机械设计基础 第2版 习题及答案 蒋永彪.docx

第2章黑色金属材料

1.名词解释

（1）断面收缩率：断面收缩率为试样断裂后，横截面积最大缩减量与原始横截面积之比的百分率，用ψ表

式中A0—试件原始横截面积

A1—断口处的横截面积

（2）冲击韧性：冲击韧性是指金属材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力，其指标以冲击韧度表示，值越大，金属材料冲击韧性越好。

（3）合金调质钢：合金调质钢是指经过调质处理(淬火+高温回火)后使用的中碳合金结构钢，主要用于制造在多种载荷(如扭转、弯曲、冲击载荷等)下工作，受力比较复杂，要求具有良好综合力学性能的重要零件，如汽车、拖拉机、机床等的齿轮，轴类件，连杆,高强度螺栓等。

（4）表面淬火：表面淬火是指仅对钢件表层进行淬火的工艺。它将钢件表层快速加热，在热量尚未大量传到内部的情况下，使表层达到淬火温度，迅速淬冷，获得预定淬火组织的热处理工艺。

2.填空题

（1）硬度测试方法很多，常用的硬度测试方法有三种，即布氏硬度测试法、洛氏硬度测试法，和维氏硬度测试法。

（2）通常钢和铁的分界线是碳的质量分数2.11%，钢按化学成分可分为非合金钢、低合金钢和合金钢三大类。

（3）根据碳在铸铁中存在形式分类铸铁可分为白口铸铁、灰铸铁和麻口铸铁，根据铸铁中石墨形态分类铸铁可分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。

（4）钢的分类方法有多种，按用途可分为碳素结构钢、碳素工具钢；按含碳量可分为低碳钢、中碳钢、高碳钢；按钢的质量可分为普通碳素钢、优质碳素钢、高级优质碳素钢。

3.选择题

1.下列可以用布氏硬度测量的有郁（B）

A.锉刀B.铸铁件C.手锤D.镀铬钢件

2.压力加工性(锻压性)主要取决于材料的（A）

A.塑性B.强度

C.对塑性变形的抗力D.对冲击的抗力

3.不是金属材料的力学性能的有（C）

A.强度B.硬度C.导热性D.韧性

4.疲劳强度指（A）

A.金属材料经无限多次交变载荷而不破坏所能承受的最大应力

B.金属材料经有限多次交变载荷而不破坏所能承受的最大应力

C.金属材料经无限多次冲击载荷而不破坏所能承受的最大应力

D.金属材料经有限多次冲击载荷而不破坏所能承受的最大应力

5.Q235钢属于（C）

A.高碳钢B.中碳钢C.低碳钢D.合金钢

6.下列碳钢含碳量最高的是（C）

A.Q235B.45C.T7D.ZG200-400

16GCr15钢的平均含铬勖（B）%。

A.0.15B.1.5C.15D.5

7.合金调质钢的含碳量-般是(B)

A.0.25%B.0.25-0.5%C.0.5%D.2.11%

4.判断题

（1）测定金属材料强度指标的试验方法是拉伸试验。(√)

（2）金属材料结构件、零部件大多数失效都属于疲劳破坏所造成。(√)

（3）洛氏硬度试验法适于测定铜、铝等有色金属的硬度。(×)

（4）含碳量小于2.11%并含少量杂质元素的铁碳合金称为碳钢。(√)

（5）65钢属于高碳钢，它具有较高的强度、硬度和弹性，而且焊接性能良好，切削性能良好，可制造弹性零件。(×)

（6）白口铸铁的硬度适中，易于切削加工。(×)

5.简单题

（1）什么是金属的力学性能?它包括那些主要力学指标?

答案：

金属材料的力学性能:金属材料在外力作用下所表现出来的与弹性和非弹性反应相关或涉及力与应变关系的性能。主要包括:弹性、塑性、强度、硬度、冲击韧性等。

（2）一根直径10mm的钢棒，在拉伸断裂时直径变为8.5mm，此钢的抗拉强度为450Mpa，问此棒能承受的最大载荷为多少?断面收缩率是多少?

答案：F=35325N

ψ=27.75%

（3）简述洛氏硬度的测试原理。

答案：以压头压入金属材料的压痕深度来表征材料的硬度。

（4）优质碳素钢的牌号是如何规定的?45钢的化学成分、抗拉强度、屈服强度分别是多少?

答案：优质碳素钢的牌号是两位数，表示该钢号平均的碳的质量分数的百分数。45钢的化学成分为碳的质量分数在0.42-0.50%之间，Si在0.17-0.37之间，Mn在0.50-0.80之间。抗拉强度600Mpa，屈服强度355Mpa。

第3章黑色金属材料

1.填空题

（1）根据铝合金的成分和工艺特点不同，可分为变形铝合金和铸造铝合金，变形铝合金又分为可热处理强化和不可热处理强化两类。

（2）铜的性能最有效的方法，其强化方式类似于铝合金。工业上广泛采用的是铜合金，铜合金按加工方式可分为变形铜合金和铸造铜合金;按成分可分为黄铜、青铜、白铜。

2.简答题

（1）简述变形铝合金和铸造铝合金的用途？

答案：变形铝合金可按其主要性能特点分为防锈铝(铝一锰系合金或铝一镁系合金)、硬铝(铝一铜一镁系合金)、