工程材料第1章习题
工程材料学课后习题答案
第一章钢的合金化基础1、合金钢是如何分类的？1) 按合金元素分类：低合金钢，含有合金元素总量低于5%；中合金钢，含有合金元素总量为5%-10%；中高合金钢，含有合金元素总量高于10%。
2) 按冶金质量S、P含量分：普通钢，P≤0.04%,S≤0.05%;优质钢，P、S均≤0.03%；高级优质钢，P、S均≤0.025%。
3) 按用途分类：结构钢、工具钢、特种钢2、奥氏体稳定化，铁素体稳定化的元素有哪些？奥氏体稳定化元素, 主要是Ni、Mn、Co、C、N、Cu等铁素体稳定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等3、钢中碳化物形成元素有哪些（强-弱），其形成碳化物的规律如何？1) 碳化物形成元素：Ti、Zr、Nb、V、Mo、W、Cr、Mn、Fe等(按形成的碳化物的稳定性程度由强到弱的次序排列) ，在钢中一部分固溶于基体相中，一部分形成合金渗碳体, 含量高时可形成新的合金碳化物。
2) 形成碳化物的规律a) 合金渗碳体—— Mn与碳的亲和力小，大部分溶入α-Fe或γ-Fe中，少部分溶入Fe3C中，置换Fe3C中的Fe而形成合金渗碳体（Mn,Fe）3C; Mo、W、Cr少量时，也形成合金渗碳体b) 合金碳化物——Mo、W 、Cr含量高时，形成M6C(Fe2Mo4C Fe4Mo2C),M23C6(Fe21W2C6 Fe2W21C6)合金碳化物c) 特殊碳化物——Ti 、V 等与碳亲和力较强时i. 当rc/rMe<0.59时，碳的直径小于间隙，不改变原金属点阵结构，形成简单点阵碳化物（间隙相）MC、M2C。
ii. 当rc/rMe>0.59时，碳的直径大于间隙，原金属点阵变形，形成复杂点阵碳化物。
★4、钢的四种强化机制如何？实际提高钢强度的最有效方法是什么？1) 固溶强化：溶质溶入基体中形成固溶体能够强化金属；2) 晶界强化：晶格畸变产生应力场对位错运动起到阻碍达到强化，晶格越细，晶界越细，阻碍位错运动作用越大，从而提高强度；3) 第二相强化：有沉淀强化和弥散强化，沉淀强化着眼于位错运动切过第二相粒子；弥散强化着眼于位错运动绕过第二相粒子；4) 位错强化：位错密度越高则位错运动越容易发生相互交割形成割阶，引起位错缠结，因此造成位错运动困难，从而提高了钢强度。
建筑工程材料习题集01
第一章工程材料基本性质一、判断题1．含水率为4%的湿砂重100g，其中水的重量为4g。
2．热容量大的材料导热性大，受外界气温影响室内温度变化比较快。
3．材料的孔隙率相同时，连通粗孔者比封闭微孔者的导热系数大。
4．从室外取一块重为G1的粘土砖。
浸水饱和后重为G2，烘干后重为G3，则这块粘土砖的质量吸水率为ωm=（G2－G3）/G15．同一种材料，其表观密度越大，则其孔隙率越大。
6．将某种含水的材料，置于不同的环境中，分别测得其密度，其中以干燥条件下的密度为最小。
7．吸水率小的材料，其孔隙率最小。
8．材料的抗冻性与材料的孔隙率有关，与孔隙中的水饱和程度无关。
9．在进行材料抗压强度试验时，大试件比小试件的试验结果指标值偏小。
10．某些材料虽然在受力初期表现为弹性，达到一定程度后表现出塑性特征，这类材料称为塑11．材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。
12．材料进行强度试验时，加荷速度快的比加荷速度慢的试验结果指标值偏小。
13．材料在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。
14．某材料含大量开口孔隙，直接用排水法测定其体积，该材料的质量与所测得的体积之比即为该材料的表观密度。
15．材料的抗渗性与材料的开口孔隙率关系不大。
16．材料的冻融破坏主要是由于材料的水结冰造成的。
17．钢材因具有良好的技术性质，因此能承受较大的弹性变形和较小的塑性变形。
18．材料含水会使堆积密度和导热性增大，强度提高，体积膨胀。
19．材料在自然状态下的体积，包括材料内部孔隙在内的体积和颗粒之间的空隙体积。
20．材料的绝对实体积是指固体物质所占体积，包括材料的内部孔隙体积。
二、填空题1．材料的吸湿性是指材料在空气中2．材料的吸水性用来表示，吸湿性用来表示。
3．材料耐水性的强弱可以用来表示；材料的耐水性越好，该数值越。
4．材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的来表示。
5．称取松散密度为1400kg/m3的干砂200g，装入广口瓶中，再把瓶中注满水，这时称重为500g。
工程材料12345章练习题g1
工程材料12345章练习题第1章工程材料的性能一、填空题1 ．零件在工作条件下可能受到的负荷及作用有（ ) , ( ) , ( ）。
2 ．材料常用的塑性指标有（）和（）两种，其中用（）表示塑性更接近材料的真实变形。
3 ．检验淬火钢成品件的硬度一般用（ ) ，而布氏硬度适用于测定（）材料的硬度。
4 ．零件的表面加工质量对其（）性能有很大影响。
5 ．在外力作用下，材料抵抗（）和（）的能力称为强度。
屈服强度与（）的比值，在工程上称作（）。
6 ．表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是（ ) ，其单位是（）。
7 ．金属材料的工艺性能有（ ) , ( ) , ( ) , ( ) , ( ）等。
二、选择题1 ．在设计汽车缸盖螺钉时应选用的强度指标是（）。
a .σeb . σsc . σ0.2d . σb2 ．有一碳钢制作的支架刚性不足，解决的办法是（）。
a ．用热处理方法强化b ．另选合金钢c ．增加横截面积d ．在冷塑性变形状态下使用3 ．材料在服役过程中的使用温度（）。
a ．应在其韧脆转变温度以上b ．应在其韧脆转变温度以下c ．与其韧脆转变温度相等d ．与其韧脆转变温度无关4 ．长轴类零件在热处理后进行冷校直，可能会造成力学性能指标降低，主要是( ）。
a . σb b . σ-1c ．δd . HB5 ．在零件图样上出现如下几种硬度技术条件的标注，其中正确的是（）。
a . HB159b . 180～210HBc . 800HVd . 10～17HRC三、判断题1 ．工业中所用金属材料均有明显的屈服现象。
（ )2 ．同种材料不同尺寸的试样所测得的延伸率相同。
（ )3 ．强度高的材料其密度和熔点也就大。
（ )4 ．零部件对材料性能的要求不仅要满足力学性能且要充分考虑其理化性能和工艺性能。
（ )5 ．目前金属材料仍旧是制造业中的主要工程材料，但高分子材料、陶瓷材料和复合材料的应用也日益增大。
（ )四、综合分析题1 ．在设计机械时哪两种强度指标用得较多？为什么？2 ．设计刚度好的零件，应根据何种指标选择材料？材料的E 越大，其塑性越差，这种说法是否正确？为什么？第2345 章一、填空题1 ．晶体与非晶体最根本的区别是（ ) , ( ) , ( ）。
第1章 1.2工程材料的性能练习题
第1章 1.2工程材料的性能练习题1．是非题(1)因为σb=kHB，所以一切材料的硬度越高，其强度也越高。
( )(2)静载荷是指大小不可变的载荷，反之则一定不是静载荷。
( )(3)所有的金属材料均有明显的屈服现象。
( )(4)喷丸处理及表面辊压能有效地提高材料的疲劳强度。
( )(5)生产中常用于测量退火钢、铸铁及有色金属的硬度方法为布氏硬度法。
( )(6)材料的强度高，其塑性不一定差。
( )(7)材料抵抗小能量多次冲击的能力主要取决于材料的强度。
( )(8)只要零件的工作应力低于材料的屈服强度，材料不会发生塑性变形，更不会断裂。
( )(9)蠕变强度是材料的高温性能指标。
( )(10)凡是在加热状态下对金属材料进行的变形或加工都属于热加工的范畴。
( ) （11）材料在弹性变形阶段满足σ＝Eε(胡克定律)，因此E是弹性指标。
( ) （12）一般情况下，材料的弹性模量随热加工工艺的变化而发生明显变化。
( ) 2．选择题(1)机械零件在正常工作情况下多数处于( )。
A．弹性变形状态B．塑性变形状态C．刚性状态D．弹塑性状态(2)下列四种硬度的表示方法中，最恰当的是A．700~850 HBW B．12~15 HRCC．170～230 HBW D．80～90 HRC(3)工程上希望材料的屈强比(σs ／σb)高些，目的在于( )。
A．方便设计B．便于施工C．提高使用中的安全系数D．提高材料的有效利用率(4)αK值小的金属材料表现为( )。
A．塑性差D．强度差C．疲劳强度差D．韧性差(5)在设计拖拉机缸盖螺钉时应选用的强度指标是( )。
A．σe B．σs C．σ0.2 D．σb(6)国家标准规定，对于钢铁材料进行疲劳强度试验时，取应力循环次数为( )所对应的应力作为疲劳强度。
A．106～107B．107～108C．106～108D．107～109(7)涂层刀具表面硬度宜采用( )法进行测量。
A．布氏硬度(HBS) B．布氏硬度(HUW)C．维氏硬度D．洛氏硬度(8)材料的低温性能指标是( )。
《工程材料》习题
第一篇材料的结构与性能第一章金属材料的结构与性能(一)解释名词致密度、晶格、晶胞、单晶体、多晶体、晶粒、亚晶粒、晶界、晶体的各向异性、刃型位错、空位、间隙原子、组元、相、组织、组织组成物、固溶体、金属间化合物、间隙相、σ b 、σs、σ、δ5、a k、σ-1、HB 、HRC。
0.2(二)填空题1.同非金属相比，金属的主要特性是_______________________________。
2. 晶体与非晶体最根本的区别是___________________________________。
3. 金属晶体中最主要的面缺陷是____________和______________。
4. 位错分两种，它们是________和_______，多余半原子面是___________位错所特有的。
5. 在立方晶系中，{120}晶面族包括_______________________________________________________________________等晶面。
6. 点缺陷有___________和___________两种；面缺陷中存在大量的_______。
7. γ-Fe、α-Fe 的一个晶胞内的原子数分别为_________和____________。
8. 当原子在金属晶体中扩散时，它们在内、外表面上的扩散速度较在体内的扩散速度_________________________。
9. 金属中晶粒越细小，晶界面积越_______________。
10. 已知银的原子半径为0.144nm,则其晶格常数为_______________nm。
11.固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度______________________。
12.以电子浓度因素起主导作用而生成的化合物称_________________。
13.材料常用的塑性指标有____________和____________两种。
其中用____________表示塑性更接近材料的真实变形。
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第一章工程材料基础知识参考答案1.金属材料的力学性能指标有哪些？各用什么符号表示？它们的物理意义是什么？答：常用的力学性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等。
强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏（过量塑性变形或断裂）的性能。
强度常用材料单位面积所能承受载荷的最大能力（即应力。
，单位为Mpa）表示。
塑性是指金属材料在载荷作用下，产生塑性变形（永久变形）而不被破坏的能力。
金属塑性常用伸长率5和断面收缩率出来表示：硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，是衡量材料软硬程度的指标，是一个综合的物理量。
常用的硬度指标有布氏硬度（HBS、HBW）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC等）和维氏硬度（HV）。
以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷,金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性。
冲击韧性的常用指标为冲击韧度，用符号a k表示。
疲劳强度是指金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力称为疲劳强度或疲劳极限。
疲劳强度用。
-1表示，单位为MPa。
2.对某零件有力学性能要求时，一般可在其设计图上提出硬度技术要求而不是强度或塑性要求，这是为什么？答：这是由它们的定义、性质和测量方法决定的。
硬度是一个表征材料性能的综合性指标，表示材料表面局部区域内抵抗变形和破坏的能力，同时硬度的测量操作简单，不破坏零件，而强度和塑性的测量操作复杂且破坏零件，所以实际生产中，在零件设计图或工艺卡上一般提出硬度技术要求而不提强度或塑性值。
3.比较布氏、洛氏、维氏硬度的测量原理及应用范围。
答：（1）布氏硬度测量原理：采用直径为D的球形压头，以相应的试验力F压入材料的表面，经规定保持时间后卸除试验力，用读数显微镜测量残余压痕平均直径d,用球冠形压痕单位表面积上所受的压力表示硬度值。
实际测量可通过测出d值后查表获得硬度值。
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）（2）洛氏硬度测量原理：用金刚石圆锥或淬火钢球压头，在试验压力F的作用下，将压头压入材料表面，保持规定时间后，去除主试验力，保持初始试验力，用残余压痕深度增量计算硬度值，实际测量时，可通过试验机的表盘直接读出洛氏硬度的数值。
《工程材料学》习题
《工程材料学》习题《工程材料学》习题第一章概论一、解释名词晶体、金属键、离子键、分子键、共价键二、填空题 1、材料科学的任务是揭示材料的之间的相互关系及变化规律。
2、材料的性能主要包括两个方面。
3、晶体物质的基本特征是。
4、固体中的结合键可分为种，它们是、、、。
三、是非题1、晶体是较复杂的聚合体。
2、结构材料是指工程上要求机械性能的材料。
3、物质的状态反映了原子或分子之间的相互作用和它们的热运动。
4、比重较大的金属是黑色金属，比重较小的金属是有色金属。
四、综合分析题1、比较离子晶体与分子晶体的结构特征及性能特点。
2、比较金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料在结合键上的差别。
第二章金属的结构一、名词解释固溶强化弥散强化相金属化合物固溶体二、是非题1、金属化合物相与固溶体相的本质区别在于前者的硬度高、脆性大。
2、于溶质原子对位错运动具有阻碍作用，因此造成固溶体合金的强度、硬度提高。
3、固溶体的强度、硬度一定比溶剂金属的强度、硬度高。
三、选择题1、固溶体合金在结晶时a)不发生共晶转变b)要发生共晶转变c)必然有二次相析出 d)多数要发生共析转变 2、二元合金中，铸造性能最好的合金是：a)固溶体合金b)共晶合金c)共析合金d)包晶成分合金 3、同素异构转变伴随着体积的变化，其主要原因是： a)晶粒尺寸发生变化b)过冷度发生变化c)致密度发生变化d)晶粒长大速度发生变化 4、二元合金中，压力加工性能最好的合金是a)固溶体合金b)共晶合金c)共析合金d)包晶成分合金四、填空题1、强化金属材料的基本方法：、和。
合金的两大基本相是和，其本质区别是。
第三章金属的结晶一、解释名词疲劳强度、组织、过冷度、晶格、变质处理、晶体结构、晶体二、是非题1、金属结晶的必要条件是快冷。
2、细晶粒金属的强度高但塑性差。
3、凡是液体凝固成固体的过程都是结晶过程。
4、金属的晶界是面缺陷。
晶粒越细，晶界越多，金属的性能越差。
5、纯金属的实际结晶温度与其冷却速度有关。
工程材料习题
第一章金属学基础一、名词解释1.过冷度2.均质成核3.非均质成核4.冷变形5.热变性6.加工硬化7.再结晶8.纤维组织9.锻造流线二、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.金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将：A．越高 B. 越低 C. 越接近理论结晶温度7.为细化晶粒，可采用：A. 快速浇注B. 加变质剂C. 以砂型代金属型8.铸锭剖面由表面到中心的晶粒特点依次为：A．表面等轴粗晶粒层，中间柱状晶粒层，心部细晶粒层B．表面细晶粒层，中间柱状晶粒层，心部等轴粗晶粒层C．表面等轴粗晶粒层，中间细晶粒层，心部柱状晶粒层D．表面等轴粗晶粒层，中间柱状晶粒层，心部等轴粗晶粒层9.下列三种方法制造紧固螺栓，哪一种比较理想（）。
A.直接用圆钢切削加工而成；B.将圆钢局部镦粗，然后再加工；C.用一厚钢板切削加工而成。
10.对重要受力零件，纤维组织的方向应该是与（）。
A.最大正应力和最大剪应力平行；B.最大正应力垂直和最大剪应力平行；C.最大正应力平行和最大剪应力垂直。
三、是非题1. 非晶体具有各向异性。
2. 每个体心立方晶胞中实际包含有2 个原子。
3. 每个面心立方晶胞中实际包含有2 个原子。
4. 每个面心立方晶胞中实际包含有4 个原子。
5. 每个体心立方晶胞中实际包含有4 个原子。
6. 单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性。
7. 晶体具有各向同性。
8. 单晶体具有各向同性，多晶体具有各向异性。
9. 物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。
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第1章习题
一、名称解释
疲劳强度、组织、过冷度、晶格、变质处理、晶体结构、晶体
二、判断题
1、金属结晶的必要条件是快冷。
2、细晶粒金属的强度高但塑性差。
3、凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。
4、金属的晶界是面缺陷。
晶粒越细，晶界越多，金属的性能越差。
5、纯金属的实际结晶温度与其冷却速度有关。
6、晶界是一种面缺陷，所以晶界面积越大，金属的机械性能越差。
7、实际金属在不同方向上的性能是不一样的。
8、所有金属材料在拉伸时均有明显的屈服现象。
三、选择题
1、决定金属结晶后晶粒大小的因素
a)液态金属的形核率b)金属的实际结晶温度
c)结晶速率d)晶核的长大速率
2、工程上使用的金属材料一般都具有
a)各向异性b)各向同性c)伪各向异性d)伪各向同性
3、金属在结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度
a)越高b)越低c)越接近理论结晶温度d)不能确定
4、多晶体的晶粒越细，则其
a)强度越高，塑性越好b)强度越高，塑性越差
c)强度越低，塑性越好d)强度越低，塑性越差
5、同素异构转变伴随着体积的变化，其主要原因是
a)晶粒尺寸发生变化b)过冷度发生变化
c)致密度发生变化d)晶粒长大速度发生变化
6、铸造条件下，冷却速度越大，则
a)过冷度越大，晶粒越细b)过冷度越大，晶粒越粗
c)过冷度越小，晶粒越细d)过冷度越大，晶粒越粗
四、填空题
1、金属在结晶过程中，冷却速度越大，则过冷度越，晶粒越，强度越，塑
性越。
2、金属的结晶主要由和两个基本过程组成。
3、金属结晶过程中，细化晶粒的方法有、和。
4、实际金属中存在、、缺陷。
其中，位错是缺陷，晶界
是缺陷。