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《机械工程材料》试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题

1.金属晶体中最基本的结构单元是（）。

A.晶胞B.晶粒C.晶界D.位错

2.下列晶体缺陷中，会显著降低材料塑性的是（）。

A.点缺陷B.线缺陷C.面缺陷D.体缺陷

3.金属材料的强度主要取决于（）。

A.晶体结构B.晶粒大小C.成分D.以上都是

4.下列材料中，属于金属材料的是（）。

A.陶瓷B.高分子C.钢D.石墨

5.硬度是指材料抵抗局部变形，特别是抵抗压入的能力，常用的硬度指标不包括（）。

A.布氏硬度B.洛氏硬度C.维氏硬度D.冲击韧性

6.将钢从高温奥氏体状态缓慢冷却到室温的过程称为（）。

A.淬火B.回火C.退火D.正火

7.下列热处理工艺中，能够显著提高钢的硬度和耐磨性，但通常牺牲其塑性和韧性的是（）。

A.退火B.正火C.淬火D.调质

8.铁碳合金相图中的GS线表示（）。

A.奥氏体开始析出珠光体的温度B.奥氏体开始析出铁素体的温度

C.珠光体开始转变为渗碳体的温度D.铁素体开始转变为奥氏体的温度

9.塑性材料破坏前通常经历明显的变形，而脆性材料破坏前（）。

A.变形很小B.变形很大C.无变形D.突然断裂

10.选择材料时，主要考虑的因素不包括（）。

A.使用性能B.经济性C.加工工艺性D.环境友好性

二、填空题

1.金属晶体常见的理想晶格类型有体心立方、面心立方和______三种。

2.细晶强化是指通过减小______来提高金属材料强度的现象。

3.金属材料的力学性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性和______。

4.纯金属通常具有______相结构。

5.碳在铁素体中的溶解度很小，在奥氏体中的溶解度随温度升高而显著增大。

6.钢的热处理通常包括退火、正火、淬火和______四种基本工艺。

7.45钢属于中等碳素结构钢，其碳的质量分数通常在______%~0.60%之间。

8.铝合金通常具有良好的塑性和导电性，但其耐蚀性相对较差，常通过______来提高。

9.陶瓷材料通常具有高硬度、高熔点和良好的耐磨损性，但其塑性和韧性较差，属于______材料。

10.高分子材料又称聚合物，其性能主要取决于分子链的______、分子量和结构。

三、名词解释

1.点缺陷

2.位错

3.珠光体

4.调质处理

四、简答题

1.简述金属塑性变形的机理。

2.与退火相比，正火处理对钢的组织和性能有何影响？

3.简述影响金属材料疲劳强度的主要因素。

4.简述金属材料选择的一般原则。

五、计算题

1.某材料的布氏硬度值为280HBW，已知压头直径为10mm，载荷为29400N。请计算该材料的近似抗拉强度σb(假设σb≈3.15HBW，单位MPa)。

2.某钢件要求淬火后获得马氏体组织，已知该钢的临界冷却速度为v_c。现采用直径为100mm的油淬，测得该条件下钢件中心冷却速度v_0v_c。请分析该钢件在中心可能获得的组织，并简述原因。

六、论述题

试述金属材料在机械制造中的作用，并分析其在选用时需要考虑的主要因素及其内在联系。

试卷答案

一、选择题

1.A

2.B

3.D

4.C

5.D

6.C

7.C

8.B

9.A

10.D

二、填空题

1.密排六方

2.晶粒大小

3.韧性

4.单

5.奥氏体

6.回火

7.0.45

8.表面处理（如阳极氧化）或添加合金元素（如镁、锌等形成合金）

9.脆性

10.结构

三、名词解释

1.点缺陷:指原子在晶体lattice点阵中的位置发生偏离（空位、填隙原子）或被其他原子所取代的状态。

2.位错:指晶体中原子排列发生局部错位的线状缺陷。

3.珠光体:是铁素体和渗碳体以片层状交替排列形成的层状混合物组织。

4.调质处理:指将钢先进行淬火，再进行高温回火的热处理工艺。

四、简答题

1.简述金属塑性变形的机理。

答：金属塑性变形主要是由晶体内部的位错运动引起的。在外力作用下，晶格发生畸变，位错在外力切应力驱动下，沿着特定的滑移面和滑移方向运动，从一