工程材料及成型技术习题及答案

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1、第30页共30页习题一工程材料的性能1、由拉伸试验可得出哪些力学性能指标?在工程上这些指标是如何定义的？2、说明σs，σb，δ，ψ，E、G、σ-1，αk符号的意义和单位？3、在测定强度上σs和σ0.2有什么不同?4、在设计机械零件时常用哪两种强度指标？为什么?5、在何种服役条件下，屈服强度、抗拉强度、疲劳强度是设计中最有用的数据？6、设计刚度好的零件，应根据何种指标选择材料?采用何种材料为宜？材料的E越大，其塑性越差，这种说法是否正确?为什么？7、材料的弹性模量E的工程含义是什么？它和零件的刚度有何关系？8、什么是弹性模量E？金属弹性模量的大小主

2、要取决什么因素？9、金属材料刚度与金属机件刚度两者含义有何不同？10、试区别材料刚度与弹性的概念，一个弹簧由于刚度不足或弹性差产生的失效现象有何不同？如何防治二者造成的失效？11、有一低碳钢拉伸试件，d0=10.0mm，L0=50mm，拉伸实验时测得Fs=20.5kN，Fb=31.5kN，d1=6.25mm，L1=66mm，试确定此钢材的σs，σb，δ，ψ。12、拉伸试件的原标距长度为50mm，直径为10.0mm，拉断后对接试样的标距长度为79mm，缩颈区的最小直径为4.9mm，求其δ，ψ。这两个指标，哪个表征材料的塑性更准确？塑性指标在工程上有

3、哪些实际意义？13、一根直径为2.5mm的3m长钢丝受载荷4900N后，有多大变形？（钢丝的弹性模量为205000MN/m2）14、标距不同的伸长率能否进行比较？为什么？15、现有标准圆形长、短试件各一根，原始直径d0=10mm，经拉伸试验，测得其延伸率δ5和δ10均为25%，求两试件拉断时的标距长度？这两个试件中那一个塑性较好？为什么？16、常用的硬度试验方法有几种？其应用范围如何?这些方法测出的硬度值能否进行比较？17、甲乙丙丁四种材料的硬度分别是45HRC，90HRB，800HV，240HBS，试比较这四种材料硬度的高低。18、下列各种工件

4、应采取何种硬度试验方法来测定其硬度？（写出硬度符号）答案参见我的新浪博客：http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html第30页共30页锉刀、黄铜轴套、供应状态的各种非合金钢钢材、硬质合金刀片、耐磨工件的表面硬化层、调质态的机床主轴、铸铁机床床身、铝合金半成品19、在什么条件下应用布氏硬度比洛氏硬度试验好？布氏硬度试验有何局限？20、当某一材料的断裂韧度KIC=62Mpa.m1/2，材料中裂纹的长度2a=5.7mm时，要使裂纹失稳扩展而导致断裂，需要多大的应力？（设Y=√π）21、反映材料

5、受冲击载荷的性能指标是什么?不同条件下测得的这种指标能否进行比较？怎样应用这种性能指标？22、Αk与KIC的概念有何不同？23、疲劳破坏是怎样形成的？提高疲劳寿命的方法有哪些?为什么表面粗糙和零件尺寸增大能使材料的疲劳强度值减小？24、同样材料同样大小的试样，一个表面光滑，一个表面有裂纹，那个疲劳强度高？为何？25、零件使用中所承受的交变应力是否一定要低于疲劳极限？有无零件的交变应力高于疲劳极限的情况？26、工程材料有哪些物理性能和化学性能？27、什么是材料的工艺性能？习题二金属与合金晶体结构和相图1、计算面心立方晶格的致密度。2、铁的原子半径为

6、0.124nm，试计算体心立方和面心立方的晶格常数。3、已知Ｃｕ的原子直径为2.56Ａ，求Ｃｕ的晶格常数，并计算1mm３Ｃｕ中的原子数。4、填空题：（1）晶体与非晶体结构上的最根本的区别是（）。（2）γ-Fe的一个晶胞内的原子数为（）。（3）结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，它们是（）和（）。5、选择题（1）晶体中的位错属于a.体缺陷b.面缺陷c.线缺陷（2）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（3）为了细化晶粒，可采取的措施是答案参见我的新浪博客：http://blog.sina.com.

7、cn/s/blog_3fb788630100muda.html第30页共30页a.快速浇注b.加变质剂c.以砂型代替金属型6、什么是过冷度？过冷度与冷速有何关系？过冷度对金属结晶后晶粒大小有何影响？7、液态金属发生结晶的必要条件是什么？8、晶粒大小对力学性能有何影响？为什么？简述在凝固阶段细化晶粒的途径？9、为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？10、如果其他条件相同，试比较下列铸造条件下，铸件晶粒大小：（1）金属模浇注与砂模浇注（2）铸成薄件与铸成厚件（3）浇注时采用震动和不采用震动11、什么是固溶体？固溶体有何晶格特性

8、和性能特点？何谓固溶强化？12、试述固溶强化、加工硬化和弥散强化的强化原理，并说明三者的区别。13、什么是金属化合物？金属化合物有何晶格