金屬材料性能測(cè)試與表征考核試卷

金屬材料性能測(cè)試與表征考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本試卷旨在考核學(xué)生對(duì)金屬材料性能測(cè)試與表征的基本理論、實(shí)驗(yàn)技能及分析能力的掌握程度。

一、單項(xiàng)選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.下列哪種方法主要用于測(cè)定金屬的硬度？（）

A.拉伸試驗(yàn)B.沖擊試驗(yàn)C.壓縮試驗(yàn)D.硬度試驗(yàn)

2.金屬的疲勞斷裂通常發(fā)生在材料表面，其原因是？（）

A.材料內(nèi)部缺陷B.外部環(huán)境因素C.應(yīng)力集中D.溫度變化

3.金屬的導(dǎo)電性主要取決于？（）

A.金屬的密度B.金屬的熔點(diǎn)C.金屬的自由電子密度D.金屬的彈性模量

4.下列哪種現(xiàn)象稱(chēng)為金屬的冷作硬化？（）

A.金屬加熱后變硬B.金屬冷卻后變硬C.金屬加熱后變軟D.金屬冷卻后變軟

5.金屬的耐腐蝕性主要取決于？（）

A.金屬的硬度B.金屬的強(qiáng)度C.金屬的化學(xué)成分D.金屬的導(dǎo)電性

6.金屬的塑性變形主要發(fā)生在哪個(gè)階段？（）

A.穩(wěn)態(tài)變形階段B.穩(wěn)態(tài)回復(fù)階段C.穩(wěn)態(tài)再結(jié)晶階段D.非穩(wěn)態(tài)變形階段

7.金屬的再結(jié)晶過(guò)程發(fā)生在哪個(gè)溫度范圍內(nèi)？（）

A.低于熔點(diǎn)B.熔點(diǎn)以下C.熔點(diǎn)以上D.高溫下

8.金屬的腐蝕速率通常用？（）來(lái)表示。

A.厚度變化B.體積變化C.質(zhì)量變化D.以上都是

9.金屬的沖擊韌性主要取決于？（）

A.金屬的硬度B.金屬的強(qiáng)度C.金屬的韌性D.金屬的塑形

10.金屬的疲勞極限是指？（）

A.金屬能夠承受的最大應(yīng)力B.金屬開(kāi)始出現(xiàn)裂紋的最大應(yīng)力C.金屬出現(xiàn)疲勞裂紋前的最大應(yīng)力D.金屬能夠承受的最小應(yīng)力

11.金屬的再結(jié)晶溫度與下列哪個(gè)因素有關(guān)？（）

A.金屬的成分B.金屬的形狀C.金屬的尺寸D.以上都是

12.下列哪種試驗(yàn)用于測(cè)定金屬的耐腐蝕性？（）

A.拉伸試驗(yàn)B.沖擊試驗(yàn)C.鹽霧試驗(yàn)D.壓縮試驗(yàn)

13.金屬的力學(xué)性能測(cè)試主要包括？（）

A.壓縮試驗(yàn)B.拉伸試驗(yàn)C.沖擊試驗(yàn)D.以上都是

14.金屬的疲勞裂紋通常起源于？（）

A.材料內(nèi)部缺陷B.表面缺陷C.應(yīng)力集中區(qū)域D.以上都是

15.金屬的屈服強(qiáng)度是指？（）

A.金屬開(kāi)始出現(xiàn)塑性變形的應(yīng)力B.金屬開(kāi)始出現(xiàn)裂紋的應(yīng)力C.金屬開(kāi)始出現(xiàn)彈性的應(yīng)力D.金屬開(kāi)始出現(xiàn)硬化的應(yīng)力

16.金屬的再結(jié)晶過(guò)程會(huì)使材料？（）

A.變硬B.變軟C.保持不變D.變脆

17.金屬的耐高溫性主要取決于？（）

A.金屬的熔點(diǎn)B.金屬的化學(xué)成分C.金屬的強(qiáng)度D.以上都是

18.金屬的耐磨損性主要取決于？（）

A.金屬的硬度B.金屬的強(qiáng)度C.金屬的韌性D.以上都是

19.金屬的耐沖擊性主要取決于？（）

A.金屬的強(qiáng)度B.金屬的韌性C.金屬的硬度D.以上都是

20.金屬的耐腐蝕性試驗(yàn)通常采用？（）

A.室溫試驗(yàn)B.高溫試驗(yàn)C.鹽霧試驗(yàn)D.沖擊試驗(yàn)

21.金屬的疲勞裂紋擴(kuò)展速率主要取決于？（）

A.金屬的成分B.金屬的微觀組織C.金屬的應(yīng)力狀態(tài)D.以上都是

22.金屬的再結(jié)晶過(guò)程會(huì)導(dǎo)致材料？（）

A.變硬B.變軟C.保持不變D.變脆

23.金屬的耐腐蝕性試驗(yàn)方法中，最常用的浸泡試驗(yàn)是？（）

A.鹽水浸泡試驗(yàn)B.硫化氫浸泡試驗(yàn)C.鹽霧試驗(yàn)D.氯化氫浸泡試驗(yàn)

24.金屬的耐高溫性試驗(yàn)方法中，最常用的試驗(yàn)是？（）

A.紅外線照射試驗(yàn)B.真空熱試驗(yàn)C.真空高溫試驗(yàn)D.高溫高壓試驗(yàn)

25.金屬的耐磨損性試驗(yàn)方法中，最常用的試驗(yàn)是？（）

A.磨損試驗(yàn)B.摩擦試驗(yàn)C.磨損壽命試驗(yàn)D.摩擦系數(shù)試驗(yàn)

26.金屬的耐沖擊性試驗(yàn)方法中，最常用的試驗(yàn)是？（）

A.沖擊試驗(yàn)B.摩擦試驗(yàn)C.磨損試驗(yàn)D.彎曲試驗(yàn)

27.金屬的再結(jié)晶過(guò)程中，晶粒的尺寸？（）

A.變小B.變大C.保持不變D.先變小后變大

28.金屬的耐腐蝕性試驗(yàn)方法中，最常用的加速試驗(yàn)是？（）

A.鹽霧試驗(yàn)B.氯化氫試驗(yàn)C.硫化氫試驗(yàn)D.真空試驗(yàn)

29.金屬的耐高溫性試驗(yàn)方法中，最常用的高溫氧化試驗(yàn)是？（）

A.氧化試驗(yàn)B.真空氧化試驗(yàn)C.真空高溫氧化試驗(yàn)D.氯化氫氧化試驗(yàn)

30.金屬的耐磨損性試驗(yàn)方法中，最常用的磨損壽命試驗(yàn)是？（）

A.循環(huán)磨損試驗(yàn)B.滾動(dòng)磨損試驗(yàn)C.摩擦磨損試驗(yàn)D.空氣噴丸磨損試驗(yàn)

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.金屬的力學(xué)性能測(cè)試方法包括？（）

A.拉伸試驗(yàn)B.沖擊試驗(yàn)C.壓縮試驗(yàn)D.硬度試驗(yàn)

2.金屬腐蝕的類(lèi)型包括？（）

A.化學(xué)腐蝕B.電化學(xué)腐蝕C.生物腐蝕D.熱腐蝕

3.金屬的再結(jié)晶過(guò)程包括哪些步驟？（）

A.相變B.晶粒長(zhǎng)大C.晶界移動(dòng)D.再結(jié)晶

4.金屬的疲勞裂紋擴(kuò)展階段包括？（）

A.成核階段B.擴(kuò)展階段C.穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展階段D.失效階段

5.金屬的力學(xué)性能指標(biāo)包括？（）

A.強(qiáng)度B.塑性C.硬度D.韌性

6.金屬的耐腐蝕性試驗(yàn)方法包括？（）

A.鹽霧試驗(yàn)B.恒溫水浸泡試驗(yàn)C.真空試驗(yàn)D.真空熱試驗(yàn)

7.金屬的疲勞裂紋產(chǎn)生的原因可能包括？（）

A.材料內(nèi)部缺陷B.應(yīng)力集中C.外部環(huán)境因素D.加工工藝

8.金屬的再結(jié)晶溫度與哪些因素有關(guān)？（）

A.金屬的成分B.金屬的形狀C.金屬的尺寸D.金屬的加工工藝

9.金屬的耐高溫性試驗(yàn)方法包括？（）

A.真空熱試驗(yàn)B.恒溫水浸泡試驗(yàn)C.真空試驗(yàn)D.真空高溫試驗(yàn)

10.金屬的耐磨損性試驗(yàn)方法包括？（）

A.磨損試驗(yàn)B.摩擦試驗(yàn)C.磨損壽命試驗(yàn)D.摩擦系數(shù)試驗(yàn)

11.金屬的耐沖擊性試驗(yàn)方法包括？（）

A.沖擊試驗(yàn)B.摩擦試驗(yàn)C.磨損試驗(yàn)D.彎曲試驗(yàn)

12.金屬的耐腐蝕性試驗(yàn)中，哪些因素會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果？（）

A.金屬的成分B.環(huán)境溫度C.鹽濃度D.試驗(yàn)時(shí)間

13.金屬的力學(xué)性能測(cè)試中，哪些因素會(huì)影響測(cè)試結(jié)果？（）

A.測(cè)試溫度B.加載速率C.試樣形狀D.試樣尺寸

14.金屬的疲勞裂紋擴(kuò)展速率受哪些因素影響？（）

A.金屬的成分B.金屬的微觀組織C.應(yīng)力狀態(tài)D.環(huán)境因素

15.金屬的再結(jié)晶過(guò)程中，哪些現(xiàn)象會(huì)發(fā)生？（）

A.晶粒長(zhǎng)大B.晶界移動(dòng)C.相變D.再結(jié)晶

16.金屬的耐高溫性試驗(yàn)中，哪些因素會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果？（）

A.試驗(yàn)溫度B.真空度C.金屬的形狀D.金屬的尺寸

17.金屬的耐磨損性試驗(yàn)中，哪些因素會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果？（）

A.磨損方式B.磨損速度C.金屬的硬度D.金屬的韌性

18.金屬的耐沖擊性試驗(yàn)中，哪些因素會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果？（）

A.沖擊速度B.沖擊能量C.金屬的強(qiáng)度D.金屬的韌性

19.金屬的力學(xué)性能測(cè)試中，哪些因素會(huì)影響測(cè)試的準(zhǔn)確性？（）

A.測(cè)試設(shè)備的精度B.操作者的技能C.環(huán)境溫度D.試樣的預(yù)處理

20.金屬的耐腐蝕性試驗(yàn)中，哪些因素會(huì)影響試驗(yàn)的可靠性？（）

A.試驗(yàn)方法的選擇B.試驗(yàn)條件的一致性C.金屬的表面狀態(tài)D.試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.金屬材料的力學(xué)性能測(cè)試中，______試驗(yàn)主要用于測(cè)定金屬的彈性極限。

2.金屬的______是衡量材料抵抗變形和開(kāi)裂的能力。

3.沖擊試驗(yàn)中，常用的沖擊試驗(yàn)機(jī)是______。

4.金屬的______是指材料在高溫下保持其性能的能力。

5.金屬的______是指材料在高溫下抵抗氧化或腐蝕的能力。

6.鹽霧試驗(yàn)是一種常用的______試驗(yàn)方法。

7.金屬的______是指材料在受力后能夠恢復(fù)原狀的能力。

8.金屬的______是指材料在受力后不發(fā)生斷裂的能力。

9.金屬的______是指材料在受到?jīng)_擊載荷時(shí)不易發(fā)生斷裂的能力。

10.金屬的______是指材料在受力后能夠承受最大應(yīng)力而不發(fā)生斷裂的能力。

11.金屬的______是指材料在受力后能夠承受最大壓力而不發(fā)生破壞的能力。

12.金屬的______是指材料在受力后能夠承受最大拉力而不發(fā)生斷裂的能力。

13.金屬的______是指材料在受力后能夠承受最大壓縮力而不發(fā)生破壞的能力。

14.金屬的______是指材料在受力后能夠承受最大彎曲力而不發(fā)生斷裂的能力。

15.金屬的______是指材料在受力后能夠承受最大扭轉(zhuǎn)力而不發(fā)生破壞的能力。

16.金屬的______是指材料在受力后能夠承受最大剪切力而不發(fā)生斷裂的能力。

17.金屬的______是指材料在受力后能夠承受最大拉伸應(yīng)變而不發(fā)生斷裂的能力。

18.金屬的______是指材料在受力后能夠承受最大壓縮應(yīng)變而不發(fā)生破壞的能力。

19.金屬的______是指材料在受力后能夠承受最大彎曲應(yīng)變而不發(fā)生斷裂的能力。

20.金屬的______是指材料在受力后能夠承受最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)變而不發(fā)生破壞的能力。

21.金屬的______是指材料在受力后能夠承受最大剪切應(yīng)變而不發(fā)生斷裂的能力。

22.金屬的______是指材料在受力后能夠承受最大拉伸變形而不發(fā)生斷裂的能力。

23.金屬的______是指材料在受力后能夠承受最大壓縮變形而不發(fā)生破壞的能力。

24.金屬的______是指材料在受力后能夠承受最大彎曲變形而不發(fā)生斷裂的能力。

25.金屬的______是指材料在受力后能夠承受最大扭轉(zhuǎn)變形而不發(fā)生破壞的能力。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫(huà)√，錯(cuò)誤的畫(huà)×）

1.金屬材料的力學(xué)性能測(cè)試中，拉伸試驗(yàn)是唯一可以測(cè)定材料所有力學(xué)性能的試驗(yàn)。（）

2.金屬的硬度越高，其耐腐蝕性越好。（）

3.沖擊試驗(yàn)可以用來(lái)評(píng)估金屬的韌性。（）

4.金屬的耐高溫性與其熔點(diǎn)成正比。（）

5.鹽霧試驗(yàn)是評(píng)估金屬耐腐蝕性的常用加速試驗(yàn)方法。（）

6.金屬的再結(jié)晶溫度隨著晶粒尺寸的增加而降低。（）

7.疲勞裂紋的擴(kuò)展速率與應(yīng)力幅值無(wú)關(guān)。（）

8.金屬的塑性變形會(huì)導(dǎo)致其硬度降低。（）

9.金屬的耐磨損性與其強(qiáng)度成正比。（）

10.金屬的耐沖擊性與其韌性成正比。（）

11.金屬的疲勞極限是材料能夠承受的最大應(yīng)力。（）

12.金屬的再結(jié)晶過(guò)程會(huì)使晶粒尺寸減小。（）

13.金屬的耐腐蝕性試驗(yàn)中，試驗(yàn)時(shí)間越長(zhǎng)，結(jié)果越準(zhǔn)確。（）

14.金屬的力學(xué)性能測(cè)試中，試樣尺寸越小，測(cè)試結(jié)果越準(zhǔn)確。（）

15.金屬的疲勞裂紋擴(kuò)展速率隨著試驗(yàn)溫度的升高而增加。（）

16.金屬的再結(jié)晶溫度隨著加工工藝的不同而變化。（）

17.金屬的耐高溫性試驗(yàn)中，真空試驗(yàn)比恒溫水浸泡試驗(yàn)更常用。（）

18.金屬的耐磨損性試驗(yàn)中，滾動(dòng)磨損試驗(yàn)比摩擦磨損試驗(yàn)更準(zhǔn)確。（）

19.金屬的耐沖擊性試驗(yàn)中，沖擊速度越快，試驗(yàn)結(jié)果越可靠。（）

20.金屬的力學(xué)性能測(cè)試中，操作者的技能對(duì)測(cè)試結(jié)果沒(méi)有影響。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)要闡述金屬材料性能測(cè)試中，拉伸試驗(yàn)和壓縮試驗(yàn)的區(qū)別及其應(yīng)用場(chǎng)景。

2.結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，談?wù)勅绾瓮ㄟ^(guò)金屬材料性能測(cè)試結(jié)果來(lái)選擇合適的材料。

3.金屬材料的腐蝕與磨損是兩個(gè)常見(jiàn)的失效形式，請(qǐng)比較這兩種失效形式對(duì)金屬材料性能測(cè)試的要求有何不同。

4.金屬材料的再結(jié)晶處理對(duì)材料的性能有何影響？請(qǐng)從微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能兩個(gè)方面進(jìn)行說(shuō)明。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：某航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片材料在高溫下工作，要求具有良好的高溫強(qiáng)度和耐腐蝕性。請(qǐng)根據(jù)以下材料性能數(shù)據(jù)，分析該葉片材料是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，并說(shuō)明理由。

材料性能數(shù)據(jù)：

-抗拉強(qiáng)度：650MPa

-延伸率：5%

-硬度：HRC45

-高溫持久強(qiáng)度（600℃）：300MPa

-鹽霧腐蝕速率：0.1mm/a

設(shè)計(jì)要求：

-抗拉強(qiáng)度：≥600MPa

-延伸率：≥3%

-硬度：HRC40-50

-高溫持久強(qiáng)度（600℃）：≥200MPa

-鹽霧腐蝕速率：≤0.2mm/a

2.案例題：某工廠在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，一批新購(gòu)買(mǎi)的金屬絲材在使用過(guò)程中頻繁出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降。為了找出原因，工廠對(duì)這批金屬絲材進(jìn)行了力學(xué)性能測(cè)試和微觀組織分析。

測(cè)試結(jié)果：

-抗拉強(qiáng)度：450MPa

-延伸率：2%

-硬度：HRC58

-微觀組織分析：發(fā)現(xiàn)金屬絲材存在大量的裂紋和夾雜物。

請(qǐng)分析可能導(dǎo)致金屬絲材斷裂的原因，并提出相應(yīng)的解決方案。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.D

2.C

3.C

4.D

5.C

6.A

7.C

8.D

9.B

10.C

11.A

12.C

13.D

14.D

15.A

16.B

17.D

18.D

19.B

20.A

21.D

22.A

23.A

24.A

25.A

26.B

27.B

28.A

29.A

30.D

二、多選題

1.ABD

2.ABCD

3.ABD

4.ABCD

5.ABCD

6.ABCD

7.ABCD

8.ACD

9.AD

10.ABD

11.ABCD

12.ABCD

13.ABCD

14.ABCD

15.ABD

16.ABCD

17.ABCD

18.ABCD

19.ABCD

20.ABCD

三、填空題

1.拉伸試驗(yàn)

2.強(qiáng)度

3.擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)

4.耐高溫性

5.耐熱性

6.鹽霧

7.韌性

8.塑性

9.沖擊韌性

10.抗拉強(qiáng)度

11.抗壓強(qiáng)度

12.抗拉強(qiáng)度

13.抗壓強(qiáng)度

14.抗彎強(qiáng)度

15.抗扭強(qiáng)度

16.抗剪強(qiáng)度

17.