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工程材料习题

〈习题一〉

1、抗拉强度：是材料在破断前所能承受的最大应力。

屈服强度：是材料始产生明显塑性变形时的最低应力。

塑性：是指材料在载荷作用下，产生永久变形而不破坏的能力

韧性：材料变形时吸收变形力的能力

硬度：硬度是衡量材料软硬程度的指标，材料表面抵抗更硬物体压入的能力。

刚度：材料抵抗弹性变形的能力。

疲劳强度：经无限次循环而不发生疲劳破坏的最大应力。

冲击韧性：材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力。

断裂韧性：材料抵抗裂纹扩展的能力。

2、材料的弹性模量与塑性无关。

3、四种不同材料的应力应变曲线，试比较抗拉强度，屈服强度，刚度和塑性。

由大到小的顺序，抗拉强度：2、1、3、4o屈服强度：1、3、2、4。刚

度：1、3、2、4。塑性：3、2、4、1o

4、常用的硬度测试方法有几种？这些方法测出的硬度值能否进行比较？

布氏、洛氏、维氏和显微硬度。由于各种硬度测试方法的原理不同，所以测出的硬度值不能

直接进行比较。

5、以下工件应该采用何种硬度试验法测定其硬度？

（1）铿刀：洛氏或维氏硬度2（）黄铜轴套：布氏硬度3（）供应状态的各种碳钢钢材：

布氏硬度4（）硬质合金刀片：洛氏或维氏硬度5（）耐磨工件的表面硬化层：显微硬度

6、反映材料承受冲击载荷的性能指标是什么？不同条件下测得的这些指标能否进行比较？

怎样应用这些性能指标？

冲击功或冲击韧性。由于冲击功或冲击韧性代表了在指定温度下，材料在缺口和冲击载荷

共同作用下脆化的趋势及其程度，所以不同条件下测得的这种指标不能进行比较。冲击韧性

是一个对成分、组织、结构极敏感的参数，在冲击试验中很容易揭示出材料中的某些物理现

象，如晶粒粗化、冷脆、热脆和回火脆性等，故目前常用冲击试验来检验冶炼、热处理以及

各种加工工艺的质量。此外，不同温度下的冲击试验可以测定材料的冷脆转变温度。同时，

冲击韧性对某些零件（如装甲板等）抵抗少数几次大能量冲击的设计有一定的参考意义。

7、疲劳破坏时怎样形成的？提高零件疲劳寿命的方法有哪些？

产生疲劳断裂的原因一般认为是由于在零件应力集中的部位或材料本身强度较低的部位，

如原有裂纹、软点、脱碳、夹杂、刀痕等缺陷，在交变应力的作用下产生了疲劳裂纹，随着

应力循环周次的增加，疲劳裂纹不断扩展，使零件承受载荷的有效面积不断减小，减小到

不能承受外加载荷的作用时，零件即发生突然断裂。

可以通过以下途径来提高其疲劳抗力。改善零件的结构形状以避免应力集中；提高零件

表面加工光洁度；尽可能减少各种热处理缺陷如（脱碳、氧化、淬火裂纹等）；采用表面强

化处理，如化学热处理、表面淬火、表面喷丸和表面滚压等强化处理，使零件表面产生残余

压应力，从而能显著提高零件的疲劳抗力。

8、断裂韧性是表示材料何种性能的指标？为什么要在设计中要考虑这些指标？

断裂韧性表示材料抵抗裂纹扩展的能力。

断裂韧性的实用意义在于：只要测出材料的断裂韧性，用无损探伤法确定零件中实际存

在的缺陷尺寸，就可以判断零件在工作过程中有无脆性开裂的危险；测得断裂韧性和半裂纹

长度后，就可以确定材料的实际承载能力。所以，断裂韧性为设计、无损伤探伤提供了定量

的依据。

〈习题二〉

1、晶体：物质的质点（分子，原子或离子）在三维空间作有规律的周期性重复排列所形成

的物质的晶体

非晶体：是指组成物质的质点不呈空间有规则周期性排列的的固体。

晶格：表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做晶格

晶胞：从晶格中确定一个最基本的几何单元来表达其排列形式的特征，组成晶格的这种最

基本的几何单元。叫做晶胞

晶格常数：晶胞的各边尺寸a,b,c叫做晶格常数

致密度：致密度是指晶胞中原子所占体积与该晶胞体积之比。

晶面指数：表示晶面的符号叫做晶面指数

晶向指