工程材料考试题目及答案
工程材料考试复习 试卷 (及答案)
工程材料考试复习 试卷 （及答案）-----------------------------------------------------第一章-------------------------------------------------------- 1：注释下列机械性能指标E 、 σb 、 σ-1、 HB 、HRC 、HRT 、 δ 、Ψ、 αK 、K IC 。
E : 弹性模量（刚度），它的大小可衡量材料变形的难易程度；刚度大，不易变形，刚度小，容易变形。
E=σp/ ε。
σb ：抗拉强度：外力作用下，材料抵抗变形与断裂的能力（单位MPa ）。
σp =Pp/S MPa 。
σ-1 ：光滑对称弯曲疲劳强度，零件在交变载荷下，即使应力低于屈服极限强度，但经过一定循环周次后仍会发生断裂。
在某一循环应力作用下，零件永远（长时间）不会断裂，该应力被称为疲劳强度。
（单位MPa ）。
HB ：布式硬度代号。
如200HBW5 /7500 /10表示用直径为5mm 硬质合金钢球作压头，载荷7500N ，加载保持时间10s 所测试的布式硬度值，即：HRC ：洛式硬度代号。
HRT ：表面硬度代号，主要用于极薄工件与表层测试测试，方法类似洛式硬度（初载与总载较小）。
δ 延伸率；δ =(L K -L 0）/L 0×100% L 0—试样原始长度；L K —试样拉断时长度 Ψ 断面收缩率。
Ψ=(F 0-F K )/F 0 ×100% F 0 —试样原始截面积；F K —试样拉断时截面积。
δ与ψ都是塑性的指标，其值大塑性好，反之塑性差。
αK 冲击韧性：材料抵抗冲击载荷的能力，测试标准： 夏式： αK （单位J ）英、美、日等国家使用。
梅式： αK （单位J/ cm2 ）K IC 断裂韧性： Y ：系数。
σ：加载应力。
a ：裂纹半长。
即零件内部固有长为2a 裂纹，载荷为σ时，零件应力强度因子为KI 。
工程材料考试题及答案
工程材料考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 金属材料的强度是指材料在受到外力作用时抵抗____的能力。
A. 变形B. 断裂C. 腐蚀D. 磨损2. 以下哪项不是金属材料的四大性能？A. 强度B. 硬度C. 韧性D. 导电性3. 金属材料的塑性变形是指材料在受到外力作用时发生____而不发生断裂的性质。
A. 弹性变形B. 永久变形C. 塑性变形D. 脆性变形4. 金属材料的硬度是指材料抵抗____的能力。
A. 划伤B. 腐蚀C. 磨损D. 冲击5. 非金属材料通常具有以下哪种特性？A. 高导热性B. 高导电性C. 良好的绝缘性D. 高熔点二、填空题（每空1分，共10分）6. 金属材料的弹性模量是指材料在____状态下的应力与应变的比值。
7. 金属材料的疲劳是指材料在____作用下反复加载和卸载，最终导致断裂的现象。
8. 金属材料的热处理是指通过控制____、____和____来改变材料的组织结构和性能。
9. 陶瓷材料具有____、____、____等特性。
10. 复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的新型材料，具有____、____等优点。
三、简答题（每题10分，共20分）11. 简述金属材料的热处理工艺有哪些，并说明它们各自的作用。
12. 简述非金属材料在工程中的应用及其优缺点。
四、计算题（每题15分，共30分）13. 某金属材料的弹性模量为200 GPa，当受到100 MPa的应力作用时，计算其应变值。
14. 已知某金属材料的屈服强度为250 MPa，抗拉强度为350 MPa，若材料在拉伸过程中达到屈服点，计算其塑性变形量。
五、论述题（每题20分，共20分）15. 论述复合材料在航空航天领域的应用及其优势。
答案一、选择题1. B2. D3. B4. A5. C二、填空题6. 弹性7. 循环8. 温度、保温时间、冷却速度9. 高熔点、高硬度、良好的化学稳定性10. 轻质、高强度、良好的耐腐蚀性三、简答题11. 金属材料的热处理工艺主要包括退火、正火、淬火和回火。
工程材料考试题及答案
工程材料考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 金属材料的塑性变形主要通过哪种方式进行？A. 滑移B. 孪生C. 扩散D. 相变答案：A2. 以下哪种材料不属于金属材料？A. 钢B. 铝C. 塑料D. 铜答案：C3. 陶瓷材料的主要特性是什么？A. 高塑性B. 高韧性C. 高硬度D. 高延展性答案：C4. 以下哪种合金具有最好的耐腐蚀性能？A. 铝合金B. 不锈钢C. 黄铜D. 铅锡合金答案：B5. 玻璃材料通常属于哪种材料类别？A. 金属材料B. 无机非金属材料C. 有机高分子材料D. 复合材料答案：B6. 以下哪种材料的热导率最高？A. 铜B. 铝C. 钢D. 塑料答案：A7. 金属材料的疲劳破坏是由于什么原因引起的？A. 腐蚀B. 过载C. 反复加载D. 温度变化答案：C8. 以下哪种材料的电绝缘性能最好？A. 橡胶B. 陶瓷C. 铁D. 银答案：A9. 复合材料通常由哪些材料组成？A. 金属材料和无机非金属材料B. 金属材料和有机高分子材料C. 有机高分子材料和无机非金属材料D. 所有上述材料答案：D10. 以下哪种材料的抗拉强度最高？A. 铝合金B. 不锈钢C. 碳纤维增强塑料D. 玻璃纤维增强塑料答案：C二、填空题（每空2分，共20分）11. 金属材料的强度是指材料在________时能承受的最大压力。
答案：拉伸12. 材料的硬度是指材料________的能力。
答案：抵抗硬物压入表面13. 金属材料的弹性模量是指材料在________时的应力与应变比值。
答案：弹性变形14. 材料的疲劳寿命与加载________成正比。
答案：次数15. 材料的冲击韧性是指材料在________下吸收能量的能力。
答案：冲击载荷16. 金属材料的热处理通常包括________、正火、回火等过程。
答案：退火17. 材料的蠕变是指材料在________作用下发生的缓慢变形。
答案：恒定应力18. 材料的断裂韧性是指材料在________条件下抵抗裂纹扩展的能力。
工程材料试题及答案
工程材料试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 金属材料的塑性变形主要发生在哪个晶体结构中？A. 体心立方晶体B. 面心立方晶体C. 六角密堆积晶体D. 简单立方晶体2. 以下哪个不是金属材料的强化机制？A. 固溶强化B. 细晶强化C. 形变强化D. 热处理强化3. 陶瓷材料的主要特性是什么？A. 高塑性B. 高韧性C. 高硬度D. 高弹性4. 聚合物材料的分子链结构通常分为哪几种类型？A. 线性结构和支链结构B. 线性结构和网状结构C. 支链结构和网状结构D. 线性结构和环状结构5. 以下哪种材料不属于复合材料？A. 碳纤维增强塑料B. 金属基复合材料C. 陶瓷基复合材料D. 纯金属6. 金属材料的疲劳强度通常与什么因素有关？A. 材料的硬度B. 材料的韧性C. 材料的塑性D. 材料的弹性模量7. 材料的热处理通常包括哪些过程？A. 淬火和回火B. 淬火和正火C. 正火和退火D. 退火和回火8. 以下哪种腐蚀类型属于化学腐蚀？A. 点蚀B. 应力腐蚀C. 氢腐蚀D. 氧气腐蚀9. 材料的断裂韧性通常与什么有关？A. 材料的强度B. 材料的硬度C. 材料的韧性D. 材料的塑性10. 材料的疲劳寿命与什么因素有关？A. 应力幅B. 应力集中C. 材料的疲劳极限D. 所有上述因素答案：1. B2. D3. C4. A5. D6. B7. A8. C9. C10. D二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述金属材料的热处理过程及其目的。
2. 解释什么是材料的疲劳现象，并说明如何提高材料的疲劳寿命。
3. 描述聚合物材料的热塑性和热固性的区别。
三、计算题（每题25分，共50分）1. 已知某金属材料的屈服强度为300 MPa，弹性模量为200 GPa，求该材料在拉伸过程中的弹性阶段的应力-应变关系。
2. 假设有一金属棒，其直径为20 mm，长度为1 m，材料的屈服强度为200 MPa，若要使其产生塑性变形，需要施加多大的力？四、论述题（共30分）1. 论述复合材料在现代工程中的应用及其优势。
工程材料试题及答案
工程材料试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 金属材料的硬度通常通过哪种方法来衡量？A. 拉伸试验B. 冲击试验C. 布氏硬度试验D. 洛氏硬度试验2. 下列哪种材料属于高分子材料？A. 铝合金B. 碳纤维C. 聚氯乙烯D. 玻璃纤维3. 材料的疲劳是指在何种条件下发生的断裂？A. 单次大负荷B. 反复小负荷C. 高温环境D. 腐蚀环境4. 铸铁与钢的主要区别在于它们的碳含量，那么铸铁的碳含量通常是多少？A. 0.03%-0.30%B. 0.30%-2.11%C. 2.11%-4.30%D. 4.30%以上5. 哪种材料具有优异的高温性能和抗氧化性？A. 铝合金B. 钛合金C. 镁合金D. 铜合金6. 材料的屈服强度是指材料在何种状态下所能承受的最大应力？A. 弹性变形B. 塑性变形C. 断裂D. 蠕变7. 下列哪种材料具有最好的导电性能？A. 铜B. 铝C. 钛D. 不锈钢8. 材料的韧性是指其在受到冲击或突然载荷时抵抗断裂的能力，以下哪种材料通常被认为是韧性材料？A. 灰口铸铁B. 玻璃C. 高碳钢D. 橡胶9. 陶瓷材料的主要特点是？A. 高强度B. 良好的塑性C. 良好的导电性D. 耐高温10. 复合材料是由两种或两种以上不同材料组合而成的，它们的主要优点是什么？A. 减轻重量B. 提高强度C. 提高韧性D. 以上都是二、填空题（每题2分，共20分）1. 材料的弹性模量是指材料在受到______时的刚度。
2. 金属材料的导热性能通常通过______来衡量。
3. 材料的抗拉强度是指材料在拉伸过程中能够承受的最大______。
4. 材料的蠕变是指在______和高温条件下发生的缓慢持久变形。
5. 钛合金因其______和______而被广泛应用于航空航天领域。
6. 玻璃的主要成分是______，它是一种无定形无机非金属材料。
7. 聚合物的分子量对其______和______有显著影响。
工程材料期末考试试题及答案
工程材料试题答案一、（15分）名词解释（每小题3分）1.过冷度2.正火3.奥氏体4.热加工5.调质处理答案：1.过冷度—理论结晶温度与实际结晶温度之差2.正火—将钢件加热到Ac3或Ac cm以上30-50℃，保温适当时间后在静止的空气中冷却的热处理工艺，称为正火。
3.奥氏体—碳固溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体，用γ或A表示。
4.热加工—高于再结晶温度的塑性变形。
5.调质处理—将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。
对于上述名词解释,如学生用自己的语言回答,考虑其对概念或名词含义理解程度酌情给分。
二、利用铁碳相图回答下列问题（15分）（1）写出Fe-Fe3C相图上①-⑥区的组织组成物，标明A，E，C，S，P，K各点的含碳量。
①区：___F+P_____ ②区：_____P___③区： P+Fe3CⅡ__④区：P+ Fe3CⅡ+L d`⑤区：_ L d`____⑥区：_Fe3CⅠ+L d`A点：______0_____ E点：___2.14%___ C点：___4.3%__S点：_____0.8%___ P点：___0.02%__ K点：__6.69%_（2）计算室温下含碳0.6%的钢中珠光体和铁素体各占多少？（3）说明含碳量1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高。
答：(1) 空格中斜体部分为答案。
（6分，每空格0.5分）（2）（5分）由杠杆定律得：室温下含碳0.6%的钢中珠光体为：（0.6-0.02）/（0.8-0.02）*100%=74.4％室温下含碳0.6%的钢中铁素体为：100%-74.4%=25.6%（3）含碳量1.0%的钢中含有硬度高的渗碳体，而含碳量为0.5%的含有较硬度较低的铁素体，故含碳量1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高。
（4分）三、简答（24分）（每小题4分）1.在铸造生产中，采用哪些措施获得细晶粒组织？2.说明实际金属晶体缺陷种类及特征。
3.石墨的形态对铸铁都有哪些影响？4.常见的热处理方法有哪些？5.什么是铝合金的固溶处理和时效处理。
工程材料试卷及答案
工程材料试卷及答案1复习要点一、名词解释：晶格（空间点阵）P15，同素异构现象（多形性）/同素异构转变（多形性转变）P33，单晶体P19，多晶体，过冷现象/过冷度P28，自发形核P30，非自发形核P30，变质处理P31，合金P22，固溶体P23（置换固溶体，间隙固溶体，金属化合物/中间相），固溶强化P24，铁碳合金，铁素体P43，奥素体P43，渗碳体，莱氏体，珠光体，热处理P65（完全退火，球化退火，正火，淬火，回火P70），加工硬化。
二、比较异同点：晶体—非晶体，凝固与结晶，相—组织组成物，共晶反应—共析反应，淬透性/可淬性—淬硬性/可硬性，表面淬火—化学热处理，结晶—再结晶三、单一选择题1. T10A 钢室温下的平衡组织为 B。
(a) F+ Fe3C (b) P+ Fe3CII(c)F+P (d) P+Fe3C2. 下列材料中不能锻造的材料是( A)；(a)灰口铸铁； (b)钢材； (c)铜合金； (d)铝合金3. 形变铝合金的强韧化措施是（ D）。
(a) 淬火+回火 (b) 钠盐变质处理 (c) 固溶处理 (d) 淬火+时效4. 可选择（ b ）材料制造化工管道。
(a) 尼龙 (b) 聚四氟乙烯 (c) 聚碳酸脂 (d) 聚苯乙烯5. 比较45、40Cr 和40CrNi 三种牌号结构钢淬透性时，下列说法有误的是（ C）。
(a) 40CrNi 钢淬透性最好 (b) 45 钢淬透性最差(c) 40CrNi 钢淬透性最差 (d) 40CrNi 钢淬透性优于40Cr 钢6. 卧式铣床加工齿轮时，分度手柄转一周，则工件转(B )(a)40 周； (b)1/40 周； (c)1 周； (d) 10 周7. 车床钻孔时，其主运动是( A)；(a)工件的旋转；(b)钻头的旋转；(c)钻头的纵向运动；(d) 工件的纵向运动8. 普通车床C6136 中数字36 表示(A )；(a) 最大车削直径的1/10； (b) 最大车削半径的1/10；(c) 最大车削长度的1/10； (d) 最大车削直径9．减速机壳体是灰口铸铁制造的，它的毛坯生产方式是( A)；(a)砂型铸造； (b)自由锻造； (c)模锻； (d)冲压10.用10mm 厚度的钢板焊接一个压力容器，应选择( B)；(a)氧－乙炔焊； (b)交流弧焊； (c)钎焊； (d)缝焊11. 关于低碳钢正火目的说法错误的是 D。
工程材料试题（含答案）
⼯程材料试题（含答案）1．F和A分别是碳在α-Fe、γ-Fe中所形成的间隙固溶体。
2．液态⾦属结晶时常⽤的细化晶粒的⽅法有增加过冷度、加变质剂、增加液体的流动。
3.加热是钢进⾏热处理的第⼀步，其⽬的是使钢获得奥⽒体组织。
4．在Fe-Fe3C相图中，钢与铸铁分界点的含碳量为 2.11% 。
5．完全退⽕主要⽤于亚共析钢，其加热温度为： Ac3 +（30～50）℃。
6．1Cr18Ni9Ti是不锈钢，其碳的质量分数是 0.1% 。
7. QT600-03中的“600”的含义是：σb≥600MPa 。
8．T8MnA是碳素⼯具钢，其中“A”的含义是⾼级优质。
9．40Cr是合⾦结构钢，其Cr的主要作⽤是提⾼淬透性、强化铁素体。
10．调质件应选中碳成分的钢，渗碳件应选低碳成分的钢。
11．化学热处理的基本过程包括：化学介质分解出渗⼊元素的活性原⼦，活性原⼦被⼯件表⾯吸附，原⼦由表层向内扩散形成渗层。
12．按冷却⽅式的不同，淬⽕可分为单介质淬⽕、双介质淬⽕、等温淬⽕、分级淬⽕等。
13．60钢（Ac1≈727℃，Ac3≈766℃）退⽕⼩试样经700 ℃、740 ℃、800 ℃加热保温，并在⽔中冷却得到的组织分别是：P+F ，F+M+Ar ，M+Ar 。
14．⾦属的冷加⼯与热加⼯是按再结晶温度来划分的。
15．制造形状简单、⼩型、耐磨性要求较⾼的热固性塑料模具应选⽤ T10 钢，⽽制造形状复杂的⼤、中型精密塑料模具应选⽤ 3Cr2Mo 钢。
（请从45、T10、3Cr2Mo、Q235A中选择）1．碳钢在室温下的相组成物是铁素体和渗碳体。
2．铁碳合⾦平衡结晶时，只有成分为 0.77%的共析钢才能发⽣共析反应。
3．在1100℃，含碳0.4%的钢不能进⾏锻造，含碳4.0%的铸铁能进⾏锻造。
4．细晶强化能同时提⾼钢的强度和韧性。
5．碳的质量分数对碳钢⼒学性能的影响是：随着钢中碳的质量分数的增加，硬度、强度增加，塑性、韧性也随着增加。
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一．填空题（共30分，每空1分）
1．液态金属结晶的基本过程是形核与晶核长大。
2．铁素体（F）是碳溶于α-Fe 所形成的间隙固溶体，其晶格类型
是：体心立方。
3. 检测淬火钢件的硬度一般用洛氏（HRC）硬度；而检测退火和正火钢件的硬度常用布氏（HRB）硬度。
4．GCr15钢是滚动轴承钢，其Cr的质量分数是 1.5% 。
5．16Mn钢是合金结构钢，其碳的质量分数是0.16% 。
6．QT600-03中的“03”的含义是：最低伸长率为3% 。
7. 钢与铸铁含碳量的分界点是： 2.11% 。
1
8．贝氏体的显微组织形态主要有B上和B下两种，其中B下的综合性能好。
9．钢的淬火加热温度越高，淬火后马氏体中含碳量越高，马氏体晶粒越粗大，残余奥氏体的量越越多。
10．钢加热时A的形成是由A晶核的形成、A晶核向F和Fe3C两侧长大、残余Fe3C的溶解、A的均匀化等四个基本过程所组成的。
11．一般表面淬火应选中碳成分钢，调质件应选用中碳成分钢。
13．碳钢常用的淬火介质是水，而合金钢是油。
14．T10钢（Ac1≈727℃，Accm≈800℃）退火试样经700 ℃、780 ℃、860 ℃加热保温，并在水中冷却得到的组织分别是： P+Fe3C ，Fe3C+M+Ar ，M+Ar 。
15．渗碳钢在渗碳后缓慢冷却，由表面向心部的组织分布依次为：
P+Fe3CⅡ（网状）， P ， P+F 。
10分，每小题1分） （正确 √ 错误 ×， 答
1． 在其他条件相同时，砂型铸造比金属型铸造的铸件晶粒更细。
2． 固溶强化是指因形成固溶体而引起的合金强度、硬度升高的现象。
3． 珠光体、索氏体、屈氏体都是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。
4． 碳的质量分数对碳钢2力学性能的影响是：随着钢中碳的质量分数的增
加，
硬度、强度增加，塑性、韧性也随着增加。
5．淬火临界冷却速度是钢获得马氏体的最小冷却速度。
6．淬透性好的钢，其淬硬性也一定好。
7．大部分合金钢的淬透性比碳钢好。
8．正火的冷却速度比退火快，故同一钢种经正火处理后的组织较细，其强
度、硬
度比退火高。
9．由于淬火钢回火时的加热温度在A1以下，所以淬火钢在回火时没有组
织变化。
10．可锻铸铁具有一定的塑性，可以进行锻造加工。
三．单项选择题（共15分，每小题1分） （请将答案填入表格）
1．表示金属材料屈服点的符号是：
a. σe
b. σS
c. σb
2．引起钢的冷脆性的有害杂质元素是：
a. 硫
b.磷
c. 硫和磷
3．固溶体的晶体结构特点是：
a. 与溶剂相同
b. 与溶质相同
c. 形成新的晶体类型
4．钢在淬火后获得M组织的粗细主要取决于：
a. A的本质晶粒度
b. A的实际晶粒度
c. A的起始晶粒度
5．高速钢的红硬性取决于：
a.马氏体的多少
b. 淬火加热时溶于奥氏体中的合金元素的量
c.钢的含碳量
6．室温下金属的晶粒越细，则：
a. 强度越高，塑性越差
b. 强度越高，塑性越好
c. 强度越低，塑性越好
7．反复弯折铁丝，铁丝会越来越硬，最后会断裂，这是由于产生了：
a.加工硬化现象
b.再结晶现象
c.去应力退火
8．为了改善碳素工具钢的切削加工性，常采用的热处理是：
a. 完全退火
b. 球化退火
c.再结晶退火
9．形状简单的工件淬火应选用
a. 单液淬火
b. 双液淬火
c. 分级淬火
10．回火索氏体与索氏体相比
a.塑性韧性好
b.强度硬度高
c.塑性韧性差
11．灰铸铁具有良好的抗压、减震性能，常用于制造
a .曲轴 b.管接头 c.机床床身、底座、箱体
12．绑扎物件宜选用
a.低碳钢
b.中碳钢
c.高碳钢
13．灰铸铁的石墨形态是
a. 片状
b. 团絮状
c. 球状
14．钢的淬硬性主要取决于：
a. 含碳量
b. 冷却介质
c.合金元素
15．下列说法错误的是
a.金属材料的强度、塑性等可通过拉伸试验来测定
b.调质处理是淬火+低温回火
c.布氏硬度实验测定的数据准确、稳定、数据重复性好
25分）
1．（4分）根据Fe-Fe3C相图，分析下列现象：
（1）wC＝1.2％的钢比wC＝0.8％的钢强度低；
（2）加热到1100℃，wC＝0.4％的钢能进行锻造，wC＝4％的铸铁不能锻造；
2．（5分）某钢的过冷奥氏体等温转变曲线如图所示，指出图中各点处的组织。
3．（8分）试为下列零件选材，并选择热处理工艺。
（1）手工锯条；（2）自行车座位弹簧；（3）连杆；（4）车刀。
备选材料：20、T8、T12、40Cr、9SiCr、65Mn、W18Cr4V 、GCr15、Cr12MoV。
4．（8分）根据下列零件的性能要求及技术条件选择热处理工艺方法，画出工艺曲线，并指出其在使用状态下的显微组织。
（1）用45钢制作的某机床主轴，要求该轴有良好的综合机械性能，其轴颈部分和轴承接触要求耐磨（52～56HRC）
（2）用20CrMnTi制作的汽车传动齿轮，要求表面高硬度、高耐磨性，（58～63HRC）
2．（6分）指出GS、ES、PSK线的代号，并说明其含义
3．（4分）说明S、C点的意义，并写出共析、共晶反应式
4．（6分）分析T12钢从液态缓冷至室温的平衡结晶过程，绘出室温平衡
组。