汽车材料第一章习题

汽车材料习题第一章金属材料的力学性能思考题1、什么是金属的力学性能？金属的力学性能包括哪些？答：金属的力学性能是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能。金属的力学性能包括强度、塑性、强度、冲击韧性、疲劳强度。2、根据作用形式的不同，载荷分为哪几类？答:静载荷、冲击载荷、疲劳载荷。3、什么是强度？其常用性能指标有哪些？各用什么符号表示？答：强度是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能。其常用性能指标有屈服点、规定残余伸长应力、抗拉强度。其符号分别为σs、σr、σb4、什么是塑性？其常用性能指标有哪些？各用什么符号表示？答：塑性是指金属材料在载荷作用下产生塑性变形而不破坏的能力。其常用性能指标有延伸率、断面收缩率。其符号分别为δ、Ψ5、伸长率与断面收缩率，哪一个性能指标能更真实地反映金属的塑性？答：延伸率广泛被作为衡量金属材料机械性能的一个重要指标。据此推测：伸长率更能真实地反映金属的塑性。6、什么是硬度？常用的硬度试验方法有哪些？各用什么符号表示？答：硬度是指金属表面抗击局部塑性变形的破坏的能力。维氏硬度符号：HV，洛氏硬度符号：HR，布氏硬度符号：HB。7、布氏、洛氏、维氏硬度试验方法各有哪些优缺点？说明其应用范围。答：布氏硬度优点：测量数值稳定，准确，能较真实地反映材料的平均硬度；缺点：压痕较大，操作慢，不适用批量生产的成品件和薄形件；布氏硬度测量范围：用于原材料与半成品硬度测量，可用于测量铸铁；非铁金属（有色金属）、硬度较低的钢（如退火、正火、调质处理的钢）；洛氏硬度特点：优点：测量迅速、简便、压痕小、硬度测量范围大；缺点：数据准确性、稳定性、重复性不如布氏硬度；洛氏硬度测量范围：可用于成品和薄件，但不宜测量组织粗大不均匀的材料；维氏硬度特点：测量范围大，可测量硬度为10~1000HV范围的材料，量压痕小；缺点：生产率比洛氏硬度试验低，不宜于成批生产检验，且对试样表面质量要求较高；维氏硬度应用：可测量较薄的材料和渗碳、渗氮等表面硬化层；8、为什么在生产中硬度试验比拉伸试验更实用？答：一、它属于非破坏性试验，试验方法比较简单，对试件的形状及尺寸适应性较强，试验效率高。二、金属材料硬度与其它物理特性之间存在一定的对应关系。三、拉伸试验设备庞大、操作复杂、要制备试样、试验效率低，对于许多金属材料，都有一硬度试验和拉力试验的换算表可查。因此，在检测材料力学性能时，人们越来越多地采用硬度试验，而较少采用拉伸试验。9、什么是冲击韧性？其值用什么符号表示？Aк表示什么意思？答：冲击韧性是指金属材料抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力；其值的符号为aк；而Aк表示冲断样式所做的功。10、什么是疲劳现象？什么是疲劳极限？疲劳极限常用什么符号表示？答：疲劳现象是指机械在交变载荷的作用下，裂纹的形成与扩展过程，裂纹扩展的后期就会产生断裂；疲劳极限是指当应力低于某一值时，即使循环次数无穷多也不发生断裂；常用符号为σ-1；练习题1、画出低碳钢的力——伸长曲线，并简述拉伸变形的几个阶段。①oe段：直线、弹性变形。②es段：曲线、弹性变形+塑性变形。③ss’段：水平线（略有波动）明显的塑性变形屈服现象，作用的力基本不变，试样连续伸长。④s’b曲线：弹性变形+均匀塑性变形⑤b点出现缩颈现象，即试样局部截面明显缩小试样承载能力降低，拉伸力达到最大值，而后降低，但变形量增大，K点时试样发生断裂。2、有一低碳钢试样，原始标距长度为100mm，直径￠10mm。在试验力达到1800N时试样产生屈服现象，试验力达到36110N时出现缩颈现象，然后被拉断。将以断裂的试样对接起来测量，标距长度为133mm，断裂处最小直径为￠6mm。试计算材料的σs、σb、δ、ψ。答：有公式得σs＝1800÷[π×（10÷2）2]＝72／π;Mpaσb＝36110÷[π×（10÷2）2]＝1444.4／π;Mpaδ＝(133－100)÷100＝33％ψ＝[π×（10÷2）2－π×（6÷2）2]÷π×（10÷2）2＝64％3、下列硬度标注方法是否正确?不正确如何改?㈠、600—650HBS;㈡、15—20HRC；㈢、89—100HRA；㈣、HRC45；㈤、HBS210—240；答：①正确；②正确；③正确；④不正确；改法：45HRC；⑤不正确：改法：210—240HBS；4、填写表格比较金属的各项力学性能指标力学性能符号单位含义应用举例强度σMPa金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能作为选材依据塑性δ%金属材料在载荷作用下产生塑性变形而不破坏的能力可避免突然断裂，保证机件的安全可靠硬度HBSHBWHRAHRBHBCHVMPa金属表面抗击局部塑性变形的破坏的能力检查毛坯和成品件、热处理件的重要指标冲击韧性aкJ/cm2金属材料抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力夏比冲击试验疲劳强度σNMPa试样在交变应力作用下，在规定的循环次数规定材料的使用极限作者：吴修浪11级汽运一班