工程材料与热加工重点习题

工程材料的力学性能习题一、填空题：1.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗______或_____的能力。2.金属塑性的指标主要有_______和_______两种。3.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、___________和__________三个阶段。4.常用测定硬度的方法有__________、__________和维氏硬度测试法。5.疲劳强度是表示材料在________载荷作用下而_______的最大应力值。6.根据低碳钢的拉伸试验曲线，可以将拉伸变形过程分为_______阶段、_______阶段、_______阶段及______阶段。7.材料的疲劳抗力一般与_______循环和_______循环有关。8.冲击韧性是表征材料抗_______载荷的能力。9.冲击韧性主要与_______有关，还与试样的尺寸、形状、表面质量及内部组织有关，是组织结构的敏感参量。10.韧性分为________韧性和________韧性两种。11.断裂韧性表征裂纹失稳扩展的抗力大小，与材料内部存在_______有关。12.弹性模量表明弹性变形的难易程度，它只与________有关，与合金化、热处理、冷变形等无关。二、选择题：1.表示金属材料屈服强度的符号是（）。A.σeB.σsC.σbD.σ-12.表示金属材料弹性极限的符号是（）。A.σeB.σsC.σbD.σ-13.在测量渗碳工件的硬度时，采用的硬度测试方法的表示符号是（）。A.HBB.HRC.HVD.HS4.金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（）。A.强度B.硬度C.塑性D.弹性5.材料若无明显的屈服现象，工程上规定了名义屈服极限，一般用（）表示。A.σ0.2B.σ0.1C.σ0.5D.σs6.用压痕深度表示硬度大小的硬度是（）。A.洛氏硬度B.布氏硬度C.维氏硬度D.布氏硬度和维氏硬度7.下列正确的标注是（）。A.HRC60B.200HBSC.20HRCD.HBW3008.下列正确的标注是（）。A.60HRCB.19HRCC.70HRCD.HRC67三、判断题1.用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。（）2.用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号HBW表示。（）3.根据国标，拉伸试样有圆形截面和方形截面两种，长度有10d0和5d0两种。（）4.在工程上常用规定弹性极限σ0.01或σ0.05来作为材料的弹性指标。（）5.材料屈服时若有上下屈服点，一般以下屈服点作为材料的屈服极限。（）6.材料屈服时若有上下屈服点，一般以上屈服点作为材料的屈服极限。（）7.机件的刚性除了与弹性模量有关，还与其截面尺寸有关。（）8.材料的塑性指标断面收缩率ψ与试样长度无关。（）9.材料的塑性指标延伸率δ与试样长度有关。（）10.材料的疲劳产生的原因与材料内部微裂纹和表面质量有关。（）四、名词解释1.疲劳强度2.塑性3.抗拉强度（强度极限）4.屈服强度（屈服极限）5.弹性极限6.硬度7.机械性能（力学性能）8.布氏硬度9.洛氏硬度10.维氏硬度11.冲击韧性12.断裂韧性金属的结构与结晶习题一、填空题：1.一切固态物质可以分为______与______两大类。2.晶体缺陷主要可分为_______、_______和_______三类。3.晶体缺陷中的点缺陷除了置换原子还有_______和________。4.面缺陷主要指的是_______和________。5.最常见的线缺陷有_______和________。6.体心立方晶格中的密排面是_________,密排方向是_________。7.面心立方晶格中的密排面是_________,密排方向是_________。8.面心立方晶格的配位数是__________。9.体心立方晶格的配位数是__________。10.晶体的三个特征点是__________、__________、__________。11.如右图箭头所指晶向的晶向指数是__________。12.如右图晶胞中斜面的晶面指数是__________。13.工业生产中细化晶粒的方法有__________、__________、__________三种14.晶粒越细，金属的强度越__________。15.金属结晶的必要条件是__________。16.金属结晶时过冷度越大，结晶的驱动力越__________，结晶就越容易。17.金属的结晶包括__________和__________两个基本过程。18.金属的形核包括__________和__________。19.实际生产条件下金属的形核方式是__________。20.金属铸件的凝固方式包括__________、__________、__________三种。21.金属铸锭的宏观组织是表面的__________区、中间的__________区、中心的__________区。22.金属晶粒的长大主要取决于__________和__________。23.结晶时，冷却速度越大，实际结晶温度__________，过冷度__________。24.｛111｝晶面族中共有__________个空间位向不同的晶面。25.｛110｝晶面族中共有__________个空间位向不同的晶面。26.金属的三种晶体结构中，__________结构塑性最好。27.如右图所示体心立方结构，图中阴影晶面的晶面指数为__________。二、选择题：1.每个体心立方晶胞中包含有（）个原子。A.1B.2C.3D.42.每个面心立方晶胞中包含有（）个原子。A.1B.2C.3D.43.属于面心立方晶格的金属有（）。A.α-Fe、铜B.α-Fe、钒C.γ-Fe、铜D.γ-Fe、钒4.属于体心立方晶格的金属有（）。A.α-Fe、铝B.α-Fe、铬C.γ-Fe、铝D.γ-Fe、铬5.在晶体缺陷中，属于点缺陷的有（）。A.间隙原子B.位错C.晶界D.缩孔6.属于｛111｝晶面族的晶面是A.（111）B.（100）C.（110）D.（0īī）7.下面叙述不正确的是（）。A.单晶体内部没有晶界B.多晶体内部有晶界C.晶界是小角度晶界D.晶界就是原子紊乱排列的过渡层。8.下面叙述正确的是（）。A.金属结晶时体系的自由能增加B.金属结晶时体系的自由能减小C.金属结晶时体系自由能基本不变D.金属结晶时体系自由能有时增大有时减小9.下面表述正确的是（）。A.液态金属的结构与固态相近B.液态金属的结构与气态相近C.液态金属具有与固态、气态完全不同的结构D.液态金属在结构上呈现长程有序、短程无序的状态。11.液态金属结晶所需的能量主要来自（）A.液体转变为固体时能量所产生的自由能差值B.液体结晶时出现液固界面而产生的界面能C.液体中的能量起伏D.液体自身储存的能量12.实际晶体的线缺陷表现为（）。A.空位和间隙原子B.位错C.晶界D.亚晶界三、判断题1.非晶体具有各向异性。（）2.晶体具有各向同性。（）3.单晶体具有各向同性，多晶体具有各向异性。（）4.单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性。（）5.不同晶体结构中不同晶面、不同晶向上的原子排列方式相同而排列紧密程度不同。（）6.实际金属内部原子排列是规则的，无缺陷的。（）7.金属结晶时，形核率越大，则晶粒越粗。（）8.金属结晶后晶体结构不再发生变化。（）9.室温下，金属晶粒越细小，其强度、硬度越高，塑性、韧性越低。（）10.金属结晶时，形核率越大，则晶粒越细。11.晶体缺陷的存在使金属的实际强度小于理论值，但随着缺陷的增多，金属又会产生强化。（）12.点缺陷又称为热缺陷。（）13.在立方晶胞中，存在关系（hkl）⊥[hkl]。（）14.晶向指数代表着一组相互平行、方向一致的晶向。（）15.晶面指数并不指某一特定的晶面，而是代表一组相互平行的晶面。。（）16.所有相互平行的晶面，其晶面指数相同或仅相差一负号。（）四、名词解释1.晶体与非晶体2.晶格3.单晶体与多晶体4.晶体缺陷5.冷却曲线6.理论结晶温度7.过冷度8.均匀形核9.异质形核10.变质处理五、简答题1.实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷？它们对力学性能有何影响？2.单晶体的各向异性是如何产生的？为何实际晶体都显示不出各项异性？3.晶体与非晶体的本质区别是什么？4.分析纯金属冷却曲线上出现“过冷现象”和“平台”的原因。合金的构造与二元合金相图习题一、填空题：1.影响置换固溶体溶解度的因素主要有__________、__________、__________。2.金属间化合物主要有三种类型，它们是__________、__________、__________。3.合金中的相结构包括__________和__________两大类。4.根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同，可将固溶体分为置换固溶体和__________。5.金属间化合物的性能特点是__________。二、选择题：1.下列表述不正确的是（）。A.相图是表示在平衡状态下，合金的组成相或组织状态与温度、压力、成分之间关系的简明图解B.相图只表示在平衡状态下，合金中的相与温度、压力、成分之间关系，与组织没有关系C.利用相图可以研究合金的相变、组织形成及其变化的规律D.相图是制定热加工工艺的重要工具2.共晶反应是（）。A．一种固相同时转变为二种固相B．二种固相同时转变为一种固相C．一种液相同时转变为二种固相D．一种液相转变为一种固相3.一个合金的室温组织为α+二次β+(α+β)，它由（)。A．二相组成B．三相组成C．四相组成D．两种组织组成物组成4.二元合金系中，两组元在液态无限互溶，在固态下仍能相互溶解而形成无限固溶体的相图称为（）相图。A．匀晶相图B．共晶相图C．共析相图D．包晶相图5.二元合金系中，两组元在液态相互溶解，而在固态下只能有限固溶，在一定温度下同时结晶出两种不同成分固相的转变称为（）。A．匀晶转变B．共晶转变C．共析转变D．包晶转变6.在一定温度下，一定成分的单相固溶体同时结晶出两个不同成分固相的转变称为（）。A．匀晶转变B．共晶转变C．共析转变D．包晶转变7.在一定温度下，由一种液相和一种固相相互作用而生成另一种固相的转变称为（）。A．匀晶转变B．共晶转变C．共析转变D．包晶转变三、判断题1.间隙固溶体只能是有限固溶体。（）2.纯金属可用一条温度轴表示出不同温度下的相状态。（）3.二元合金的组成相不仅与温度有关，还与合金的成分有关。（）4.杠杆定律只适用于相图中两相区的相或组织含量的计算。（）5.合金的结晶不是在恒温下进行的，而是有一定的温度范围。（）6.合金在结晶过程中不只有一个固相和液相，而是在不同范围内有不同的相，各相成分也变化。（）7.合金元素在固态下彼此相互溶解或部分地溶解，而形成成分和性能均匀的固态合金称为金属化合物。8.合金中各组成元素的原子按一定比例相互作用而生成的一种新的具有金属特性的物质称为固溶体。9.置换固溶体可以是无限固溶体。（）10.合金的结晶也包括形核与长大两个基本过程。（）四、名词解释1.组织2.合金3.相4.固溶体5.金属化合物6.相图7.匀晶相图8.共晶相图9.固溶强化10.枝晶偏析11.组元五、简答题1.间隙固溶体和间隙化合物在晶体结构和性能上有何区别？2.纯金属结晶与合金结晶有什么异同？3.什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？4.合金相图反映一些什么关系？应用时要注意什么问题？铁碳合金及铁碳相图习题一、填空题：1.珠光体是__________和__________形成的机械混合物。2.碳溶解在__________中所形成的__________称为铁素体。3.在Fe-Fe3C相图中，共晶点的含碳量为__________，共析点的含碳量为__________。4.低温莱氏体是__________和__________组成的机械混合物。5.高温莱氏体是__________和__________组成的机械混合物。6.在Fe-Fe3C相图中，共晶转变温度是__________，共析转变温度是__________。7.按含碳量和室温组织的不同，