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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划求文档:,华中科技大学工程材料及应用习题完整答案工程材料学习题绪论、第一章一填空题1.纳米材料是指尺寸在之间的超细微粒，与传统固体材料具有一些特殊的效应，例如表面与界面效应、尺寸效应和量子尺寸效应。2.固体物质按其原子(离子、分子)聚集的组态来讲，可以分为晶体和非晶体两大类。3.工程材料上常用的硬度表示有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度以及显微硬度等。4.在工程材料上按照材料的化学成分、结合键的特点将工程材料分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料以及复合材料等几大类。5.结合键是指
2、在晶体中使原子稳定结合在一起的力及其结合方式.6.材料的性能主要包括力学性能、物理化学性能和工艺性能三个方面。7.金属晶体比离子晶体具有较强的导电能力。8.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、弹塑性变形和断裂三个阶段。9.金属塑性的指标主要有伸长率和断面收缩率两种。二选择题1.金属键的特点是B：A具有饱和性B.没有饱和性C.具有各向异性D.具有方向性2.共价晶体具有A：A.高强度B.低熔点C.不稳定结构D.高导电性3.决定晶体结构和性能最本质的因素是A：A.原子间的结合力B.原子间的距离C.原子的大小D.原子的电负性4.在原子的聚合体中，若原子间距为平衡距离时，作规则排列，并处于稳定状态，则
3、其对应的能量分布为：BA.最高B.最低C.居中D.不确定5.稀土金属属于B：A.黑色金属B.有色金属C.易熔金属D.难熔金属6.洛氏硬度的符号是B：AHBB.HRC.HV7.表示金属材料屈服强度的符号是B。A.eB.sC.B.D.-18.下列不属于材料的物理性能的是D：A.热膨胀性B.电性能C.磁性能D.抗氧化性三判断题1.物质的状态反映了原子或分子之间的相互作用和他们的热运动。2.用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。3.用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号HBW表示。4.金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。四问答题1.工程材料是如何分类的？它们之间性能的
4、主要差异表现在哪里？工程材料与功能材料的大致概念是什么？2.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？3.说明以下符号的意义和单位。e；s；B.；-1；k；KI；KIC.；4.现有标准圆柱形的长、短式样各一根，原始直径D.0=10mm,经拉伸实验测得其伸长率5、10均为25%，求两试样拉断时标距长度。5.与两个性能指标，那个表征材料的塑性更准确？塑性指标在工程上有哪些实际意义？6.k指标有什么实用意义？7.比较布氏、洛氏、维氏硬度的测量原理及应用范围。8.在零件设计中必须考虑的力学性能指标有哪些？为什么？第二章一填空题1.在晶体学中，通常按晶胞中三个棱边的长度及夹角是否相等，还
5、有夹角是否为直角的原则，将全部晶体分为七种晶系，十四种晶胞。2.纯金属常见的晶体结构主要有体心立方、面心立方和密排六方。3.点缺陷的三种表现形式为空位、间隙原子和置换原子。4.在立方晶系中，120晶面族包括12个晶面(包括、等)。5.位错分为两种，它们是刃型位错和螺型位错，多余半面原子是刃型位错所特有的。6.-Fe、-Fe的晶胞内的原子数分别是4和2。7.每个体心立方晶胞在晶核中实际含有2原子，致密度为68%。8.每个面心立方晶胞在晶核中实际含有4原子，致密度为74%。二选择题1.晶体中的位错属于C：A.体缺陷B.面缺陷C.线缺陷D.点缺陷2.-Fe和-Fe分别属于B晶格类型。A.面心立方和体
6、心立方B.体心立方和面心立方C.均为面心立方D.面心立方和密排六方3.当铁发生以下同素异构转变时：-Fe到-Fe，其体积将A：A.膨胀B.不变C.缩小D.有些方向膨胀，有些方向收缩4.常见金属金、银、铜、铝室温下的晶格类型B。A与-Fe相同B.与-Fe相同C.与-Fe相同D.与Zn相同5.在面心立方中，原子密度最大的晶向是A：A.B.C.D.6.在体心立方中，原子密度最大的晶面是B：A.100B.110C.111D.1127每个体心立方晶胞中包含有B个原子。A.1B.2C.3D.48每个面心立方晶胞中包含有4个原子。A.1B.2C.3D.49.晶体中的位错属于B：A.体缺陷B.线缺陷C.面缺陷
7、D.点缺陷10.晶界是由C：A.点缺陷堆积而成B.位错垂直排列成的位错墙而构成C.晶粒间的相互作用构成D.原子的边界构成三判断题1.单晶系是各向异性的，所以实际应用的金属材料在各个方向上性能也是不相同的。X2.密排六方晶格在晶格中实际仅包含的原子数量7个。3.在立方晶系中，晶面与123晶向垂直。X4.把在实际晶体中出现的刃型位错和螺型位错的缺陷叫做面缺陷。X5.把在实际晶体中出现的空位和间隙原子的缺陷叫做线缺陷。X6.面心立方晶胞在晶格中实际仅包含的原子数量是5个。X7.晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。四.问答题1分别说明以下概念：工程材料习题习题一1-10抗拉强度：是材料在破断前所
8、能承受的最人应力。屈服强度：是材料开始产牛明妊掣性变形时的最低应力。塑性：是指材料在载荷作用F，产生永久变形而不破坏的能力韧性：材料变形时吸收变形)J的能力硬度：硬度是衡量材料软硬程度的指标，材料表面抵抗更硬物体压入的能力，刚度：材料抵抗弹性变形的能力。疲劳强度：经无限次循环而不发生疲劳破坏的破火应力。冲击韧性：材料在冲击载荷作用一下抵抗破坏的能力。断裂韧性：材料抵抗裂纹扩展的能力。2、材料的弹性模量与塑性无关。3四种不同材料的应力应变曲线，试比较抗拉强度，屈服强度，刚度和塑性。材料的应力应变曲线由大到小的顺序，抗拉强度：2、l、3、4。屈服强度：1、3、2、4。刚度：l、3、2、4。塑性：3
9、、2、4、l。4、常用的硬度测试方法有几种？这些方法测出的硬度值能否进行比较？伽氏、洛氏、维氏和显微硬度。由于各神硬度测试方法的原理不同，所以测?的硬度值不能直接进行比较。5、以下工件应该采用何种硬度试验法测定其硬度？(1)锉刀：洛氏或维氏硬度(2)黄铜轴套：布氏硬度(3)供应状态的各种碳钢铡材：布氏硬度(4)硬质合金)J片：洛氏或维氏硬度(5)耐磨1件的表面硬化版：妊微硬度6、反映材料承受冲击载荷的性能指标是什么？不同条件下测得的这些指标能否进行比较？怎样应用这些性能指标？冲击功或冲击韧性。由于Fli；h功或冲击韧性代表-J，在指定温度下，材料在缺口和冲击载荷共同作用下脆化的趋势及其程度，所
10、以不同条件下测得的这种指标不能进行比较。冲击韧性是一个对成分、组织、结构极敏感的参数，在冲击试验中很容易揭示lj材料tl的某些物理现象，如晶粒粗化、冷脆、热脆和州火脆性等，故H前常用冲击试验来检验冶炼、热处理以及各种加工工艺的质量。此外，不同温度下的冲击试验可以测定材料的冷脆转变温度。同时，冲击韧性对哪些零件【如装甲板等）抵抗少数几次人能量冲击的设计有一定的参考意义。7、疲劳破坏时怎样形成的？提高零件疲劳寿命的方法有哪些？产牛疲劳断裂的原因一般认为是由f在零件应)集r11的部位或材料-本身强度较低的部位，如原有裂纹、软点、脱碳、夹杂、刀痕等缺陷，在交变应力的作用下产生丁疲劳裂纹，随着应力循环朋
11、次的增加，疲劳裂纹小断扩腱，使零件承受载荷的有效面积不断减小，；1减小到1i能承受外加载荷的作用时，零件即发生突然断裂。N以通过以一下途径来提高其疲劳抗力。改蒋零件的结构形状以避免应力集中；提高零件表面加：I一光洁度：尽可能减少各种热处理缺陷：采用表面强化处群，如化学热处理、表面淬火、表面喷丸和表面滚瓜等强化处理，使零件表面产生残余昧廊力，从而能显著提高零件的疲劳抗力。8、断裂韧性是表示材料何种性能的指标？为什么要在设计中要考虑这些指标？断裂韧性表示材料抵抗裂纹扩展的能力。断裂韧性的实用意义在十：从要测出材料的断裂韧性，用无损探伤法确定零件中实际存在的缺陷尺寸，就可以判断零件在1作过程中有无脆
12、性开裂的危险：测得断裂韧性和半裂纹长度后，就可以确定材料的实际承载能力。所以，断裂韧性为设计、无损伤探伤提供了定最的依据。1、晶体：物质的原子在三维空间作有规律的周期性重复排列所形成的物质非晶体：是指组成物质的质点不呈空间有规则周期性排列的的固体。2-1晶格：表示晶体中原子排列形式的空问格子叫做晶格晶格晶胞：从晶格中确定一个最基本的几何单元来表达其排列形式的特征，组成晶格的这种最晶胞基本的几何单元晶格常数：晶胞的各边尺寸a，b，c叫做晶格常数致密度：致密度是指晶胞中原子所占体积与该晶胞体积之比。晶面指数：表示晶面的符号叫做晶面指数晶向指数：表示晶向的符号叫做晶向指数晶向指数晶体的各向异性：由于
13、晶体中不同晶面和晶向上原子的密度不同，因此在晶体上不同晶面晶体的备向异性和晶向上原子结合力就不同，从而在不同晶面和晶向上显示出不同的性能。点缺陷：是指在晶体中形成的空位和间隙原子面缺陷：其特征是在一个方向尺寸上报小，另外两个方向上扩展很大，面缺陷也称二维缺陷，晶界、相界、挛晶界和堆垛层错都属于面缺陷。线缺陷：晶格中一部分晶体相对另一部分晶体局部滑移，已滑移部分的交界线为位错线，即线缺陷。亚晶界：相邻弧晶粒之间的界面称为亚晶界。位错：晶格11-部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移。已滑移部分和未滑移部分的交界线成为位错亚晶粒：是实际金属晶体中，一个晶粒的内部，其晶格位向并不是像理想晶体那样完全-
14、lF晶(来自:写论文网:求文档:,华中科技大学工程材料及应用习题完整答案)粒致，而是存在许多尺寸更小，位向差也很小的小晶块，它们相互镶嵌成一颗晶粒，这些小晶块称为弧晶粒。单晶体：单晶体：当一块晶体内部位向完全一致时。我们称这块晶体为单晶体多晶体：由许多彼此位向不同的晶粒组成的晶体结构成为多晶体固溶体：同溶体：当合金由液态结晶为固态时，组成元素间会像合金溶液那样相互溶解。形成一种在某种元素的晶格结构中包含有其他元素原子的新相，成为阎溶体金属间化合物：金属间化合物：凡是由相当程度的金属键结合，并具有明显金属特性的化合物，成为金属化合物圃溶强化：通过溶入某种溶质元素形成同溶体而使金属的强度，硬度升高的现象叫做同溶阎溶强化强化结合键：是指由原子结合成分子或固体的方式和结合力的大小，结合键分为化学键和物理键结合键：两大类，化学键包括金属键、离子键和共价键；物理键即范德华力。1-2、3金属键，离子键，共价键及分子键结合的材料其性能有何特点？金属键，大量由由电子，良好导电导热性，又因金属键的饱和性无方向性，结构高度对称，故有良好
