材料性能学考卷及答案
材料性能学答案
1. 下列3组试验中，每组第一个测试方法测试的韧脆转化温度较低的是（ C ）。
A. 拉伸和扭转B. 缺口静弯曲和缺口扭转弯曲C. 光滑试样拉伸和缺口试样拉伸2. 渗氮层应该选择何种硬度方法测试硬度（ A ）A. 显微维氏硬度；B. 洛氏硬度；C. 布氏硬度；D.肖氏硬度3. 下列不属于解理断裂的基本微观特征的是（ A ）A．韧窝 B.解理台阶 C.河流花样 D.舌状花样4. 空间飞行器用的材料，要保证结构的刚度又要求有较轻的重量，一般情况下衡量此种材料弹性性能的指标是（ D ）A．杨氏模数 B.切边模数 C.弹性比功 D.比弹性模数5．K I表示I型裂纹，I型裂纹指的是（ A）A.张开型B.滑开型C. 撕开型D. 混合型6. 韧度是衡量材料韧性大小的力学指标，韧性是指材料断裂前吸收（ A ）的能力。
A.塑性变形功和断裂功B.弹性变形功和断裂功C. 弹性变形功和塑性变形功D.塑性变形功12.顺磁矩来源于（ B ）。
A. 电子受外加磁场产生的抗磁矩B. 原子的固有磁矩C. 原子自旋磁矩；15. 下列因素中对材料弹性模数影响最小的是（ C ）。
A.键合方式和原子结构；B.晶体结构；C. 微观组织2. 下列对于真应力、真应变说法正确的是（ B ）A. 真应力＜工程应力；B. 真应力＞工程应力；C. 真应变＞工程应变；3. 下列因素对弹性模量E影响最大的是（ D ）A．碳钢加入合金元素 B.细化晶粒 C.钢进行淬火处理 D.升高温度5．中、低碳钢光滑试样静拉伸断裂开始于（ A）A.表面B.表层一定深度C. 心部D. 以上都有可能6. 在用压入法时，哪种情况会造成硬度值偏大（ A ）。
A.过于接近试样端面B.过于接近其它测量点C. 淬火钢试样底面氧化皮未清除7. 热膨胀与其他性能关系错误的是（ C ）。
A. 材料热容增大热膨胀系数增大；B.结合能大的材料热膨胀系数小；C.熔点高的材料热膨胀系数高14 .下列说法错误的是（C ）A.金属材料电阻率随温度升高而增大。
材料性能学考试试题
材料性能学考试试题一、选择题1.以下哪个不属于材料性能的根本分类？– A. 机械性能– B. 热性能– C. 化学性能– D. 形态性能2.材料的硬度是指材料抵抗塑性变形的能力。
以下哪个硬度测试方法是通过使用金刚石锥尖对材料进行压痕测试的？– A. 佩氏硬度– B. 洛氏硬度– C. 布氏硬度– D. 维氏硬度3.建筑材料的抗压强度是指材料在受到压缩作用下能够承受的最大应力。
以下哪个单位用于表示抗压强度？– A. N/mm^2– B. kg/m– C. J/m^3– D. m/s^24.以下哪个材料是具有良好导电性能的金属？– A. 钼– B. 铝– C. 铅– D. 锌5.温度是影响材料性能的重要因素之一。
以下哪个材料的耐高温性能最好？– A. 聚乙烯– B. 尼龙– C. 涤纶– D. 聚苯乙烯二、填空题1.弹性模量是材料的______________。
2.___________是材料在固态下由热胀造成的体积膨胀。
3.冶金学中，___________是指固态金属晶粒间的界面。
4.断口形貌是材料断裂过程中形成的_____________。
5.碳化钨是一种_____________。
三、简答题1.请简要介绍一下材料的弹性变形和塑性变形的主要差异。
2.请解释一下什么是材料的韧性。
3.请举例说明材料的热膨胀性。
4.解释一下材料的导热性和导电性的区别。
5.什么是材料的耐腐蚀性？四、论述题1.简述材料性能对于材料选择的重要性，并以两个实际材料为例进行论述。
2.请论述材料的机械性能对于工程工程的影响以及如何优化材料的机械性能。
以上就是材料性能学考试试题的内容。
希望这些题目能够对您的学习和考试有所帮助！如需进一步了解每个问题的答案，请参考专业课程或教材。
材料性能学试题及答案121
3、试说明软磁材料和硬磁材料的主要性能标志。
4、为什么金属的电阻因温度升高而增大，而半导体的电阻却因温度升高而减小？
5、影响材料铁电性的主要因素有哪些？
四、分析讨论题（本题共3道题，每题10分，共30分）
1、对储氢合金在吸放氢过程中的相转变进行分析讨论，并画出对应的PCT图。
5、热量总是从高温向低温传递。（×）
6、只有存在未被排满电子的电子壳层的原子，才具有原子磁矩，这种原子磁矩通常称为原子的固有磁矩。（√）
7、根据量子电子理论，不是所有的自由电子都参与了导电，而是只有处于较高能态的自由电子参与导电。（√）
8、电介质的介电常数ε在数值上等于电容器在真空状态（无电介质）时的电容与存在电介质时的电容之比。（×）
考生信息栏
系专业级班级姓名学号
装订线
9、绝缘材料的击穿电压只与材料本身的性质有关，而跟温度、压力和试样的形状等外界因素无关。（×）
10、介质的折射率与介质的极化现象有关，一般情况下离子的极化率越大，则这种介质的折射率越大。（√）
三、简答题（本题共5道题，每题6分，共30分）
1、简述超导体的两个基本特性和三个性能指标。
2、利用能带理论对材料的导电性能进行分析，并画出导体、半导体和绝缘体三种材料的能带结构示意图。
12、没有电场作用，由机械应力13、在温度高于居里点时，铁电体的自发极化为零。
14、将金属电极与标准氢电极组成一个电池，并把标准氢电极的电极点位设为0，则金属电极相对于氢标准电极的相对平衡电极电位称为标准电极电位。
二、判断题：（本题共10小题，每题2分，共20分）
1、固溶体合金的电阻由两部分组成：一是溶剂的电阻，其随温度升高而增大；而是溶剂引起的附加电阻，其与温度无关，只与溶质原子的浓度有关。（√）
材料性能学期末考试试卷标准答案
材料单向静拉伸 主要用于测定韧性材料的基本力学性能指标：比例极限与弹性极限、屈服
强度、抗拉强度、伸长率、断面收缩率等。如低碳钢的单向静拉伸
扭转试验
(1)测定那些在拉伸时呈现脆性的材料( ts / σc = 0.5 ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
《材料性能学》考试试卷
A 卷 共（ 6 ）页，第（ 5 ）页
六、指出下列力学性能指标的名称及单位（6 分） σ-1 σb aKV KI
ΔKth σT
δ/t
A 卷 共（ 6 ）页，第（ 6 ）页
（）
5.测 20Cr 渗碳淬火钢的塑性，应采用一次冲击试验。
（）
6. 比较不同牌号灰铸铁的塑性差异，应采用扭转试验。
（）
7．解理断裂断裂是脆性断裂的一种机理，属于沿晶断裂方式。
（）
A 卷 共（ 6 ）页，第（ 3 ）页
8、半导体和绝缘体导电的差异在于绝缘体的导带和价带之间存在一个较宽的禁带，
而半导体导带和价带之间不存在禁带。
3.解释用于高周疲劳的工件常常采用化学或机械处理使其表面强化的原因。
A 卷 共（ 6 ）页，第（ 4 ）页
4.断裂韧度试验对试样及尺寸有何要求？
五、计算题（10 分） 采用屈服强度σ0.2=1500MPa、断裂韧度KIc=65MPa.m1/2的钢材制造出一大型厚板构
件，探伤发现有 4mm长的横向穿透裂纹。若该钢板在轴向拉应力σ=600MPa下工作， 计算
确在（）内打 X，并进行更正。（10 分,每题 1 分）
1．弹簧作为典型的弹性元件，其重要作用是减震和储能作用，因此应具有较高
的屈服强度。
（）
2．弹性模量主要取决于健合力的大小，与晶体结构。组织类型、晶粒大小等基
本无关。
（）
3． 测量淬火、回火的高速钢刀具的硬度，宜采用布氏硬度。
（）
4．测量氮化层的硬度宜采用维氏Байду номын сангаас度。
断裂和
断裂；按断裂
材料性能学复习题及答案
材料性能学复习题及答案一、单项选择题1. 材料的弹性模量是指材料在受到外力作用时，应力与应变的比值。
下列哪种材料通常具有较高的弹性模量？A. 橡胶B. 木材C. 钢铁D. 塑料答案：C2. 材料的屈服强度是指材料在受到外力作用时，开始发生永久变形的应力值。
下列哪种情况下材料的屈服强度会降低？A. 提高温度B. 降低温度C. 增加材料的纯度D. 进行热处理答案：A3. 疲劳强度是指材料在反复加载和卸载过程中，能够承受的最大应力而不发生断裂的能力。
下列哪种材料通常具有较好的疲劳强度？A. 纯金属B. 合金C. 复合材料D. 陶瓷材料答案：B二、多项选择题1. 影响材料硬度的因素包括哪些？A. 材料的微观结构B. 材料的化学成分C. 材料的加工工艺D. 材料的表面处理答案：ABCD2. 材料的断裂韧性是指材料在受到外力作用时，抵抗裂纹扩展的能力。
下列哪些因素可以提高材料的断裂韧性？A. 增加材料的韧性B. 减少材料的缺陷C. 提高材料的硬度D. 改善材料的微观结构答案：ABD三、判断题1. 材料的塑性是指材料在受到外力作用时，能够发生永久变形而不断裂的性质。
（对）2. 材料的导热系数越高，其导热性能越好。
（对）3. 材料的抗拉强度和屈服强度是相同的概念。
（错）四、简答题1. 简述材料的疲劳破坏过程。
答：材料的疲劳破坏过程通常包括裂纹的萌生、扩展和最终断裂三个阶段。
在反复加载和卸载的过程中，材料内部的微裂纹逐渐扩展，当裂纹扩展到一定程度时，材料的承载能力下降，最终导致断裂。
2. 描述材料的蠕变现象及其影响因素。
答：材料的蠕变现象是指在恒定应力作用下，材料发生持续的塑性变形。
影响蠕变的因素包括应力水平、温度、材料的微观结构和化学成分等。
高应力、高温和材料内部的缺陷都可能加速蠕变过程。
五、计算题1. 已知某材料的弹性模量为200 GPa，当受到100 MPa的应力时，计算其应变值。
答：根据弹性模量的定义，应变值可以通过应力除以弹性模量来计算。
材料性能学考卷及答案
材料性能学考卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种材料的弹性模量最大？A. 钢铁B. 塑料C. 木材D. 橡胶2. 下列哪种材料的抗拉强度最高？A. 铝合金B. 玻璃纤维C. 碳钢D. 陶瓷3. 下列哪种材料的硬度最大？A. 黄铜B. 不锈钢C. 钨D. 铅4. 下列哪种材料的导热系数最高？A. 铜B. 铝C. 铁D. 硅胶5. 下列哪种材料的比热容最大？A. 水泥B. 橡胶C. 石墨D. 空气6. 下列哪种材料的密度最小？A. 聚乙烯B. 聚氨酯C. 聚氯乙烯D. 聚丙烯7. 下列哪种材料的断裂韧性最高？A. 玛瑙B. 玉石C. 钨钢D. 玻璃8. 下列哪种材料的耐磨性最好？A. 高铬铸铁B. 轴承钢C. 铸铝D. 粉末冶金9. 下列哪种材料的抗腐蚀性最好？A. 镍基合金B. 铜镍合金C. 铬镍合金D. 钛合金10. 下列哪种材料的磁导率最高？A. 铁B. 钴C. 镍D. 铅二、填空题（每题2分，共20分）1. 材料的弹性极限是指材料在受力后，去掉外力仍能恢复原状的______应力。
2. 材料的屈服强度是指材料在受力过程中，产生______变形时的应力。
3. 材料的断裂韧性是指材料抵抗______裂纹扩展的能力。
4. 材料的疲劳极限是指材料在______循环应力作用下，不发生疲劳破坏的最大应力。
5. 材料的导热系数是指在稳态热传导条件下，单位时间内通过单位面积、单位厚度的材料，温度梯度为1K时传递的______。
6. 材料的比热容是指单位质量的材料温度升高1K所需吸收的______。
7. 材料的密度是指单位体积的______。
8. 材料的硬度是指材料抵抗______变形的能力。
9. 材料的耐磨性是指材料在______过程中抵抗磨损的能力。
10. 材料的抗腐蚀性是指材料在______环境中抵抗腐蚀的能力。
三、简答题（每题10分，共30分）1. 请简要介绍材料性能学的研究内容。
2. 请解释弹性模量、屈服强度和断裂韧性三个力学性能指标的区别。
材料性能学期末考试试题
材料性能学期末考试试题A一、判断题（1）退火碳钢的力学—伸长曲线是一种最典型的拉伸曲线（2）在单向拉伸过程中，绝大部分固体材料都首先产生弹性变形，除去外力后变形消失而恢复原状，因此所有变形都有可逆的特点。
（3）应力腐蚀宏观短裤形貌中，齐雅雯扩展区常可见黑色或灰黑色的腐蚀产物或氧化现象。
（4）弹性后效是指材料在快速加载或卸载后，随着时间的延长而产生的附件弹性应变的性能（5）屈服强度是一个组织不敏感的力学参量。
（6）材料的塑性变形是微观结构的相邻部分参数临时性位移。
（7）金属材料高温力学性能中的温度高低是以其”约比温度”为标准的，即T/Tm＞0.5为高温状态。
（8）材料的理论断裂强度比实际断裂强度小。
（9）材料基体相结构不同，材料发生塑性变形的难易和断裂的机理不同。
（10）冲蚀磨损是接触面之间纯在着硬质粒子时所产生的一种磨损。
二、选择题（3）在实际应用的材料中，大多数属以下哪些材料？A单晶材料B多晶材料C支晶体材料D非晶材料（4）下列不属于接力断裂的基本微观特征的是？A韧窝B理解台阶C舌状花样D河流花样（5）下面有关断裂韧度的说法，错误的是？A断裂韧度是材料的固有性能，是可以通过实验方法测定的材料常数B断裂韧度表证金属材料抵抗裂纹失稳扩展的能力C断裂韧度随强度的升高而升高D细化晶料的合金元素使断裂韧度提高、（6）当温度低于某一T1温度时，材料有韧性状态变成脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集变为穿晶解理，这属于材料的什么现象？A疲劳极限 B 解理 C 低温脆性 D 冲击脆化效应（7）根据K判据，裂纹能发生扩展的基本条件为A G1＜G2B K1 ＞K2C K1 ＜K2D 无法判定（8）下面裂纹扩展方式中，以哪种扩展方式最危险A 撕开型B 划开型C 切开型D 张开型（9）固体材料的各种热学性能就其物理本质而言，均与构成材料质点的什么有关？A 热振动B 晶体结构C 微观组织D 化学成分（10）”水滴石穿“属于A 冲蚀磨损B 腐蚀磨损C 粘着磨损D 磨粒磨损三、填空题（1）常见的晶体塑性变形机理为晶体的和（2）从材料断裂前是否发生塑性变形来看，材料的断裂可分为和（3）当情况下，采用K判据来判断材料是否发生裂纹扩展时需要修正。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三、问答题（共20分）
1、 衡量弹性的高低用什么指标，为什么提高材料的 弹性极限能够改善弹性。（4分）
衡量弹性高低用弹性比功ae=σe2/E。由于弹性比功取决于弹性极 限和弹性模量，而材质一定，弹性模量保持不变，因此依据公式可 知提高弹性极限可以提高材料的弹性比功，改善材料的弹性。
2、 某种断裂的微观断口上观察到河流装花样，能否 认定该断裂一定属于脆性断裂，为什么？如何根 据河流状花样寻找裂纹的源头。（4分）
四、分析题（共30分）
1、 比较布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度测试原理及压 痕特征。并在以上方法中选择适合测量下列材料硬 度的方法和标尺：渗碳层的硬度分布，淬火钢，灰 口铸铁，氮化层的硬度，高速钢刀具，退火的20 钢。（12分）
布氏硬度、维氏硬度测试原理基本上一致，以压头在试件表面留下 的压痕上承受的平均应力表示材料的硬度。洛氏硬度则是以压痕的深浅 表示材料的硬度。（3分）
KIc称为平面应变的断裂韧性，Kc为平面应力的断裂韧性。对于同一 材料而言，KIc<Kc，平面应变状态更危险，通常以前者衡量材料的断 裂韧性。KIC中的I代表平面应变，KI的I表示I型裂纹。
4、 简述影响金属导电性的因素。（6分）
（1）温度的影响：金属电阻随温度的升高而增大；（2分） （2）冷塑性变形和应力的影响：冷塑性变形使金属的电子率增大，拉 应力使电阻率上升，压应力使电阻率下降；（2分） （3）合金化对导电性的影响：一般情况下，形成固溶体和金属化合物 时电阻率增高，多相合金的电阻率与组成相的导电性、相对量及形貌有 关。（2分）
3、 奥氏体不锈钢从1000℃急冷淬火是顺磁性的，但 缓冷则表现出铁磁性，试解释之。（8分）
呈现不同的磁性能是因为热处理前后其组织发生了变化（2分）。钢 的所有组织中，除奥氏体为顺磁性外，其他组织均为强铁磁性组织（2 分）。急冷淬火时其组织主要为奥氏体，因此呈现顺磁性（2分），缓 冷时，则出现了其他的组织，因此呈现铁磁性（2分）
周疲劳，又称为 应力 疲劳；N为102～105，称
低 周疲劳，又称为 应变 疲劳。我们通常所称
的疲劳指 高周（应力） 疲劳。
6、温度升高使铁磁性的饱和磁化强度 下降 ，使剩余
磁感应强度 减小 ，使矫顽力 减小 。
7、根据材料被磁化后对磁场所产生的影响，可将材料分为
抗磁性 、 顺磁性
、 铁磁性 3类。
1、按照两接触面运动方式的不同，可以将摩擦分为 滚动摩擦 和 滑动摩擦 ，按照摩擦表面的接触状态分为 干 摩擦、 湿（流体） 摩擦、 边界 摩擦、 混合 摩擦、其中 干 摩 擦通常严禁出现。
2、材料的韧性温度储备通常用 △ 符号表示，取值在 20～60℃ 温度范围，对于相同的材料而言，韧性温度储备 越大，材料的工作温度就越 高 （高、低），材料就越 安全 （安全，不安全）。对于承受冲击载荷作用的重要机 件，韧性温度储备取 上限 （上限，下限）。
一、名词解释（每题4分，共12分）
低温脆性：材料随着温度下降，脆性增加，当其低于某一温度时，材
料由韧性状态变为脆性状态，这种现象为低温脆性。
疲劳条带：每个应力周期内疲劳裂纹扩展过程中在疲劳断口上留下的
相互平行的沟槽状花样。
韧性：材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 二、填空题(每空1分，共30分)
（1分） （1分）
（1分）
（1分）
（1分） （1分）
五、证明题（共8分）
一入射光以较小的入射角内i和折射角r穿过一透明玻璃 板。证明透过后的光强系数为（1-R）2。设玻璃对光的衰减 不变。
设空气为介质1，透明玻璃为介质2，光进入到玻璃之前的能量为W1,进
入到玻璃之后光的能量为W2，再次进入到空气中后的能量为W3，则透过 后的光强系数应为w3/w1（2分）。则有
3、材料的缺口越深、越尖锐，材料的缺口敏感性就越 大
（大、小），材料的缺口敏感度就越 小 （大、小），材
料的对缺口就越 敏感 （敏感、不敏感）。
低碳钢的拉伸断口由 剪切唇 、 纤维区
、
放射区 三个区域组成，该宏观断口通常被称为
杯
锥 状断口。
5、按照应力高低和断裂寿命对疲劳分类，则N>105,称为 高
压痕特点：布氏硬度为球冠；洛氏硬度HRC为圆锥坑，HRB为球 冠；维氏硬度为四棱锥坑。（3分）
渗碳层的硬度梯度：显微维氏硬度Hv。（1分） 淬火钢：洛氏硬度HRC。（1分） 灰口铸铁：布氏硬度HBS。（1分） 高速钢刀具：洛氏硬度HRC。（1分） 氮化层硬度：（显微）维氏硬度Hv。（1分） 退火态20钢：布氏硬度HBS。（1分）
2、 什么是金属材料的塑性？对于下列材材料的塑 性： (1)40CrNiMo调质钢试样，(2)20Cr渗碳淬火
钢试样，(3)W18Cr4v钢淬火回火试样，(4)灰铸铁 试样，分别选用哪种试险机（液压万能材料试验 机、扭转试验机），采用何种试验方法测量。 （10分）
塑性：材料受到外力作用产生塑性变形而不破坏的能力。（2分） 塑性衡量：(1)40CrNiMo调质钢：液压万能材料试验机，单向拉伸 实验。（2分） (2)20Cr渗碳淬火钢：扭转试验机，扭转实验。（2分） (3)淬火、回火W18Cr4V钢：液压万能材料试验机，弯曲实验。（2 分） (4)灰铸铁：液压万能材料试验机，压缩实验。（2分）
不能判定断裂一定为脆性断裂。（1分）韧性和脆性断了依据断 口的宏观形貌和变形特征来判定，单纯从微观断口上的某些特征不 能确定断裂一定属于脆断。（2分）逆着河流的方向可以找到裂纹 源。
3、 说明KI和KIC的异同。对比KIC和KC的区别，说明 KI和KIC中的I的含义。（6分）
KIc代表的是材料的断裂力学性能指标，是临界应力场强度因子， 取决于材料的成分、组织结构等内在因素。KI是力学参量，表示裂纹尖 端应力场强度的大小，取决于外加应力、尺寸和裂纹类型，与材料无 关。（3分）