《材料性能學(xué)》總復(fù)習(xí)題部分答案

緒二、單項(xiàng)選擇題1、下列不是材料力學(xué)性能的是（）A、強(qiáng)度、硬度、韌性D壓力加工性能2、屬于材料物理性能的是（）A、強(qiáng)度、硬度、熱膨脹性D耐腐蝕性三、填空題1材料的性能可分為兩大類(lèi)一類(lèi)叫__反映材料在使用過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的特性，另一類(lèi)叫_，反映材料在加工過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的特性。2材料在外加載（外力作用下或載荷與環(huán)境因（溫度介質(zhì)和加載速率）聯(lián)合作用下所表現(xiàn)的行為，叫做材料四、簡(jiǎn)答題1、材料的性能包括哪些方面？2、什么叫材料的力學(xué)性能？常用的金屬力學(xué)性能有哪些？第章料向拉的學(xué)能一、名詞解釋

。彈性極限是材料由彈性變形過(guò)渡到彈—塑性變形時(shí)的應(yīng)（或達(dá)到最大彈性變形所需要的應(yīng)力強(qiáng)度:是材料對(duì)塑性變形和斷裂的抗力。屈服強(qiáng)度：材料發(fā)生屈服或發(fā)生微量塑性變形時(shí)的應(yīng)力?？估瓘?qiáng)度：拉伸實(shí)驗(yàn)時(shí)，試樣拉斷過(guò)程中最大實(shí)驗(yàn)力所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力。塑性變形：是材料在外力作用下發(fā)生的不可逆永久變形但不破壞的能力。韌性：材料斷裂前吸收塑性變形功和斷裂功的能力。二、單項(xiàng)選擇題1、根據(jù)拉伸實(shí)驗(yàn)過(guò)程中拉伸實(shí)驗(yàn)力和伸長(zhǎng)量關(guān)系，畫(huà)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、強(qiáng)度和塑性、強(qiáng)度和韌性D、塑性和韌性2、試樣拉斷前所承受的最大標(biāo)稱(chēng)拉應(yīng)力為（）A、抗壓強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度D抗拉強(qiáng)度3、拉伸實(shí)驗(yàn)中，試樣所受的力為（）A、沖擊、多次沖擊、交變載荷D靜態(tài)力4、常用的塑性判斷依據(jù)是（）A、斷后伸長(zhǎng)率和斷面收縮率、塑性和韌性C、斷面收縮率和塑性D斷后伸長(zhǎng)率和塑性5、工程上所用的材料，一般要求其屈強(qiáng)比（C）A、越大越好B、越小越好、大些，但不可過(guò)大D、小，但不可過(guò)小6、工程上一般規(guī)定，塑性材料的δ為（）A、≥1%B、C、≥10%D、≥15%

7、形變強(qiáng)化是材料的一種特性，是下列（C）階段產(chǎn)生的現(xiàn)象。A、彈性變形；B、沖擊變形；C、均勻塑性變形；D、屈服變形。8、在拉伸過(guò)程中，在工程應(yīng)用中非常重要的曲線是（A、力—伸長(zhǎng)曲線；B、工程應(yīng)力—應(yīng)變曲線；C、真應(yīng)力—真應(yīng)變曲線。9、空間飛行器用的材料，既要保證結(jié)構(gòu)的剛度，又要求有較輕的質(zhì)量，一般情況下使用（）的概念來(lái)作為衡量材料彈性性能的指標(biāo)。A、楊氏模數(shù)；B、切變模數(shù)；C、彈性比功；D、比彈性模數(shù)。10、韌性是材料的力學(xué)性能，是指材料斷裂前吸收（）的能力。A、塑性變形功和斷裂功；B、彈性變形功和斷裂功；C、彈性變形功和塑性變形功；D、塑性變形功。11、拉伸試樣的直徑一定，標(biāo)距越長(zhǎng)則測(cè)出的斷面收縮率會(huì)（a)越高；b)越低；不變；d)無(wú)規(guī)律可循。12、拉伸試樣的直徑一定，標(biāo)距越長(zhǎng)則測(cè)出的抗拉強(qiáng)度會(huì)（a)越高；b)越低；不變；d)無(wú)規(guī)律可循13、拉伸時(shí)的比例試樣的尺寸越短，其斷后伸長(zhǎng)率會(huì)（）a)越高；b）越低；c）不變；d）無(wú)規(guī)律14、材料的彈性比功，可通過(guò)（）來(lái)得到提高。a)提高抗拉強(qiáng)度、降低彈性模量；提高彈性極限、降低彈性模量；c)降低彈性極限、降低彈性模量；降低彈性極限、提高彈性模量。15、從化學(xué)鍵的角度看，一價(jià)鍵材料的硬度變化規(guī)律是（Aa)離子鍵＞金屬鍵＞氫鍵；離子鍵＞氫鍵＞金屬鍵；c)氫鍵＞金屬鍵＞離子鍵；金屬鍵＞離子鍵＞氫鍵16、雙原子模型計(jì)算出的材料理論斷裂強(qiáng)度比實(shí)際值高出~3個(gè)數(shù)量級(jí)，是因?yàn)椋╝)模型不正確b)近似計(jì)算太粗太多c)實(shí)際材料有缺陷d)實(shí)際材料無(wú)缺陷17、生產(chǎn)上為了降低機(jī)械噪聲，對(duì)有些機(jī)件應(yīng)選用（）高的材料制造，以保證機(jī)器穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。A、循環(huán)韌性；、沖擊韌性；、彈性比功；D比彈性模數(shù)。18、拉伸斷口一般呈杯錐狀，由纖維區(qū)、放射區(qū)和（）三個(gè)區(qū)域組成。A、剪切唇；、瞬斷區(qū)；、韌斷區(qū)；D脆斷區(qū)。19、金屬具有應(yīng)變硬化能力，表述應(yīng)變硬化行為的公式，目前得到比較廣泛的應(yīng)用，它是針對(duì)真實(shí)應(yīng)力-變曲線上的（）階段。A、彈性；、屈服；、均勻塑性變形；D斷裂。三、判斷題√工程設(shè)計(jì)和材料選用中一般以工程應(yīng)力、工程應(yīng)變?yōu)橐罁?jù)；但在材料科學(xué)研究中，真應(yīng)力與真應(yīng)變具有更重要的意義。（×）2、構(gòu)件的剛度Q材料的彈性模量E成正比，而與構(gòu)件的橫截面積A成反比。（）3對(duì)機(jī)床的底座等構(gòu)件，為保證機(jī)器的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，材料的彈性滯后環(huán)越大越好；而對(duì)彈簧片、鐘表等材料，要求材料的彈性滯后環(huán)越小越好。（、包申格效應(yīng)是指經(jīng)過(guò)預(yù)先加載變形，然后再反向加載變形時(shí)材料的彈性極限升高的現(xiàn)象。四、填空題

1、對(duì)于材料的靜拉伸實(shí)驗(yàn)，在整個(gè)拉伸過(guò)程中的變形分為彈性變形、彈塑性變形和__三個(gè)階塑變?yōu)?、均勻塑性變形和_

段。2典型的彈性不完整性主要、、、等形式。3、隨著溫度的增加，金屬的彈性模量下降；通常加載速率增加，金屬的彈性模量不變，陶瓷的彈性模量不變，高分子材料的彈性模量隨著負(fù)載時(shí)間的增加而下降。4、彈性滯后環(huán)是由于料的加載線和卸載線不重合產(chǎn)生的。對(duì)機(jī)床的底座等構(gòu)件，為保證機(jī)器的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，材料的彈性滯后環(huán)越（大、小）越好；而對(duì)彈簧片、鐘表等材料，要求材料的彈性滯后環(huán)越（大、?。┰胶?。5屬抵抗永久變形和斷裂的能力稱(chēng)為強(qiáng)度的強(qiáng)度性能指標(biāo)是_、_

等。6、斷裂前金屬發(fā)生不可逆永久變形的能力稱(chēng)為塑性，常用的塑性性能指標(biāo)是和__7低碳鋼拉伸的過(guò)程中其屈服齒上往往存在和通常把作為屈服強(qiáng)度因?yàn)槠滂T鐵在拉伸過(guò)程中測(cè)得的屈服強(qiáng)度用表示。8、一般情況下，溫度升高金屬材料的屈服強(qiáng)度；在應(yīng)變速率較高的情況下，金屬材料的屈服應(yīng)力將顯著；切應(yīng)力分量越大，越有利于塑性變形，屈服強(qiáng)度就越。9σ表示材料的，σ表示材料的，σ表示材料eps的，σ示材料的。b10、材料三種主要的失效形式為、、。、低碳鋼靜拉伸斷裂的宏觀斷口呈，由、、三個(gè)區(qū)域組成。微孔聚集型斷裂的微觀特征是；解理斷裂的微觀特征主要有、和；沿晶斷裂的微觀特征為斷口。12按照裂紋的擴(kuò)展路徑來(lái)看斷裂主要分為、其中一般是脆性斷裂。13料的斷裂按斷裂機(jī)理分分為斷裂，斷裂和斷裂；按斷裂前塑性變形大小分可分為斷裂和斷裂。五、簡(jiǎn)答題1、簡(jiǎn)述韌性斷裂和脆性斷裂的宏觀斷口特征。典型宏觀韌性斷口由哪些區(qū)域組成？2、衡量彈性的高低用什么指標(biāo)，為什么提高材料的彈性極限能夠改善彈性。答：衡量彈性高低用彈性比功=σe2/2E。由于彈性比功取決于彈性極限和e彈性模量而材質(zhì)一定彈性模量保持不變因此依據(jù)公式可知提高彈性極限可以提高材料的彈性比功，改善材料的彈性。3、某種斷裂的微觀斷口上觀察到河流狀花樣，能否認(rèn)定該斷裂一定屬于脆性斷裂？為什么？如何根據(jù)河流狀花樣尋找裂紋的源頭。4、簡(jiǎn)述韌性斷裂的微觀過(guò)程及韌性斷口的微觀形貌特征。答在三向應(yīng)力的作用下使得試樣心部因夾雜物或第二相質(zhì)點(diǎn)破裂等原因而形成微孔（微孔形核），微孔不斷長(zhǎng)大形成微裂紋，微裂紋聚合在一起形成裂

00105bs00105bs紋。微觀形貌特征：韌窩。5晶體純金屬的彈性模量與多晶體純金屬相比具有什么特點(diǎn)純體心立方）和純鋁（面心立方）什么方向的彈性模量最大答單晶體的彈性模量呈現(xiàn)出明顯的各向異性多晶體盡管其中單個(gè)晶粒的彈性模量為各向異性，但整體上呈現(xiàn)各向同性，即偽等向性。單晶體中彈性模量最大的方向是晶體中的密排晶向。純鐵為體心立方晶格，其最大彈性模量方向?yàn)閧111}鋁為面心立方晶格彈性模量方向?yàn)?10}。六、分析題1、分析拉伸曲線圖中1、2兩種材料的變形規(guī)律，并指出屬于何種材料（脆性材料、低塑性材料、高塑性材料）及其原因，并分析宏觀斷口。答彈性變形塑性變形斷裂無(wú)頸縮和屈服。由于塑性變形明顯但沒(méi)有頸縮，屬于低塑性材料，韌性斷口，杯錐狀不明顯。（2）彈性變形、屈服、均勻塑性變形、頸縮、斷裂。因其出現(xiàn)頸縮為高塑性材料。杯錐狀韌性斷口。2、某汽車(chē)彈簧，在未裝滿(mǎn)載時(shí)已變形到最大位置，卸載后可完全恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)；另一汽車(chē)彈簧，使用一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)彈簧弓形越來(lái)越小，即產(chǎn)生了塑性變形，而且塑性變形量越來(lái)越大。試分析這兩種故障的本質(zhì)及改變措施。（提示：前者剛度不足，后者彈性不足）3、某碳鋼經(jīng)不同的熱處理后在相同條件下拉伸，拉伸曲線的彈性變形階段有什么相同點(diǎn)？為什么？答二者的彈性變形階段往往存在線性階段應(yīng)力與應(yīng)變呈正比關(guān)系并且斜率基本相同。因?yàn)橄嗤煞值匿撈鋸椥阅Ａ炕颈３植蛔?，根?jù)工程應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系可知，E為斜率則相

同。4、現(xiàn)有do=10mm的圓棒長(zhǎng)試樣（=100mm）和短試樣（=50mm各一根，測(cè)得其延伸率δ與δ均為25%問(wèn)長(zhǎng)試和短試件的塑性是否一樣？哪個(gè)塑性好？為什么？七、計(jì)算題1、測(cè)定某種鋼的力學(xué)性能時(shí)，已知試棒的直徑是10mm，標(biāo)距長(zhǎng)度是直徑的五倍F，F(xiàn)，拉斷后的標(biāo)距長(zhǎng)度是試求此鋼的σs，σb及δ值是多少？2、一個(gè)拉伸試樣，標(biāo)距50mm，直徑，實(shí)驗(yàn)后將試樣對(duì)接起來(lái)后測(cè)量標(biāo)距81mm伸長(zhǎng)率多少？若縮頸處最小直徑斷面收縮率是多少？3、一直徑為2.5mm長(zhǎng)為200mm的桿，在載荷牛頓（作用下，直徑縮小為2.2mm（無(wú)頸縮計(jì)算：①桿的最終長(zhǎng)度；②在該載荷作用下的條件應(yīng)力σ與條件應(yīng)變?chǔ)拧?、將某材料制成長(zhǎng)50mm，直徑5mm的圓柱形拉伸試樣，進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，試驗(yàn)力為8000牛頓（N）時(shí)，試樣伸長(zhǎng)量l）為無(wú)頸縮試計(jì)算⑴試樣此時(shí)的直徑R；⑵在該載荷作用下的條件應(yīng)力σ和條件應(yīng)變?chǔ)拧?/p>

tt第章料其靜下力性二、單項(xiàng)選擇題1、適于測(cè)試硬質(zhì)合金、表面淬火鋼及薄片金屬的硬度的測(cè)試方法是（B）A、布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度D以上方法都可以2、不宜用于成品與表面薄層硬度測(cè)試方法（）A、布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度D以上方法都不宜3、用金剛石圓錐體作為壓頭可以用來(lái)測(cè)試（）A、布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度D以上都可以4、缺口試樣中的缺口包括的范圍非常廣泛，下列（）可以稱(chēng)為缺口。A、材料均勻組織；B、光滑試樣；C、內(nèi)部裂紋；D、化學(xué)成分不均勻。5、單向壓縮條件下的應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)為（a)0.5；b)1.00.8；d)2.06、HRC是（）的一種表示方法。a)維氏硬度；努氏硬度；c)肖氏硬度；d)洛氏硬度7、缺口引起的應(yīng)力集中程度常用應(yīng)力集中系數(shù)表示，應(yīng)力集中系數(shù)定義為缺口凈截面上的（）與平均應(yīng)力之比。A、最大應(yīng)力；、最小應(yīng)力；、屈服強(qiáng)度；D抗拉強(qiáng)度。8、扭轉(zhuǎn)加載的應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)（）單向拉伸的應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)。a)大于；b)小于；等于；d)無(wú)關(guān)系9、在單向拉伸、扭轉(zhuǎn)與單向壓縮實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)的變化規(guī)律是（）a)單向拉伸＞扭轉(zhuǎn)＞單向壓縮；b）單向拉伸＞單向壓縮＞扭轉(zhuǎn)；c）單向壓縮＞扭轉(zhuǎn)＞單向拉伸；）扭轉(zhuǎn)＞單向拉伸＞單向壓縮；三、判斷題（1、應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)越大，最大切應(yīng)力分量越大，表示應(yīng)力狀態(tài)越軟，材料越易于產(chǎn)生塑性變形反之應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)越小表示應(yīng)力狀態(tài)越硬，則材料越容易產(chǎn)生脆性斷裂。（）2、同一材料用不同的硬度測(cè)定方法所測(cè)得的硬度值是不相同的，且完全不可以互相轉(zhuǎn)換。（）3、同一金屬材料用不同的硬度測(cè)定方法所測(cè)得的硬度值是相同的。（4、缺口使塑性材料得到“強(qiáng)化因此，可以把“缺口強(qiáng)化”看作是強(qiáng)化材料的一種手段，提高材料的屈服強(qiáng)度。（）5、缺口強(qiáng)化與形變強(qiáng)化不一樣，不是強(qiáng)化材料的重要手段，但對(duì)于那些不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化的材料，可以作為強(qiáng)化的手段。（）6、鑒于彎曲試驗(yàn)的特點(diǎn)，彎曲試驗(yàn)常用于鑄鐵、硬質(zhì)合金等韌性材料的性能測(cè)試。（√）7在韌性材料的沖擊試樣斷口上，裂紋會(huì)在距缺口一定距離的試樣內(nèi)部萌生，而不是在缺口根部。四、填空題1、常用的硬度表示方法有__、__和維氏硬度。2、材料的缺口越深、越尖銳，材料的缺口敏感性就越（大、?。?，材料的缺口敏感度就越（大的對(duì)缺口就越（敏感敏感3口靜彎曲實(shí)驗(yàn)得到的曲線包圍的面積分為三個(gè)部分別代表三種能量Ⅰ、彈性變形功，，。若只有Ⅰ而沒(méi)有Ⅱ、Ⅲ，則

對(duì)缺口，若只有Ⅰ、Ⅱ，表明對(duì)缺口；Ⅲ越大，則對(duì)缺口越。4、應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)α值越大，表示應(yīng)力狀態(tài)越，材料越容易產(chǎn)生塑性變形和延性斷裂。為測(cè)量脆性材料的塑性，常選用應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)α值的實(shí)驗(yàn)方法，如等。5、在扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)中，塑性材料的斷裂面與試樣軸線，斷口，這是由應(yīng)力造成的斷；脆性材料的斷裂面與試樣軸線，這是由應(yīng)力造成的斷。與靜拉伸試樣的宏觀斷口特征。6、材料截面上缺口的存在，使得缺口根部產(chǎn)生和缺口前方，試樣的屈服強(qiáng)度，塑性。7、單向拉伸、扭轉(zhuǎn)和壓縮試驗(yàn)方法中，應(yīng)力狀態(tài)最軟的加載方式是，該方法易于顯示材料的（塑性/脆性）行為，可用于考查（塑性/脆性）材料的（塑性/脆性）指標(biāo)。8、要測(cè)試灰鑄鐵和陶瓷材料的塑性指標(biāo)，在常用的單向拉伸、扭轉(zhuǎn)和壓縮試驗(yàn)方法中，可選擇試驗(yàn)方法。9、要鑒別淬火鋼中馬氏體組織的硬度，可用硬度實(shí)驗(yàn)方法。五、簡(jiǎn)答題1、簡(jiǎn)述缺口的三個(gè)效應(yīng)是什么?2、缺口試樣拉伸時(shí)的應(yīng)力分布有何特點(diǎn)？3、20鋼（塑性好）扭轉(zhuǎn)和拉伸，哪種沒(méi)有頸縮?為什么?4、比較20鋼（塑性好）、鑄鐵的缺口強(qiáng)度和光滑試樣強(qiáng)度的大小，哪種材料對(duì)缺口敏感?沖擊試驗(yàn)中哪種需要開(kāi)缺口為什么?答：20鋼的缺口強(qiáng)度大于光滑試樣強(qiáng)度，鑄鐵則反之，因<1,鑄鐵對(duì)缺口e敏感為了保證沖擊試驗(yàn)中能夠沖斷試樣從而測(cè)得沖擊功塑性材料0鋼需要開(kāi)缺口。5、試比較布氏硬度與維氏硬度試驗(yàn)原理的異同。6、試說(shuō)明布氏硬度、洛氏硬度與維氏硬度的壓頭材料及形狀、實(shí)驗(yàn)原理。六、分析題1、比較布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度測(cè)試原理及壓痕特征。并在以上方法中選擇適合測(cè)量下列材料硬度的方法和標(biāo)尺：滲碳層的硬度分布，淬火鋼，灰口鑄鐵，氮化層的硬度，高速鋼刀具，退火的0鋼，調(diào)質(zhì)后的40Cr主軸，淬火鋼中馬氏體和殘余奧氏體的鑒別與分布，鋁合金鑄錠。2、什么是金屬材料的塑性？對(duì)于下列材料的塑性：調(diào)質(zhì)鋼試樣，(2)20Cr滲碳淬火鋼試樣，鋼淬火回火試樣，(4)灰鑄鐵試樣，分別選用哪種試險(xiǎn)機(jī)（液壓萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)），采用何種試驗(yàn)方法測(cè)量。答：塑性：材料受到外力作用產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。塑性衡量：(1)40CrNiMo調(diào)質(zhì)鋼：液壓萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，單向拉伸實(shí)驗(yàn)。(2)20Cr滲碳淬火鋼：扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)，扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)。(3)淬火、回火W18Cr4V鋼：液壓萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，彎曲實(shí)驗(yàn)。(4)灰鑄鐵：液壓萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，壓縮實(shí)驗(yàn)。3、選擇合適的常用的靜載實(shí)驗(yàn)方法及設(shè)備測(cè)定材料性能。(1)20CrMnTi滲碳表面質(zhì)量檢驗(yàn)；調(diào)質(zhì)鋼的塑性；(3)車(chē)刀的塑性；鑄

鐵基座的承載能力；答：(1)20CrMnTi滲碳表面質(zhì)量檢驗(yàn)——扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)，扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)；(2)調(diào)質(zhì)鋼的塑性——萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)（拉伸試驗(yàn)機(jī)），拉伸試驗(yàn)；(3)車(chē)刀的塑性——萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，彎曲試驗(yàn)；(4)鑄鐵基座的承載能力——萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，壓縮試驗(yàn)。第章料沖韌及溫性一、名詞解釋韌脆轉(zhuǎn)變溫度一定的加載方式下度冷卻到某一溫度或溫度范圍時(shí)，出現(xiàn)韌性斷裂向脆性斷裂的轉(zhuǎn)變，該溫度稱(chēng)為韌脆轉(zhuǎn)變溫度。低溫脆性：材料隨著溫度下降，脆性增加，當(dāng)其低于某一溫度時(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的現(xiàn)象。。二、單項(xiàng)選擇題1、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、變差、無(wú)影響D難以判斷2、判斷韌性的依據(jù)是（）A、強(qiáng)度和塑性、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3、材料的沖擊韌度越大，其韌性就（）A、越好、越差、無(wú)影響D難以確定4缺口試樣的沖擊實(shí)驗(yàn)中口試樣的厚度越大樣的沖擊韌度韌脆轉(zhuǎn)變溫度越（a)大、高；b)小、低；c)小、高；d)大、低5、在缺口試樣的沖擊實(shí)驗(yàn)中，缺口越尖銳，試樣的沖擊韌度（）a)越大；b）越小；c）不變；d）無(wú)規(guī)律6、當(dāng)應(yīng)變速率在（）內(nèi)，金屬力學(xué)性能沒(méi)有明顯變化，可按靜載荷處理。a)10-4～10-2s-1）10-2～10-1s-1；c）10-6～106s-1；d）無(wú)規(guī)律三、判斷題（）1、測(cè)量陶瓷、鑄鐵的沖擊吸收功時(shí)，一般采用夏比U型缺口試樣，很少采用V型及無(wú)缺口沖擊試樣。四、填空題1、材料的韌性溫度儲(chǔ)備通常用符號(hào)。表示，取值在溫度范圍，對(duì)于相同的材料而言，韌性溫度儲(chǔ)備越大，材料的工作溫度就越，材料就越。對(duì)于承受沖擊載荷作用的重要機(jī)件，韌性溫度儲(chǔ)備取。2面心立方金屬的韌脆轉(zhuǎn)變溫度比體心立方金屬面心立方金屬的塑性比體心立方金屬。3、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一次沖擊彎驗(yàn)用標(biāo)口樣分別為、。4、低溫脆性常發(fā)生在具有或結(jié)構(gòu)的金屬及合金中，而在結(jié)構(gòu)的金屬及合金中很少發(fā)現(xiàn)。五、簡(jiǎn)答題

1、何謂低溫脆性？在哪些材料中發(fā)生低溫脆性？采用什么衡量材料的低溫脆性？2、試從宏觀上和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(méi)有呢？六、分析題1驗(yàn)下列材料的沖擊韌性些開(kāi)缺口些不開(kāi)缺口瓷鐵W18Cr4V，20鋼，40CrNiMo，20CrMnTi，硬質(zhì)合金，答：陶瓷、鑄鐵、、Crl2MoV沖擊試驗(yàn)不用開(kāi)缺口；20鋼，40CrNiMo，20CrMnTi擊韌性試驗(yàn)需要開(kāi)缺口。第章料斷韌一、名詞解釋斷裂韌度當(dāng)應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子增大到一臨界值帶裂紋的材料發(fā)生斷裂該臨界值稱(chēng)為斷裂韌度。二、單項(xiàng)選擇題1、最容易產(chǎn)生脆性斷裂的裂紋是（）裂紋。A、張開(kāi)；B、表面；C、內(nèi)部不均勻；D、閉合。2、K的腳標(biāo)表示I型裂紋，I型裂紋表示（）裂紋。ⅠA、張開(kāi)型；B、滑開(kāi)型；C、撕開(kāi)型；D、組合型。3、I型（張開(kāi)型）裂紋的外加應(yīng)力與裂紋面（而II型（滑開(kāi)型）裂紋的外加應(yīng)力與裂紋面（a)平行、垂直；垂直、平行；c)成45°角、垂直；d)平行、成5°角4、平面應(yīng)變條件下裂紋尖端的塑性區(qū)尺寸（）平面應(yīng)力下的塑性區(qū)。a)大于；b)小于；c)等于；d)不一定5、材料的斷裂韌度K隨板厚或構(gòu)件截面尺寸的增加而（ICa)減少；b）增加；c）無(wú)影響三、判斷題（、沖擊韌度、靜力韌度、斷裂韌度，都是衡量材料韌性大小的力學(xué)性能指標(biāo)。而且，它們采用相同的計(jì)量單位。四、填空題1、應(yīng)力強(qiáng)度因子反映了裂紋尖端區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)的強(qiáng)度，它綜合反映了_和裂紋位置、__裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度的影響。2、根據(jù)外加應(yīng)力的類(lèi)型及其與裂紋擴(kuò)展面的取向關(guān)系，裂紋擴(kuò)展的基本方式有其中以

開(kāi)型(Ⅱ型)裂紋擴(kuò)展和最為危險(xiǎn)。

三類(lèi)

，3、低溫脆性常發(fā)生在具有結(jié)構(gòu)的金屬及合金中很少發(fā)現(xiàn)。

結(jié)構(gòu)的金屬及合金中，而在4、材料的韌性是表征材料在外力作用下，從變形到斷裂全過(guò)程中的能力根據(jù)試樣形狀和加載速率材料的韌性可分為試樣的靜力韌性、試樣的沖擊韌性和試樣的斷裂韌性。5彈性斷裂力學(xué)處理問(wèn)題有兩種方法：、。五、簡(jiǎn)答題1、說(shuō)明和K的異同。對(duì)比K和K的區(qū)別。說(shuō)明K和K中的I的含義。IICICCIIC

C0.20.2CC0.20.2C答：K力學(xué)參量，表示裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度的大小，取決于外加應(yīng)力、裂I紋尺寸和裂紋類(lèi)型，與材料無(wú)關(guān)K代表的是材料的斷裂力學(xué)性能指標(biāo)，是臨Ic界應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子，取決于材料的成分、組織結(jié)構(gòu)等內(nèi)在因素。稱(chēng)為平面應(yīng)Ic變的斷裂韌性K為平面應(yīng)力的斷裂韌性。對(duì)于同一材料而言，K<K，平面應(yīng)cIcc變狀態(tài)更危險(xiǎn)通常以前者衡量材料的斷裂韌性KI表示I型裂紋K中的IICI代表平面應(yīng)變。2、何謂應(yīng)力強(qiáng)度因子，其表達(dá)式的一般形式如何?六、計(jì)算題1、已知一構(gòu)件的工作應(yīng)力σ=800MPa裂紋長(zhǎng)度應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子=2σ·a1/2。鋼材的隨σ增加而下降，其變化如下表所示：Ⅰ

Ⅰσ/MPa11001200130014001500KⅠ

108.5085.2569.7554.2546.50若按屈服強(qiáng)度計(jì)算的安全系數(shù)找出既保證材料強(qiáng)度儲(chǔ)備又不發(fā)生脆性斷裂的鋼材強(qiáng)度。若時(shí)，上述材料是否滿(mǎn)足要求？解：根據(jù)應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子的定義（取K

2a1/21/71.55MPa?m

1/2根據(jù)強(qiáng)度安全系數(shù)n=1.4算，鋼材的許用應(yīng)力[σ]=σ/n，故σ應(yīng)該0.20.2為：800可以選用第二組的鋼材；根據(jù)強(qiáng)度安全系數(shù)n=1.7算，鋼材的許用應(yīng)力[σ]=σ/n，故σ應(yīng)該0.20.2為：8001360MPa上述的材料在滿(mǎn)足韌性要求的同時(shí)，難以滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。第章料疲性一、名詞解釋疲勞斷裂工件在變動(dòng)載荷和應(yīng)變長(zhǎng)期作用下因累積損傷而引起的斷裂現(xiàn)象。變動(dòng)載荷：指載荷大小，甚至方向隨時(shí)間變化的裁荷。疲勞強(qiáng)度：在指定疲勞壽命下，材料能承受的上限循環(huán)應(yīng)力。二、單項(xiàng)選擇題1、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2、對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力的應(yīng)力比R為（a)0；b)1；c)-1；d)∞3、在研究周疲勞中，常通過(guò)控制（B）的方式進(jìn)行。a)應(yīng)力；b)應(yīng)變；)時(shí)間；d)頻率4、不對(duì)稱(chēng)循環(huán)疲勞強(qiáng)度、耐久強(qiáng)度、接觸疲勞強(qiáng)度都屬于（）產(chǎn)生的力學(xué)性

能。A、接觸載荷；、沖擊載荷；、交變載荷；D化學(xué)載荷。三、判斷題（勞強(qiáng)度屬于強(qiáng)度類(lèi)力學(xué)性能指標(biāo)屬于高溫拉伸的力學(xué)性能指標(biāo)。（、過(guò)載持久值表征疲勞斷裂時(shí)的應(yīng)力循環(huán)周次，屬于采用能量方法表示的力學(xué)性能指標(biāo)，與應(yīng)變比能、斷裂韌度相同。（、疲勞裂紋萌生后便馬上開(kāi)始擴(kuò)展，擴(kuò)展分為亞穩(wěn)擴(kuò)展和失穩(wěn)擴(kuò)展兩個(gè)階段，而且，亞穩(wěn)擴(kuò)展的速率較快。（、疲勞曲線上的水平線代表有限壽命區(qū)邊界；斜線段代表無(wú)限壽命區(qū)邊界。（）5、同種材料的疲勞強(qiáng)度：σ>σ>τ-1P-1-1（）6、材料的抗拉強(qiáng)度越大，其疲勞強(qiáng)度也越大。（）7疲勞曲線傾斜段傾斜得愈陡直，持久值就愈高，材料對(duì)過(guò)載的抗力愈高。（）8、q近零，表明材料對(duì)缺口十分敏感；＝1，表明材料對(duì)缺口完全不ff敏感。（）9、次載鍛煉可以提高材料的疲勞強(qiáng)度。（）10、低于1Hz的加載，料的疲勞強(qiáng)度基本不受頻率變化影響。（）11、溫度↑，疲勞強(qiáng)度↓。（）12、腐蝕疲勞存在無(wú)限壽命疲勞極限，因而腐蝕疲勞曲線無(wú)水平段。（）13、材料強(qiáng)度愈高，表面粗糙度對(duì)疲勞極限的影響愈顯著。（）14、粗糙度愈低，材料的疲勞極限愈低。四、填空題1典型的疲勞斷口具有、、三個(gè)特征區(qū)組成。宏觀特征為貝紋線的是。疲勞過(guò)程分為、、三個(gè)階段。2勞區(qū)的每組貝紋線好像一簇以疲勞源為圓心的平行弧線側(cè)指向，凸側(cè)指向方向。3、是疲勞斷口的宏觀特征，是疲勞斷口的微觀特征。4、裂紋擴(kuò)展的兩個(gè)階段，第Ⅰ階段是沿著最大方向向內(nèi)擴(kuò)展第Ⅰ階段沿垂直方向擴(kuò)展形成，直到最后形成。5、對(duì)于疲勞斷口的瞬斷區(qū)，脆性材料的斷口呈；韌性材料斷口在心部平面應(yīng)變區(qū)呈或，邊緣區(qū)則有。6、過(guò)載持久值是材料在高于的一定應(yīng)力下工作，發(fā)生疲勞斷裂的。7、隨著機(jī)件尺寸↑，其疲勞強(qiáng)度↓，這種現(xiàn)象稱(chēng)為。8、按照應(yīng)力高低和斷裂壽命對(duì)疲勞分類(lèi)，則>105

,稱(chēng)為，又稱(chēng)為10

2

～10

5

為稱(chēng)為。我們通常所稱(chēng)的疲勞指。五、簡(jiǎn)答題1、什么是疲勞斷裂？何提高零件的疲勞強(qiáng)度？列出至少四條提高金屬疲勞性能的具體措施。答在交變載荷作用下雖然零件所受應(yīng)力遠(yuǎn)低于材料的屈服點(diǎn)但在長(zhǎng)期使用中往往會(huì)突然發(fā)生斷裂，這種破壞過(guò)程稱(chēng)為疲勞斷裂。

提高零件疲勞強(qiáng)度的措施改善機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)避免應(yīng)力集中提高加工工藝減少內(nèi)部組織缺陷；降低零件表面粗糙度和表面強(qiáng)化。eq\o\ac(○,1)噴丸處理eq\o\ac(○,2)表面熱處理eq\o\ac(○,3)合強(qiáng)化eq\o\ac(○,4)次載鍛煉。2、疲勞斷裂和脆性斷裂有何異同點(diǎn)？答脆性斷裂和疲勞斷裂在斷裂前都沒(méi)有明顯的塑性變形屬于低應(yīng)力的破壞但是這兩種斷裂還是有明顯的區(qū)別在斷裂完成時(shí)間上脆性斷裂一般不需要多次加載而瞬時(shí)完成疲勞斷裂需要多次加載溫度對(duì)疲勞斷裂影響不大溫度下降，脆性斷裂的危險(xiǎn)增加，溫度對(duì)脆斷影響大斷口形貌上，疲勞斷裂的斷口一般呈現(xiàn)細(xì)齒狀的光亮花紋，疲勞斷口是光亮、平直的結(jié)晶狀斷口。3、寫(xiě)出下列符號(hào)的含義：δ，σe,σ,σ，σ（/σs），F(xiàn)ATT50σ。1000.050.2－14、疲勞斷口宏觀斷口和微觀斷口分別有什么特征？5、為何表面強(qiáng)化能有效地提高承受彎曲與扭轉(zhuǎn)循環(huán)載荷下材料的疲勞強(qiáng)度？6、采用哪些表面強(qiáng)化工藝可以抑制材料表面疲勞裂紋的萌生和擴(kuò)展？為什么？第章料磨性一、名詞解釋磨損在摩擦作用下物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)表明逐漸分離出磨屑從而不斷損傷的現(xiàn)象。二、單項(xiàng)選擇題1、因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的磨損分為三個(gè)階段穩(wěn)定磨損階段和劇烈磨損階段。A磨合階段B疲勞磨損階段C輕微磨損階段D不穩(wěn)定磨損階段。2、與干摩擦相比，加入潤(rùn)滑劑后摩擦副間的摩擦系數(shù)將會(huì)（a)增大；b)減??；不變；d)不一定3、根據(jù)剝落裂紋起始位置及形態(tài)的差異，接觸疲勞破壞分為點(diǎn)蝕、淺層剝落和（）三類(lèi)。A、麻點(diǎn)剝落；、深層剝落；、針狀剝落；D表面剝落。三、判斷題（、接觸疲勞過(guò)程是在純滾動(dòng)的條件下產(chǎn)生的材料局部破壞，也經(jīng)歷了裂紋形成與擴(kuò)展兩個(gè)階段。（）2、就耐磨性而言，聚合物與金屬配對(duì)的摩擦副優(yōu)于金屬與金屬配對(duì)的摩擦副。（）3、鉛基合金軸瓦與鋼之間滑動(dòng)粘結(jié)磨損的分離面便發(fā)生在強(qiáng)度較弱的材料上，被剪斷的材料將轉(zhuǎn)移到強(qiáng)度較高的材料上。四、填空題1、按照兩接觸面運(yùn)動(dòng)方式的不同，可以將摩擦分為摩擦和摩擦。2、材料的摩擦方式主要分為摩擦、摩擦。3、根據(jù)摩擦面損傷和破壞的形式（磨損的失效機(jī)制），磨損主要有、、、，其中兩接觸材料做滾動(dòng)或滾滑摩擦?xí)r極易出現(xiàn)，是、常見(jiàn)的磨損失效形式滑動(dòng)軸承的磨損形式以居多軟齒面齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)中容易出現(xiàn)粘著磨損，硬齒面齒輪容易出現(xiàn)接觸疲勞。

4、機(jī)件運(yùn)行時(shí)的磨損過(guò)程分為三個(gè)階段：、、三個(gè)階段少的磨損率免出現(xiàn)。5、磨粒磨損是摩擦副的一方表面存在堅(jiān)硬的或在接觸面間存在時(shí)產(chǎn)生的磨損。6、磨粒磨損的主要特征是摩擦面上有或因明顯犁皺形成的。五、簡(jiǎn)答題1、機(jī)械正常的磨損過(guò)程有何特征，應(yīng)當(dāng)如何控制各個(gè)階段。2、簡(jiǎn)述常見(jiàn)的磨損類(lèi)型和特點(diǎn)？如何提高材料的耐磨粒磨損抗力？答：常見(jiàn)的磨損類(lèi)型和特點(diǎn)有eq\o\ac(○,1)

粘著磨損，特點(diǎn)是機(jī)件表面有大小不等的結(jié)

疤。eq\o\ac(○,2)磨粒磨損，摩擦面上有擦傷

或明顯犁皺紋。eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,)腐蝕磨損，氧化磨損，磨損產(chǎn)物為氧化物如紅褐色

的三氧化二鐵。eq\o\ac(○,4)eq\o\ac(○,)接觸疲勞磨損，出現(xiàn)許多豆?fàn)?、貝殼狀或不?guī)則形狀的凹坑。提高磨粒磨損的抗力可以選用高硬度韌性好的材料或使用表面硬化的材料。第章料高力性一、名詞解釋蠕變：材料在長(zhǎng)時(shí)間的恒溫、恒載荷下緩慢產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象。應(yīng)力松馳恒定溫度和形變作用下材料內(nèi)部的應(yīng)力隨時(shí)間增加而逐漸衰減的現(xiàn)象。二、單項(xiàng)選擇題1、蠕變是材料的高溫力學(xué)性能，是緩慢產(chǎn)生（）直至斷裂的現(xiàn)象。A、彈性變形；B、塑性變形；C、磨損；D、疲勞。2、應(yīng)力松弛是材料的高溫力學(xué)性能，是在規(guī)定的溫度和初始應(yīng)力條件下，金屬材料中的（）隨時(shí)間增加而減小的現(xiàn)象。A、彈性變形；、塑性變形；、應(yīng)力；D屈服強(qiáng)度。3、蠕變是指材料在（）的長(zhǎng)期作用下發(fā)生的塑性變形現(xiàn)象。a)恒應(yīng)變；b)恒應(yīng)力；c)恒加載速率；d)恒定頻率4、蠕變過(guò)程可以用蠕變曲線來(lái)描述，按照蠕變速率的變化，可將蠕變過(guò)程分為三個(gè)階段恒速階段和加速階段。A、磨合階段；、疲勞磨損階段；、減速階段；D不穩(wěn)定階段。5、σT表示給定溫度T下，恰好使材料經(jīng)過(guò)規(guī)定的時(shí)間發(fā)生斷裂的（ta)蠕變極限；b)持久強(qiáng)度；c)高溫強(qiáng)度；d)抗拉強(qiáng)度6、細(xì)晶強(qiáng)化是非常好的強(qiáng)化方法，但不適用于（a)