材料性能學(xué)考試試題

第一套名詞解釋（每題4分，共12分）低溫脆性疲勞條帶韌性二、填空題(每空1分，共30分)1、按照兩接觸面運(yùn)動(dòng)方式的不同，能夠?qū)⒛Σ练譃楹?，按照摩擦表面的接觸狀態(tài)分為摩擦、摩擦、摩擦、摩擦、其中摩擦通常嚴(yán)禁出現(xiàn)。2、材料的韌性溫度儲(chǔ)備通常用符號(hào)表示，取值在溫度范圍，關(guān)于相同的材料而言，韌性溫度儲(chǔ)備越大，材料的工作溫度就越（高、低），材料就越（安全，不安全）。關(guān)于承受沖擊載荷作用的重要機(jī)件，韌性溫度儲(chǔ)備?。ㄉ舷蓿孪蓿?。3、材料的缺口越深、越尖銳，材料的缺口敏感性就越（大、?。?，材料的缺口敏感度就越（大、小），材料的對(duì)缺口就越（敏感、不敏感）。低碳鋼的拉伸斷口由、、三個(gè)區(qū)域組成，該宏觀斷口通常被稱為狀斷口。5、按照顧力高低和斷裂壽命對(duì)疲勞分類，則N>105,稱為周疲勞，又稱為疲勞；N為102～105，稱為周疲勞，又稱為疲勞。我們通常所稱的疲勞指疲勞。6、溫度升高使鐵磁性的飽和磁化強(qiáng)度，使剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度，使矯頑力。7、依照材料被磁化后對(duì)磁場(chǎng)所產(chǎn)生的阻礙，可將材料分為、、3類。三、問答題（共20分）1、衡量彈性的高低用什么指標(biāo)，什么緣故提高材料的彈性極限能夠改善彈性。2、某種斷裂的微觀斷口上觀看到河流裝花樣，能否認(rèn)定該斷裂一定屬于脆性斷裂，什么緣故？如何依照河流狀花樣查找裂紋的源頭。（4分）3、講明KI和KIC的異同。對(duì)比KIC和KC的區(qū)不，講明KI和KIC中的I的含義。4、簡述阻礙金屬導(dǎo)電性的因素。（6分）分析題（共30分）1、比較布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度測(cè)試原理及壓痕特征。并在以上方法中選擇適合測(cè)量下列材料硬度的方法和標(biāo)尺：滲碳層的硬度分布，淬火鋼，灰口鑄鐵，氮化層的硬度，高速鋼刀具，退火的20鋼。（12分）2、什么是金屬材料的塑性？關(guān)于下列材材料的塑性：(1)40CrNiMo調(diào)質(zhì)鋼試樣，(2)20Cr滲碳淬火鋼試樣，(3)W18Cr4v鋼淬火回火試樣，(4)灰鑄鐵試樣，分不選用哪種試險(xiǎn)機(jī)（液壓萬能材料試驗(yàn)機(jī)、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)），采納何種試驗(yàn)方法測(cè)量。3、奧氏體不銹鋼從1000℃急冷淬火是順磁性的，但緩冷則表現(xiàn)出鐵磁性，試解釋之。（8分）五、證明題（共8分）一入射光以較小的入射角內(nèi)i和折射角r穿過一透明玻璃板。證明透過后的光強(qiáng)系數(shù)為（1-R）2。設(shè)玻璃對(duì)光的衰減不變。第二套一、名詞解釋（每題3分，共12分）缺口強(qiáng)化50%FATT破損安全應(yīng)力疲勞二、填空題(每空1分，共28分)1.材料的摩擦形式要緊分為、。環(huán)塊摩擦磨損實(shí)驗(yàn)測(cè)量條件下的磨損；M-2000型為磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)，能夠測(cè)量、等多種摩擦形式下的磨損?；瑒?dòng)軸承的磨損形式以居多。2.低碳鋼拉伸曲線上反映出其變形由、、和幾個(gè)部分組成，斷后斷口呈現(xiàn)出斷口特征，具有、和三個(gè)區(qū)域，屬于斷裂。3.缺口靜彎曲實(shí)驗(yàn)得到的曲線包圍的面結(jié)分為三個(gè)部分，分不代表三種能量Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。若只有Ⅰ而沒有Ⅱ、Ⅲ，則對(duì)缺口，若只有Ⅰ、Ⅱ，表明對(duì)缺口哪；Ⅲ越大，則對(duì)缺口越。4.依照材料被磁化后對(duì)磁場(chǎng)產(chǎn)生的阻礙，能夠把材料分為3類：、、。5.超導(dǎo)電性的3個(gè)重要性能指標(biāo)為、、。三、簡答題（共25分）1.簡述韌性斷裂的微觀過程及韌性斷口的微觀形貌特征。（4分）2.格里菲斯理論的差不多假設(shè)是什么，寫出其方程的差不多形式并講明適用條件。3.某碳鋼經(jīng)不同的熱處理后在相同條件下拉伸，拉伸曲線的彈性變形時(shí)期有什么相同點(diǎn)，什么緣故。(4分)4.疲勞按照壽命如何分類。疲勞過程由哪些時(shí)期組成，裂紋產(chǎn)生的機(jī)制有哪些形式。（6分）5.阻礙折射率的因素有哪些。（7分）四、分析題（共20分）1．已知幾種材料的性能如下表所示，指出表頭符號(hào)的含義。寫出計(jì)算公式并計(jì)算出表中空白區(qū)的數(shù)值。對(duì)比表中各種材料彈性的好壞（由差到好排序）。（8分）材料E/MPaσe/MPaae/MPa低碳鋼2.1×1053100.228彈簧鋼2.1×1059602.197銅1.1×10527.50.0034鋁7.0×104402.選擇合適的常用的靜載實(shí)驗(yàn)方法及設(shè)備測(cè)定材料性能。（8分）(1)20CrMnTi滲碳表面質(zhì)量檢驗(yàn)；(2)調(diào)質(zhì)鋼的塑性；(3)車刀的塑性；(4)鑄鐵基座的承載能力；3.寫出以下材料硬度測(cè)試所用的方法、標(biāo)尺。（4分）(1)調(diào)質(zhì)后的40Cr主軸；(2)灰口鑄鐵；(3)淬火鋼中馬氏體和殘余奧氏體的鑒不與分布；(4)高速鋼鉆頭；五、計(jì)算（共15分）1.某大型鋼板，材料的條件屈服強(qiáng)度為1200MPa,KIC=115Mpa.m1/2,探傷發(fā)覺板內(nèi)有20mm的橫向穿透裂紋，若受到平均應(yīng)力600Mpa的作用，通過計(jì)算判定板料是否安全。（要求計(jì)算過程和公式）（8分）2一透明三氧化二鋁陶瓷的厚度為0.8mm,當(dāng)可見光透過后，其強(qiáng)度降低了10%，試計(jì)算其汲取系數(shù)及散射系數(shù)的總和。已知三氧化二鋁的反射系數(shù)為0.08.第三套一、填空1、構(gòu)件中的裂紋體的擴(kuò)展模式要緊有三種類型，其中以最為危險(xiǎn)。2、典型的疲勞斷口具有三個(gè)特征區(qū)：、、，疲勞過程分為、、三個(gè)時(shí)期。3、典型的彈性不完整性要緊有、、和等形式。4、按照裂紋的擴(kuò)展路徑來看斷裂要緊分為和，其中一般是脆性斷裂。5、依照摩擦面損傷和破壞的形式，磨損要緊有、、和，其中兩接觸材料做滾動(dòng)或滾滑摩擦?xí)r極易出現(xiàn)，是、軸承常見的磨損失效形式。6、材料的抗磁性來源于，材料的順磁性要緊來源于。7、本征半導(dǎo)體的電子-空穴對(duì)是由產(chǎn)生的，其濃度與成指數(shù)關(guān)系。8、介質(zhì)的擊穿形式要緊有、、。二、名詞解釋韌脆轉(zhuǎn)化溫度應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)疲勞強(qiáng)度內(nèi)耗賽貝克效應(yīng)問答題何謂低溫脆性？在哪些材料中發(fā)生低溫脆性？采納什么衡量材料的低溫脆性。疲勞和脆性斷裂有何異同點(diǎn)？寫出下列符號(hào)的含義：V15TT，F(xiàn)ATT50，δ10，σp,σ0,σ0.05(6分)4、機(jī)械正常的磨損過程有何特征，應(yīng)當(dāng)如何操縱各個(gè)時(shí)期。5、簡述阻礙折射率的因素。四、分析題1、依照所學(xué)的硬度測(cè)試方法，下列工件采納什么硬度試驗(yàn)方法為宜：滲碳層的硬度分布，淬火鋼，灰口鑄鐵，氮化層的硬度，高速鋼刀具，退火態(tài)下的軟鋼。2、檢驗(yàn)下列材料的沖擊韌性，哪些開缺口，哪些不開缺口：陶瓷，鑄鐵，W18Cr4V，20鋼。3、寫出以下疲勞圖的坐標(biāo)符號(hào)及其單位（量綱），指出A、B、C三點(diǎn)的疲勞載荷類型及其對(duì)應(yīng)的疲勞強(qiáng)度。第四套名詞解釋（每題4分，共12分）滯彈性低溫脆性缺口敏感度二、填空題(每空1分，共31分)1、磨損過程分為、、三個(gè)時(shí)期，減少時(shí)期的磨損率，幸免出現(xiàn)。2、金屬材料按照斷裂前的宏觀塑性變形程度，分為斷裂和斷裂，按照裂紋擴(kuò)展路徑分為斷裂和斷裂，按照微觀斷裂機(jī)理分為斷裂和斷裂，扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)后斷口與試樣軸線垂直，應(yīng)為斷口。3、缺口的存在會(huì)誘發(fā)材料出現(xiàn)三個(gè)效應(yīng)：、和，不能把效應(yīng)看做強(qiáng)化材料的手段。4、金屬材料的沖擊斷口具有三個(gè)典型的區(qū)域：、、。5、典型的疲勞斷口存在三個(gè)特征區(qū)：、、。宏觀特征為貝紋線的是區(qū)。6、超導(dǎo)材料的三個(gè)重要性能指標(biāo)是、、。7、金屬的熱電現(xiàn)象的三個(gè)差不多熱電效應(yīng)是、、。8、金屬要具有鐵磁性，必須具備的兩個(gè)條件是、。三、問答題（共29分）1、講明下列符號(hào)的意義：σ0.2，V15TT，50%FATT，NDT，F(xiàn)TE，F(xiàn)TP。（6分）2、單晶體純金屬的彈性模量與多晶體純金屬相比具有什么特點(diǎn)，純鐵和純鋁什么方向的彈性模量最大。（4分）3、寫出K判據(jù)、G判據(jù)、J判據(jù)和裂紋尖端張開位移判據(jù)。分析G和J的異同。4、某拉伸斷口如圖，標(biāo)出圖中各個(gè)區(qū)域的組成，并由斷口確定斷裂的類型（4分）。5、簡述阻礙鐵磁性參數(shù)的因素（9分）四、分析題（共20分）1、分析拉伸曲線圖中1、2兩種材料的變形規(guī)律，并指出屬于何種材料（脆性材料、低塑性材料、高塑性材料）及其緣故。（6分）2、檢驗(yàn)以下材料的沖擊韌性，哪些材料要開缺口?哪些材料不要開缺口?（6分）W18Cr14V；Crl2MoV；硬質(zhì)合金；40CrNiMo；20CrMnTi；鑄鐵。3、下圖為哪種類型的疲勞圖，圖中A、B、C分不為何種載荷，對(duì)應(yīng)的疲勞強(qiáng)度符號(hào)如何表示。（8分）五、計(jì)算題（共8分）一透明氧化鋁板厚度為1mm，用于測(cè)定光的汲取系數(shù)。假如光通過板厚之后，其強(qiáng)度降低了20%，計(jì)算汲取及散射系數(shù)的總和。第五套一、名詞解釋（每題3分，共12分）斷裂功比強(qiáng)度缺口效應(yīng)解理斷裂二、填空題(每空1分，共30分)1.機(jī)件運(yùn)行時(shí)的磨損過程分為三個(gè)時(shí)期：、、。磨損類型按照磨損機(jī)制分為、、等。軟齒面齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)中容易出現(xiàn)磨損，硬齒面齒輪容易出現(xiàn)。2.低碳鋼拉伸的過程中，其屈服平臺(tái)上往往存在屈服點(diǎn)和屈服點(diǎn)，通常把屈服點(diǎn)作為屈服強(qiáng)度，因?yàn)槠?。鑄鐵在拉伸過程中測(cè)得的屈服強(qiáng)度用表示。3.隨著溫度的增加，金屬的彈性模量；通常加載速率增加，金屬的彈性模量，陶瓷的彈性模量，高分子材料的彈性模量隨著負(fù)載時(shí)刻的增加而。4.NDT是，F(xiàn)TP是，F(xiàn)TE是，寫出其相互關(guān)系。5.金屬材料典型非理想彈性有、、等。6.超導(dǎo)材料的三個(gè)重要性能指標(biāo)是、、。7.極化的差不多形式有、、。三、問答題（共28分）1.20鋼扭轉(zhuǎn)和拉伸，哪種沒有頸縮，什么緣故。（4分）2.比較KIC和KI區(qū)不。（4分）3.比較20鋼、鑄鐵的缺口強(qiáng)度和光滑試樣強(qiáng)度的大小，哪種材料對(duì)缺口敏感。沖擊試驗(yàn)中哪種需要開破口，什么緣故（6分）4.二氧化鈦廣泛地應(yīng)用于不透明搪瓷秞，其中的光散射顆粒是什么？顆粒的什么特性使這些秞獲得高度不透明的品質(zhì)？（6分）5.圖為哪種類型的疲勞圖，橫縱坐標(biāo)分不表示什么；圖中A、B、C分不為何種載荷，對(duì)應(yīng)的疲勞強(qiáng)度如何表示。（8分）四、分析題（共22分）1.由某材料手冊(cè)知兩種鋼材的力學(xué)要緊力學(xué)性能如下表所示。寫出下表中力學(xué)性能符號(hào)對(duì)應(yīng)的含義，并依照表中所給數(shù)據(jù)，對(duì)比這兩種材料的要緊力學(xué)性能的差異。若二者做承重鋼架，用哪一種更節(jié)約材料，什么緣故。（10分）材料σbσsδ5/%φ/%Ak/JHBS2045027523507117045570335194547217………2.寫出以下材料硬度測(cè)試所用的方法、標(biāo)尺。（12分）①調(diào)質(zhì)后的40Cr主軸；②灰口鑄鐵；③淬火鋼中馬氏體和殘余奧氏體的鑒不與分布；④38CrMoAl滲氮層的硬度分布；⑤高速鋼鉆頭；⑥鋁合金鑄錠；五、計(jì)算題（共8分）某高碳薄鋼板內(nèi)有3mm長的裂紋，已知a0=3×10-10m，求構(gòu)件安全使用的上限應(yīng)力。（σm=2×105Mpa）（8分）第六套一、填空（每個(gè)1分，共30分）1、機(jī)件正常運(yùn)行時(shí)的磨損過程分為三個(gè)時(shí)期：、、。典型的磨損類型要緊有、、、。2、典型的疲勞斷口具有、、三個(gè)特征區(qū)組成，低碳鋼靜拉伸斷裂的宏觀斷口呈，由、、三個(gè)