dòng)速度小，接觸面氧化膜脆弱，潤滑條件差，以及接觸應(yīng)力大的滑動(dòng)摩擦條件下。A13、跑合：

25、是在磨損過程的第一階段，在此階段無論摩擦副雙方硬度如何，摩擦表面逐漸被磨平，實(shí)際接觸面積增大，磨損速率逐漸減小。14、耐磨性：是材料抵抗磨損的性能，是一個(gè)系統(tǒng)性質(zhì)。通常用磨損量來表示材料的耐磨性，磨損量越小，耐磨性越高。15、沖蝕磨損：是指流體或固體以松散的小顆粒按一定的速度和角度對(duì)材料表面進(jìn)行沖擊所造成的磨損。16、接觸疲勞：是機(jī)件兩接觸面作滾動(dòng)或滾動(dòng)加滑動(dòng)摩擦?xí)r，在交變接觸壓應(yīng)力長(zhǎng)期作用下，材料表面因疲勞損傷，導(dǎo)致局部區(qū)域產(chǎn)生小片或小塊狀金屬剝落而使材料流失的現(xiàn)象，又稱表面疲勞磨損或疲勞磨損。13、等強(qiáng)溫度：材料晶粒與晶界強(qiáng)度相等時(shí)的溫度。14、蠕變：金屬在長(zhǎng)時(shí)間的恒溫、恒載荷作用下緩慢地

26、產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象。17、松弛穩(wěn)定性：金屬材料抵抗應(yīng)力松弛的性能稱為松弛穩(wěn)定性。可以通過應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)測(cè)定應(yīng)力松弛曲線來評(píng)定。二、簡(jiǎn)答題1、金屬的彈性模量主要取決于什么因素？為什么說它是一個(gè)對(duì)組織不敏感的力學(xué)性能指標(biāo)？由于彈性變形是原子間距在外力作用下可逆變化的結(jié)果，應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系實(shí)際上是原子間作用力與原子間距的關(guān)系，所以彈性模量與原子間作用力有關(guān)，與原子間距也有一定的關(guān)系。原子間作用力取決于金屬原子本性和晶格類型，故彈性模量也主要決定于金屬原子本性和晶格類型。合金化、熱處理（影響顯微組織）、冷塑性變形對(duì)彈性模量的影響較小，所以，金屬材料的彈性模量是一個(gè)對(duì)組織不敏感的力學(xué)性能指標(biāo)。溫度、加載速

27、率等外在因素對(duì)其影響也不大。1、何謂斷口三要素？影響宏觀拉伸斷口的形態(tài)的因素有哪些?斷口三要素：纖維區(qū)、放射區(qū)、剪切唇。這三個(gè)區(qū)域的的形態(tài)、大小及相對(duì)位置因試樣形狀、尺寸和金屬材料的性能以及試驗(yàn)溫度、加載速度和受力狀態(tài)不同而變化。1、簡(jiǎn)述應(yīng)變硬化的工程意義有？A材料的加工硬化性能，在材料的加工和使用中有明顯的實(shí)用價(jià)值：1利用加工硬化和塑性變形的合理配合，可使金屬進(jìn)行均勻的塑性變形，保證冷變形工藝順利實(shí)施；2低碳鋼切削時(shí)，易產(chǎn)生粘刀現(xiàn)象，且表面加工質(zhì)量差，如果切削加工前進(jìn)行冷變形提高強(qiáng)度，降低塑性，使切屑易于脆斷脫落，改善切削加工性能；3加工硬化可使機(jī)件具有一定的抗偶然過載能力，保證機(jī)件的使用安

28、全；4形變強(qiáng)化也是一種強(qiáng)化金屬的手段，尤其是對(duì)于那些不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化的材料。2、簡(jiǎn)述材料屈服強(qiáng)度的工程意義。屈服強(qiáng)度是工程技術(shù)上最重要的力學(xué)性能指標(biāo)之一，其工程意義在于：1作為防止因材料過量塑性變形而導(dǎo)致機(jī)件失效的設(shè)計(jì)和選材依據(jù)；2根據(jù)屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度之比（屈強(qiáng)比）的大小，衡量材料進(jìn)一步產(chǎn)生塑性變形的傾向，作為金屬材料冷塑性變形加工和確定機(jī)件緩解應(yīng)力集中防止脆斷的參考依據(jù)。3、簡(jiǎn)述影響金屬材料屈服強(qiáng)度的因素。1金屬本性及晶格結(jié)構(gòu)：金屬晶體結(jié)構(gòu)不同，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力不同，屈服強(qiáng)度也不同；2晶粒大小與亞結(jié)構(gòu)：晶粒和亞結(jié)構(gòu)越細(xì)小，晶界和亞晶界越多，位錯(cuò)移動(dòng)越困難，屈服強(qiáng)度越大；3溶質(zhì)元素：溶質(zhì)元素

29、引起晶格畸變，阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，提高屈服強(qiáng)度（固溶強(qiáng)化）；4第二相：第二相的性質(zhì)、尺寸、形狀、數(shù)量等均影響強(qiáng)化效果；5溫度：溫度越高，位錯(cuò)越易于移動(dòng)，屈服強(qiáng)度越低；6應(yīng)變速率和應(yīng)力狀態(tài)：應(yīng)變速率高，屈服強(qiáng)度高，應(yīng)力狀態(tài)越軟，屈服強(qiáng)度越小。4、簡(jiǎn)述材料塑性的實(shí)際意義。A材料具有一定的塑性，對(duì)材料加工和使用具有以下意義：1當(dāng)偶然承受過載時(shí)，通過塑性變形和應(yīng)變硬化的配合可避免機(jī)件發(fā)生突然破壞； 2當(dāng)機(jī)件因存在臺(tái)階、溝槽、小孔等而產(chǎn)生局部應(yīng)力集中時(shí)，通過材料的塑性變形可削減應(yīng)力高峰使之重新分布，從而保證機(jī)件正常運(yùn)行；3有利于塑性加工和修復(fù)工藝的順利進(jìn)行；4金屬材料塑性的好壞是評(píng)定冶金質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。5、試

30、述缺口的三個(gè)效應(yīng)。1缺口造成應(yīng)力應(yīng)變集中，這是缺口的第一效應(yīng)；2缺口改變?nèi)笨谇胺降膽?yīng)力狀態(tài)，使單向應(yīng)力狀態(tài)改變?yōu)殡p向或三向應(yīng)力狀態(tài)； 3在有缺口的情況下，由于出現(xiàn)了三向應(yīng)力，試樣的屈服應(yīng)力比單向拉伸時(shí)要高，即產(chǎn)生了所謂的缺口強(qiáng)化現(xiàn)象，這是缺口的第三個(gè)效應(yīng)。6、今有如下工件需要8、試從宏觀上解釋為什么有些材料有明顯的韌脆轉(zhuǎn)變溫度而另外一些材料則沒有？A從宏觀角度分析，材料低溫脆性的產(chǎn)生與其屈服強(qiáng)度s斷裂強(qiáng)度c隨溫度的變化情況有關(guān)。因熱激活裂紋斷裂的力學(xué)條件沒有明顯作用，故斷裂強(qiáng)度c隨溫度的變化很小，如圖所示。屈服強(qiáng)度隨溫度的變化情況與材料的本性有關(guān)，具有體心立方或密排六方結(jié)構(gòu)的金屬或合金的屈服強(qiáng)

31、度對(duì)溫度的變化十分敏感，溫度降低，屈服強(qiáng)度急劇升高，故兩線交于一點(diǎn)，該交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度即為韌脆轉(zhuǎn)變溫度，高于該溫度時(shí)，斷裂強(qiáng)度高于屈服強(qiáng)度，材料受載后先屈服再斷裂，為韌性斷裂，低于該溫度時(shí)，外加應(yīng)力首先達(dá)到材料的斷裂強(qiáng)度，材料表現(xiàn)為脆性斷裂。而面心立方結(jié)構(gòu)材料的屈服強(qiáng)度s隨溫度的下降變化不大，近似為水平線，即使在很低的溫度下仍沒與斷裂強(qiáng)度曲線相交，故此材料的冷脆現(xiàn)象不明顯。9、試從微觀上解釋為什么有些材料有明顯的韌脆轉(zhuǎn)變溫度而另外一些材料則沒有？從微觀上講，體心立方金屬的低溫脆性與位錯(cuò)在晶體中的運(yùn)動(dòng)阻力對(duì)溫度變化非常敏感有關(guān)，運(yùn)動(dòng)阻力隨溫度降低而增加，故該類材料在低溫下處于脆性狀態(tài)，而面心立方金

32、屬因位錯(cuò)寬度比較大，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力對(duì)溫度變化不敏感，故一般不顯示低溫脆性。第一章 金屬材料的力學(xué)性能復(fù)習(xí)試題一、選擇題1.表示金屬材料屈服強(qiáng)度的符號(hào)是（ ）。A.ReL B.Rm C.A D.Z2.在測(cè)量薄片工件的硬度時(shí)，常用的硬度測(cè)試方法的表示符號(hào)是（ ）。A.HB B.HR C.HV D.HS3.金屬材料在載荷作用下抵抗變形和破壞的能力叫（ ）。A.強(qiáng)度 B.硬度 C.塑性 D.彈性4.金屬材料抵抗局部變形，特別是塑形變形、壓痕或劃痕的能力叫（ ）。A.強(qiáng)度 B.硬度 C.塑性 D.彈性5.用10mm直徑淬火鋼球，加壓3000kg，保持30s，測(cè)得的 布氏硬度值為150的正確表示應(yīng)為a) 1

33、50HBW10300030 b) 150HRA3000l030c) 150HRC30300010 d) 150HBSl03000307、下列不是金屬力學(xué)性能的是 （ ）A、強(qiáng)度 B、硬度 C、韌性 D、壓力加工性能8、根據(jù)拉伸實(shí)驗(yàn)過程中拉伸實(shí)驗(yàn)力和伸長(zhǎng)量關(guān)系，畫出的力伸長(zhǎng)曲線（拉伸圖）可以確定出金屬的（ ）A、強(qiáng)度和硬度 B、強(qiáng)度和塑性 C、強(qiáng)度和韌性 D、塑性和韌性9、試樣拉斷前所承受的最大標(biāo)稱拉應(yīng)力為 （ ）A、抗壓強(qiáng)度 B、屈服強(qiáng)度 C、疲勞強(qiáng)度 D、抗拉強(qiáng)度10、拉伸實(shí)驗(yàn)中，試樣所受的力為 （ ）A、沖擊 B、多次沖擊 C、交變載荷 D、靜態(tài)力11、屬于材料物理性能的是 （ ）A、強(qiáng)度 B、硬度 C、熱膨脹性 D、耐腐蝕性12、常用的塑性判斷依據(jù)是 （ ）A、斷后伸長(zhǎng)率和斷面收縮率 B、塑性和韌性 C、斷面收縮率和塑性D、斷后伸長(zhǎng)率和塑性13、工程上所用的材料，一般要求其屈強(qiáng)比 （ ）A、越大越好 B、越小越好 C、大些，但不可過大 D、小些，但不可過小14、工程上一般規(guī)定，塑性材料的為 （ ）A、1% B、5% C、10% D、15%15、適于測(cè)試硬質(zhì)合金、表面淬火