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《机械工程材料》复习试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的字母填在括号内）

1.下列哪种晶体结构具有最低的堆垛能？

A.面心立方

B.体心立方

C.密排六方

D.密排五方

2.金属发生塑性变形的主要机制是？

A.晶粒长大

B.位错运动

C.相变

D.点缺陷扩散

3.下列哪种热处理工艺能使金属的硬度显著提高，但韧性下降？

A.退火

B.正火

C.淬火

D.回火

4.碳素钢中，含碳量越高，其通常的强度和硬度？

A.越低

B.越高

C.先升高后降低

D.基本不变

5.具有良好塑性、易于加工成型的金属材料，通常表现出？

A.高硬度和高韧性

B.高强度和低塑性

C.低硬度和高塑性

D.低强度和低硬度

6.下列哪种材料通常具有良好的耐腐蚀性？

A.碳素钢

B.铝合金

C.铜合金

D.镁合金

7.高分子材料的主要力学性能特点通常不包括？

A.高强度

B.良好的韧性

C.较低的熔点

D.良好的耐热性

8.金属发生疲劳破坏的根本原因是？

A.应力超过屈服极限

B.存在应力集中

C.材料内部缺陷

D.交变应力作用下表面或内部产生微裂纹并扩展

9.铁碳合金相图中的Acm线代表？

A.珠光体开始转变温度

B.渗碳体开始析出温度

C.奥氏体开始转变为珠光体温度

D.奥氏体开始转变为莱氏体温度

10.下列哪种方法不属于化学热处理？

A.氧化

B.渗碳

C.氮化

D.淬火

二、填空题（每空1分，共15分。请将答案填在横线上）

1.金属的晶体结构通常分为晶体、______和______三种。

2.金属塑性变形过程中，位错主要在______上运动。

3.热处理工艺中，______是为了降低金属的硬度，改善切削加工性能。

4.合金钢中，除铁和碳外，还添加其他合金元素，目的是为了______或______钢的性能。

5.常用的金属材料包括钢、______和有色金属及其合金。

6.陶瓷材料通常具有高硬度、高熔点、______和耐腐蚀性等特点。

7.失效是材料或构件在载荷作用下丧失______或______的过程。

8.表面淬火是一种仅对零件表层进行淬火的热处理工艺，目的是提高零件表层的______和______。

9.高分子材料根据受热时的行为，可分为热塑性塑料和______两大类。

三、判断题（每小题1分，共10分。请将正确打“√”，错误打“×”）

1.金属的纯度越高，其力学性能通常越好。（）

2.晶体缺陷的存在总是对金属的力学性能产生不利影响。（）

3.退火和正火都是预备热处理工艺，其主要目的是使组织均匀化。（）

4.碳素钢中的低碳钢主要用作结构材料，高碳钢主要用作工具材料。（）

5.铜合金和铝合金都具有优良的导电导热性能。（）

6.陶瓷材料通常具有良好的塑性和韧性。（）

7.脆性断裂是指材料在断裂前没有明显塑性变形的断裂方式。（）

8.疲劳破坏是金属材料在静载荷作用下发生的突然断裂。（）

9.淬火后的钢件必须立即进行回火，否则容易开裂。（）

10.化学热处理可以改变金属材料的表层化学成分和性能。（）

四、简答题（每题5分，共20分）

1.简述固溶强化、晶粒细化强化和形变强化的基本原理。

2.比较淬火和回火两种热处理工艺的主要目的和区别。

3.简述选择金属材料时通常需要考虑哪些主要性能指标。

4.简述什么是应力集中及其对金属材料力学性能的影响。

五、论述题（10分）

试分析影响金属材料疲劳强度的因素有哪些？并针对提高金属材料疲劳强度，提出可行的措施。

试卷答案

一、选择题

1.C

解析：密排六方结构具有最高的原子堆积密度（74%），因此堆垛能最低。

2.B

解析：金属塑性变形是通过位错在晶体滑移面上运动来实现的。

3.C

解析：淬火是将奥氏体快速冷却到Ms点以下，获得马氏体等硬脆组织，导致硬度显著提高，但韧性下降。

4.B

解析：随着碳含量的增加，钢的硬度和强度通常呈上升趋势（直到接近共晶成分）。

5.C

解析：良好的塑性意味着材料易于发生塑性变形，这通常对应着较低的硬度和较高的塑性。

6.B

解析