工程材料及成形工藝試題一及答案

工程材料及成形工藝試題一及答案評(píng)卷人得分 一、是非題。（正確的在括號(hào)內(nèi)畫(huà)"，錯(cuò)的畫(huà)X,每題2分，，共10分）強(qiáng)度是指在外力作用下，工程材料抵抗變形和斷裂的能力。（）屈服強(qiáng)度是指試樣被拉斷前所承受的最大應(yīng)力，反映了工程材料抵抗斷裂破壞的能力，也是零件設(shè)計(jì)和工程材料評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)之一。（）通常根據(jù)工程材料斷裂時(shí)塑性變形的大小來(lái)確定其類(lèi)型。將AV5%的工程材料稱為塑性材料，將AN5%的工程材料稱為脆性材料。（）布洛氏硬度用HR表示，其可分為HRA、HRB、HRC三種。（）沖擊韌度是指沖斷試樣時(shí)，在缺口處單位面積上所消耗的沖擊吸收功。（）評(píng)卷人得分 二、選擇題。（每題10分，共20分）應(yīng)力與應(yīng)變的比值稱為彈性模量，用E表示（）（a）E；（b）V；（c）D；（d）T將（）的工程材料稱為塑性材料。（a）AN5%；（b）AN6%；（c）AN8%；（d）AN9%；在直徑為D的鋼珠上施加一定載荷F，使其壓入工程材料表層，載荷保持規(guī)定的時(shí)間后卸載，得到一直徑為d的壓痕。此實(shí)驗(yàn)是（）（a）洛氏硬度試驗(yàn)；（b）布氏硬度試驗(yàn)；（c）維氏硬度試驗(yàn)；（d）強(qiáng)度試驗(yàn)；（）是指當(dāng)工程材料呈現(xiàn)屈服現(xiàn)象時(shí)的屈服極限，反映了工程材料抵抗永久變形的能力，是零件設(shè)計(jì)和工程材料評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)之一。（a）抗拉強(qiáng)度；（b）屈服強(qiáng)度；（c）塑性；（d）硬度；（）是指工程材料在外力作用下產(chǎn)生永久變形而不破壞的能力。（a）抗拉強(qiáng)度；（b）屈服強(qiáng)度；（c）塑性；（d）硬度；（）是工程材料抵抗其他物體壓入其表面的性能。（a）抗拉強(qiáng)度；（b）屈服強(qiáng)度；（c）塑性；（d）硬度；用錐頂角120°的金剛石圓錐體或淬火鋼球作為壓頭，在一定試驗(yàn)力的作用下，將壓頭壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定的保持時(shí)間后，卸除主試驗(yàn)力，根據(jù)殘余壓痕深度計(jì)算被測(cè)工程材料的硬度是（）（a）洛氏硬度；（b）布氏硬度；（c）維氏硬度；（d）強(qiáng)度；洛氏硬度值可直接從硬度計(jì)讀取，壓痕深度越淺，工程材料硬度（）（a）越大；（b）越?。╟）可能大也可能??；（d）沒(méi)必然聯(lián)系；（）是用兩面夾角為136°的金剛石四棱錐體作為壓頭，在一定載荷下，經(jīng)規(guī)定的保持時(shí)間后卸載，得到一個(gè)正四方錐形壓痕。（a）洛氏硬度試驗(yàn)；（b）布氏硬度試驗(yàn)；（c）維氏硬度試驗(yàn)；（d）強(qiáng)度試驗(yàn)；（）是工程材料在沖擊載荷作用下表現(xiàn)出來(lái)的力學(xué)性能指標(biāo)。（a）塑性；（b）布氏硬度；（c）沖擊韌性；（d）維氏硬度；評(píng)卷人得分 三、簡(jiǎn)答題。（每空5分，共20分）布氏硬度洛氏硬度維氏硬度塑性。沖擊韌性評(píng)卷人得分四、解答題。（本題50分）工程材料的性能包括哪些？（5分）說(shuō)明工程材料的力學(xué)性能指標(biāo)幺、R、R、R、R、A、Z、％、Smax的名稱App0.2 OH eL k和含義。（5分）工程材料的力學(xué)性能包括哪些？（5分）工程材料的工藝性能包括哪些？（5分）什么是硬度？HB、HR、HV各代表什么硬度，可分別用什么方法測(cè)出？圖。（30分）試題一答案一、是非題。（正確的在括號(hào)內(nèi)畫(huà)/,錯(cuò)的畫(huà)X）" 2.X3.X4.X5.V二、選擇題。1-10aabbcdaacc三、簡(jiǎn)答題1.布氏硬度試驗(yàn)是在直徑為D的鋼珠上施加一定載荷F，使其壓入工程材料表層，載荷保持規(guī)定的時(shí)間后卸載，得到一直徑為d的壓痕。載荷除以壓痕面積的值稱為布氏硬度，用HB表示。洛氏硬度是用錐頂角120°的金剛石圓錐體或淬火鋼球作為壓頭，在一定試驗(yàn)力的作用下，將壓頭壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定的保持時(shí)間后，卸除主試驗(yàn)力，根據(jù)殘余壓痕深度計(jì)算被測(cè)工程材料的硬度。維氏硬度試驗(yàn)是用兩面夾角為136。的金剛石四棱錐體作為壓頭，在一定載荷下，經(jīng)規(guī)定的保持時(shí)間后卸載，得到一個(gè)正四方錐形壓痕。卸載后以壓痕面積作為維氏硬度，用HV表示。塑性是指工程材料在外力作用下產(chǎn)生永久變形而不破壞的能力。工程材料塑性好壞可通過(guò)拉伸試驗(yàn)來(lái)測(cè)定，工程材料的塑性指標(biāo)一般用伸長(zhǎng)率和斷面收縮率來(lái)評(píng)定。沖擊韌性是工程材料在沖擊載荷作用下表現(xiàn)出來(lái)的力學(xué)性能指標(biāo)。工程上常用擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)來(lái)測(cè)定沖擊韌性。四、解答題。1.工程材料的性能包括哪些？（5分）導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和磁答：工程材料的物理性能主要包括密度、熔點(diǎn)、熱膨脹性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和磁性等。2.說(shuō)明工程材料的力學(xué)性能指標(biāo)bA2.說(shuō)明工程材料的力學(xué)性能指標(biāo)bA、Rp、Rp02、R、R、A、eHeLZ、4、Smax的名稱和含義。（5分）答：如圖1-1所示，以拉力F除以試樣的原始截面S。所得出的應(yīng)力作為縱坐標(biāo)，以伸長(zhǎng)量△】除以試樣的原始長(zhǎng)度1。所得出的應(yīng)變作為橫坐標(biāo)，得到應(yīng)力一應(yīng)變曲線。應(yīng)如i圖1-1拉伸試樣與應(yīng)力一應(yīng)變曲線1—低碳鋼應(yīng)力一應(yīng)變曲線；2—拉伸試樣；3—拉斷后試樣由圖1-1可知，應(yīng)力一應(yīng)變曲線中OP段為一條斜直線，此時(shí)應(yīng)力與應(yīng)變呈比例關(guān)系，P點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為保持這種比例關(guān)系的最大應(yīng)力，稱為比例極限，用Rp表示。當(dāng)工程材料的塑性變形不明顯時(shí)，工程上通常將產(chǎn)生0.2%的殘余變形時(shí)的應(yīng)力作為條件屈服極限Rp°2。應(yīng)力一應(yīng)變曲線中OA為彈性變形階段，此時(shí)，卸掉載荷試樣將恢復(fù)到原來(lái)的長(zhǎng)度，A點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為工程材料承受最大彈性變形時(shí)的應(yīng)力，稱為彈性極限，用。表示。A在金屬材料呈現(xiàn)屈服現(xiàn)象時(shí)，在試驗(yàn)期間發(fā)生塑性變形而力不增加的應(yīng)力點(diǎn)應(yīng)區(qū)分為上屈服強(qiáng)度和下屈服強(qiáng)度。圖1-1中的Z點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為上屈服強(qiáng)度ReH，B點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為下屈服強(qiáng)度日建它是指當(dāng)工程材料呈現(xiàn)屈服現(xiàn)象時(shí)的屈服極限，反映了工程材料抵抗永久變形的能力，是零件設(shè)計(jì)和工程材料評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)之一。塑性是指工程材料在外力作用下產(chǎn)生永久變形而不破壞的能力。工程材料塑性好壞可通過(guò)拉伸試驗(yàn)來(lái)測(cè)定，工程材料的塑性指標(biāo)一般用伸長(zhǎng)率和斷面收縮率來(lái)評(píng)定，即4=￡■乂x100% (1-1)l0Z=S0-Sux100% （1-2）S0式中，A為伸長(zhǎng)率；孔為試樣拉斷后最終標(biāo)距長(zhǎng)度（mm）；1。為試樣原始標(biāo)距長(zhǎng)度（mm）；Z為斷面收縮率；S。為試樣原始截面積（mm2）；Su為試樣拉斷后最終橫截面積（mm2）。沖擊韌度是指沖斷試樣時(shí)，在缺口處單位面積上所消耗的沖擊吸收功，即a=—k （1-3）kS0式中，氣為沖擊韌度（J/cm2）；Ak為擺錘對(duì)試樣所做的功（J）；S。為試樣缺口處橫截面積（cm2）。當(dāng)S低于某一值時(shí)，曲線與橫坐標(biāo)平行，表示工程材料可經(jīng)無(wú)限次循環(huán)而不斷裂，這一應(yīng)力稱為疲勞強(qiáng)度，用Smax表示。工程材料的力學(xué)性能包括哪些？（5分）答：工程材料的力學(xué)性能指標(biāo)主要有強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌性和疲勞強(qiáng)度等，主要是通過(guò)力學(xué)性能試驗(yàn)測(cè)得的。工程材料的工藝性能包括哪些？（5分）答：工程材料的工藝性能是指工程材料對(duì)各種加工工藝手段所表現(xiàn)出的難易程度。其按工藝方法的不同可分為鑄造性能、鍛造性能、焊接性能和切削性能等。5.什么是硬度？HB、HR、HV各代表什么硬度，可分別用什么方法測(cè)出？圖。（3。分）答：硬度是工程材料抵抗其他物體壓入其表面的性能。工程材料硬度越高，其他物體壓入其表面越困難。硬度是工程材料的重要力學(xué)性能指標(biāo)之一。工程上常用的硬度有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。⑴布氏硬度布氏硬度試驗(yàn)是在直徑為D的鋼珠上施加一定載荷F，使其壓入工程材料表層，載荷保持規(guī)定的時(shí)間后卸載，得到一直徑為d的壓痕，如圖1-2所示。載荷除以壓痕面積的值稱為布氏硬度，用HB表示。布氏硬度的單位為kgf/mm2（或者M(jìn)Pa），但習(xí)慣上只寫(xiě)硬度數(shù)值而不標(biāo)出單位。布氏硬度試驗(yàn)所用鋼球，當(dāng)其是淬火鋼球時(shí)，硬度用HBS表示，適用于硬度值小于450的工程材料；當(dāng)其是硬質(zhì)合金鋼球時(shí)，硬度用HBW表示，適用于硬度值在450?650的工程材料。圖1-2布氏硬度試驗(yàn)原理圖(2)洛氏硬度用錐頂角120°的金剛石圓錐體或淬火鋼球作為壓頭，在一定試驗(yàn)力的作用下，將壓頭壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定的保持時(shí)間后，卸除主試驗(yàn)力，根據(jù)殘余壓痕深度計(jì)算被測(cè)工程材料的硬度，如圖1-3所示。圖1-3洛氏硬度試驗(yàn)原理圖洛氏硬度值可直接從硬度計(jì)讀取，壓痕深度越淺，工程材料硬度越大。根據(jù)壓頭形狀與載荷不同，洛氏硬度用HR表示，其可分為HRA、HRB、HRC三種。(3)維氏硬度維氏硬度試驗(yàn)是用兩面夾角為136°的金剛石四棱錐體作為壓頭，在一定載荷下，經(jīng)規(guī)定的保持時(shí)間后卸