材料性能学复习题
材料性能学复习题
适用于材料成型与控制工程专业
一、 填空
1、σe表示材料的 弹性极限 ；σp表示材料的 比例极限 ；σs表示材料的 屈服强度 ；σb表示材料的 抗拉强度 。
2、断口的三要素是 纤维区 、 放射区 和 剪切唇 。微孔聚集型断裂的微观特征是 韧窝 ；解理断裂的微观特征主要有 解理台阶 和 河流和舌状花样 ；沿晶断裂的微观特征为 晶粒状 断口和 冰糖块状 断口。
3、应力状态系数α值越大，表示应力状态越 软 ，材料越容易产生 塑性变形和延性断裂 。为测量脆性材料的塑性，常选用应力状态系数α值 大 的实验方法，如 压缩 等。
4、在扭转实验中，塑性材料的断裂面与试样轴线 垂直 ，断口 平齐 ，这是由 切 应力造成的 切 断；脆性材料的断裂面与试样轴线 450角 ，这是由 正 应力造成的 正 断。与静拉伸试样的宏观断口特征 相反 。
5、材料截面上缺口的存在，使得缺口根部产生 应力集中 和 双（三）向应力 ，试样的屈服强度 升高 ，塑性 降低 。
6、低温脆性常发生在具有 体心立方或密排六方 结构的金属及合金中，而在 面心立方 结构的金属及合金中很少发现。
7、在平面应变断裂韧性KIC 测试过程中，对试样的尺寸为，
其中B、a、（W-a）分别是三点弯曲试样的厚度、裂纹长度和韧带长度，σs是材料的屈服强度；这样要求是为了保证裂纹尖端处于 平面应变 和 小范围屈服 状态；平面应变状态下的断裂韧性KIC 小于 平面应力状态下的断裂韧性KC。
8、按断裂寿命和应力水平，疲劳可分为 高周疲劳 和 低周疲劳 ；疲劳断口的典型特征是 疲劳条纹（贝纹线） 。
9、对材料的磨损，按机理可分为 粘着 磨损， 磨粒 磨损， 疲劳 磨损、 腐蚀 磨损、冲蚀磨
损和微动磨损等形式。
10、材料的拉伸力学性能，包括屈服强度、抗拉强度和实际断裂强度等强度指标和延伸率 和 断面收缩率等塑性指标。
12、弹性滞后环是由于材料的加载线和卸载线不重合而产生的。对机床的底座等构件，为保证机器的平稳运转，材料的弹性滞后环越大 越好；而对弹、钟表等材料，要求材料的弹性滞后环越小 越好。
13、材料的断裂按断裂机理分可分为微孔聚集型断裂 ， 解理断裂 和 沿晶 断裂；按断裂前塑性变形大小分可分为延性 断裂和 脆性 断裂
14、在扭转实验中，塑性材料的断裂面与试样轴线垂直 ；脆性材料的断裂面与试样轴线成450角。
15、根据外加应力的类型及其与裂纹扩展面的取向关系，裂纹扩展的基本方式有_张开型(Ⅰ型)裂纹扩展__、滑开型(Ⅱ型)裂纹扩展和撕开型(Ⅲ型)裂纹扩展_三类。
16、根据构件的受力状态，环境敏感断裂可分为应力腐蚀开裂， 腐蚀疲劳， 腐蚀磨损和 微动磨损等四类
17、材料的韧性是表征材料在外力作用下，从变形到断裂全过程中吸收塑性变形功和断裂功的能力。根据试样形状和加载速率，材料的韧性可分为光滑试样的静力韧性、缺口 试样的冲击韧性和裂纹 试样的断裂韧性。
18、应力强度因子反映了裂纹尖端区域应力场的强度，它综合反映了_外加应力_和裂纹位置、_长度_对裂纹尖端应力场强度的影响。
19、对于材料的静拉伸实验，在整个拉伸过程中的变形分为弹性变形、塑性变形和__断裂_三个阶段，塑性变形又可分为_屈服____、均匀塑性变形和__不均匀集中塑性变形_三个阶段。
20、材料塑性的评价，在工程上一般以光滑圆柱试样的拉伸伸长率和_断面收缩率_作为塑性性能指标。常用的伸长率指标有_最大应力下非比例伸长率_、最大应力下总伸长率和最常用的_断后伸长率_三种。
二、判断题：
1）构件的刚度Q与材料的弹性模量E成正比，而与构件的横截面积A成反比。（ × ）
2）对机床的底座等构件，为保证机器的平稳运转，材料的弹性滞后环越大越好；而对弹、钟表等材料，要求材料的弹性滞后环越小越好。（ √ ）
3）Bauschinger效应是指经过预先加载变形，然后再反向加载变形时材料的弹性极限升高的现象。（ × ）
4）鉴于弯曲试验的特点，弯曲试验常用于铸铁、硬质合金等韧性材料的性能测试。（ × ）
5）在韧性材料的冲击试样断口上，裂纹会在距缺口一定距离的试样内部萌生，而不是在缺口根部。（ √ ）
6）利用双原子模型计算出的材料理论断裂强度比实际值高出1~3个数量级，这是因为该计算模型不正确。（ × ）。
7）材料的低周疲劳行为，常通过S-N曲线来表示。（ × ）
8）奥氏体不锈钢在硝酸盐溶液溶液中容易发生应力腐蚀开裂。（ × ）
9）晶粒与晶界两者强度相等的温度，称为等强温度。（ √ ）
10）应力松弛是指高温服役的零件或材料在应力保持不变的条件下，其中的应变自行降低的现象。（ × ）
1、磨损包括三个阶段，这三个阶段中均能观察到摩擦现象，最后发生疲劳韧脆性断裂。（ × ）
2、应力状态软性系数越大，最大切应力分量越大，表示应力状态越软，材料越易于产生塑性变形；反之，应力状态软性系数越小，表示应力状态越硬，则材料越容易产生脆性断裂。（ √ ）
3、断裂δ判据是裂纹开始扩展的断裂判据，而不是裂纹失稳扩展的断裂判据，显然，按这种判据设计构件是偏于保守的。（ √ ）
4、测量陶瓷、铸铁的冲击吸收功时，一般采用夏比U型缺口试样，很少采用X型及无缺口冲击试样。（ × ）
5、应力腐蚀断裂速度远大于没有应力时的腐蚀速度，又远小于单纯力学因素引起的断裂速度。（ √ ）
6、工程设计和材料选用中一般以工程应力、工程应变为依据；但在材料科学研究中，真应力与真应变具有更重要的意义。（ √ ）
7、同一材料用不同的硬度测定方法所测得的硬度值是不相同的，且完全不可以互相转换。（ × ）
8、缺口使塑性材料得到“强化”，因此，可以把“缺口强化”看作是强化材料的一种手段，提高材料的屈服强度。（ × ）
9、接触疲劳过程是在纯滚动的条件下产生的材料局部破坏，也经历了裂纹形成与扩展两个阶段。（ × ）
10、疲劳强度属于强度类力学性能指标，是属于高温拉伸的力学性能指标。（ × ）
二、 选择题：
1）拉伸试样的直径一定，标距越长则测出的断面收缩率会（ C ）。
a) 越高；b) 越低；c) 不变；d) 无规律可循
2）材料的弹性比功，可通过（ B ）来得到提高。
a) 提高抗拉强度、降低弹性模量；b) 提高弹性极限、降低弹性模量；
c) 降低弹性极限、降低弹性模量；d) 降低弹性极限、提高弹性模
3）单向压缩条件下的应力状态系数为（ D ）。
a) 0.5；b) 1.0；c) 0.8；d) 2.0
4）从化学键的角度看，一价键材料的硬度变化规律是（ A ）。
a) 离子键＞金属键＞氢键；b) 离子键＞氢键＞金属键；
c) 氢键＞金属键＞离子键；d) 金属键＞离子键＞氢键
5）HRC是（ D ）的一种表示方法。
a) 维氏硬度；b) 努氏硬度；c) 肖氏硬度；d) 洛氏硬度
6）在缺口试样的冲击实验中，缺口试样的厚度越大，试样的冲击韧性越（ C ）、韧脆转变温度越（ ）。
a) 大、高；b) 小、低；c) 小、高；d) 大、低
7）I型（张开型）裂纹的外加应力与裂纹面（ B ）；而II型（滑开型）裂纹的外加应力与裂纹面（ ）。
a) 平行、垂直；b) 垂直、平行；c) 成450角、垂直；d) 平行、成450角
8) 平面应变条件下裂纹尖端的塑性区尺寸（ B ）平面应力下的塑性区。
a) 大于；b) 小于； c) 等于； d) 不一定
9）对称循环应力的应力比R为（ C ）。
a) 0；b) 1； c) -1； d) ∞
10）KISCC表示材料的（ C ）。
a) 断裂韧性；b) 冲击韧性；c) 应力腐蚀破裂门槛值；d) 应力场强度因子
11）黄铜容易在（ C ）溶液中发生应力腐蚀开裂。
a) 热碱溶液；b) 氯化物溶液；c) 氨水溶液；d) 硝酸盐溶液
12）蠕变是指材料在（ B ）的长期作用下发生的塑性变形现象。
a) 恒应变；b) 恒应力；c) 恒加载速率；d) 恒定频率
13）Tt 表示给定温度T下，恰好使材料经过规定的时间t发生断裂的（ B ）。
a) 蠕变极限；b) 持久强度；c) 高温强度；d) 抗拉强度
14）与干摩擦相比，加入润滑剂后摩擦副间的摩擦系数将会（ B ）。
a) 增大；b) 减小；c) 不变；d) 不一定
1、形变强化是材料的一种特性，是下列（ C  ）阶段产生的现象。
A、弹性变形； B、冲击变形； C、均匀塑性变形； D、屈服变形。
2、缺口引起的应力集中程度通常用应力集中系数表示，应力集中系数定义为缺口净截面上的（ A  ）与平均应力之比。
A、最大应力； B、最小应力； C、屈服强度； D、抗拉强度。
3、因相对运动而产生的磨损分为三个阶段：（ A    ）、稳定磨损阶段和剧烈磨损阶段。
A、磨合阶段； B、疲劳磨损阶段；C、轻微磨损阶段；D、不稳定磨损阶段。
4、在拉伸过程中，在工程应用中非常重要的曲线是（ B  ）。
A、力—伸长曲线； B、工程应力—应变曲线； C、真应力—真应变曲线。
5、韧度是衡量材料韧性大小的力学性能指标，是指材料断裂前吸收（ A  ）的能力。
A、塑性变形功和断裂功；      B、弹性变形功和断裂功；
C、弹性变形功和塑性变形功；  D、塑性变形功。
6、蠕变是材料的高温力学性能，是缓慢产生（ B  ）直至断裂的现象。
A、弹性变形；  B、塑性变形；  C、磨损；  D、疲劳。
7、缺口试样中的缺口包括的范围非常广泛，下列（C    ）可以称为缺口。
A、材料均匀组织；B、光滑试样；C、内部裂纹；D、化学成分不均匀。
韧性断裂8、最容易产生脆性断裂的裂纹是（ A  ）裂纹。
A、张开； B、表面； C、内部不均匀； D、闭合。
9、空间飞行器用的材料，既要保证结构的刚度，又要求有较轻的质量，一般情况下使用（C  ）的概念来作为衡量材料弹性性能的指标。
A、杨氏模数； B、切变模数； C、弹性比功； D、比弹性模数。
10、KⅠ的脚标表示I型裂纹，I型裂纹表示（ A  ）裂纹。
A、张开型； B、滑开型； C、撕开型； D、组合型。
11、拉伸试样的直径一定，标距越长则测出的抗拉强度会（ C ）。
a) 越高；b) 越低；c) 不变；d) 无规律可循

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