金屬材料考試題及答案

一、單項選擇題1.以下哪種晶體結(jié)構(gòu)的致密度最高？A.體心立方結(jié)構(gòu)B.面心立方結(jié)構(gòu)C.密排六方結(jié)構(gòu)D.簡單立方結(jié)構(gòu)答案：B2.金屬發(fā)生塑性變形的基本方式是A.孿生B.滑移C.扭折D.晶界滑動答案：B3.鐵素體是A.間隙固溶體B.置換固溶體C.金屬化合物D.機械混合物答案：A4.45鋼的含碳量約為A.0.045%B.0.45%C.4.5%D.45%答案：B5.以下哪種元素能提高鋼的淬透性？A.硅B.錳C.硫D.磷答案：B6.退火的主要目的不包括A.消除殘余應力B.細化晶粒C.提高硬度D.改善切削加工性能答案：C7.下列材料中，屬于有色金屬的是A.碳鋼B.合金鋼C.鋁合金D.鑄鐵答案：C8.陶瓷材料的主要結(jié)合鍵是A.離子鍵和共價鍵B.金屬鍵C.氫鍵D.分子鍵答案：A9.高分子材料的基本組成是A.單體B.添加劑C.溶劑D.催化劑答案：A10.疲勞斷裂的特點是A.斷裂前有明顯塑性變形B.斷裂應力大于材料的屈服強度C.斷裂是在交變應力作用下發(fā)生D.斷口平齊答案：C二、多項選擇題1.晶體的特征包括A.規(guī)則的幾何外形B.各向異性C.固定的熔點D.無固定熔點答案：ABC2.影響金屬塑性變形的因素有A.金屬的化學成分B.變形溫度C.變形速度D.應力狀態(tài)答案：ABCD3.珠光體是由以下哪些組成的機械混合物A.鐵素體B.奧氏體C.滲碳體D.萊氏體答案：AC4.以下屬于合金鋼按用途分類的是A.合金結(jié)構(gòu)鋼B.合金工具鋼C.特殊性能鋼D.低合金鋼答案：ABC5.鋼的淬火工藝中，常用的淬火介質(zhì)有A.水B.油C.空氣D.鹽水答案：ABD6.下列屬于金屬材料力學性能指標的有A.強度B.硬度C.塑性D.導電性答案：ABC7.陶瓷材料的性能特點包括A.高硬度B.高熔點C.高韌性D.耐腐蝕性答案：ABD8.高分子材料的性能特點有A.質(zhì)輕B.絕緣性好C.耐磨性好D.強度高答案：ABC9.復合材料的性能優(yōu)勢包括A.比強度和比模量高B.抗疲勞性能好C.減振性能好D.高溫性能好答案：ABCD10.材料的強化方法有A.固溶強化B.加工硬化C.彌散強化D.時效強化答案：ABCD三、判斷題1.所有金屬都具有良好的導電性和導熱性。（×）2.單晶體具有各向異性，多晶體具有各向同性。（√）3.金屬的再結(jié)晶過程是一個形核和長大的過程。（√）4.共析鋼的室溫組織是珠光體。（√）5.鋼的含碳量越高，其強度和硬度就越高，塑性和韌性就越低。（×）6.淬火后的鋼硬度很高，不需要再進行回火處理。（×）7.鋁合金都可以通過熱處理進行強化。（×）8.陶瓷材料的硬度很高，但脆性大。（√）9.高分子材料的耐熱性一般較差。（√）10.復合材料是由兩種或兩種以上不同性能的材料組合而成的。（√）四、簡答題1.簡述金屬晶體的三種常見晶格類型及其特點。答：金屬晶體常見晶格類型有體心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格。體心立方晶格的晶胞中，原子位于立方體的八個頂點和體心位置，致密度為0.68；面心立方晶格的原子位于立方體的八個頂點和六個面的中心，致密度為0.74；密排六方晶格原子排列較緊密，致密度與面心立方相同，但其原子排列方式具有六方對稱性。2.簡述鐵碳合金相圖中三個重要的恒溫轉(zhuǎn)變。答：一是共析轉(zhuǎn)變，發(fā)生在727℃，含碳量0.77%的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體和滲碳體的機械混合物珠光體；二是共晶轉(zhuǎn)變，在1148℃，含碳量4.3%的液相轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體和滲碳體的機械混合物萊氏體；三是包晶轉(zhuǎn)變，在1495℃，由一定成分的液相與固相奧氏體反應生成另一種固相奧氏體。3.簡述鋼的回火目的。答：鋼的回火目的主要有三個方面。一是消除淬火內(nèi)應力，降低鋼的脆性，防止產(chǎn)生變形和開裂；二是調(diào)整鋼的硬度、強度、塑性和韌性之間的關(guān)系，以滿足不同工件的性能要求；三是穩(wěn)定組織，使工件在使用過程中不發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，從而保證工件的尺寸穩(wěn)定性。4.簡述高分子材料的成型加工方法。答：高分子材料成型加工方法多樣。注射成型是將塑料顆粒加熱熔融后注入模具型腔成型；擠出成型通過螺桿擠出機將物料連續(xù)擠出成特定形狀；吹塑成型用于制造中空塑料制品，如塑料瓶；模壓成型將熱固性塑料或橡膠等在模具中加熱、加壓成型；壓延成型常用于制造薄膜、片材等。五、討論題1.討論金屬材料的強化機制及其在實際生產(chǎn)中的應用。答：金屬材料強化機制主要有固溶強化、加工硬化、彌散強化及時效強化。固溶強化通過溶質(zhì)原子溶入溶劑晶格產(chǎn)生晶格畸變提高強度；加工硬化通過塑性變形使位錯密度增加阻礙位錯運動強化。彌散強化利用細小彌散的第二相粒子阻礙位錯運動。時效強化是合金經(jīng)固溶處理后時效析出強化相。在生產(chǎn)中，汽車發(fā)動機零件用固溶強化提高耐熱性；冷沖壓件利用加工硬化提高強度；航空航天材料常用彌散強化和時效強化提高性能。2.分析陶瓷材料、高分子材料和金屬材料在性能上的差異及其原因。答：陶瓷材料硬度高、熔點高、耐腐蝕性好，但脆性大。這是因為其主要結(jié)合鍵為離子鍵和共價鍵，鍵能高且方向性強。高分子材料質(zhì)輕、絕緣性好、耐磨性好，但強度和耐熱性較差，因其由大分子鏈組成，分子間作用力較弱。金屬材料具有良好的導電性、導熱性、塑性和韌性，這得益于金屬鍵的無方向性和自由電子的存在，使其原子間可相對滑動而不破壞結(jié)合。3.討論復合材料的性能優(yōu)勢以及在航空航天領域的應用。答：復合材料具有比強度和比模量高、抗疲勞性能好、減振性能好、高溫性能好等優(yōu)勢。比強度和比模量高可減輕結(jié)構(gòu)重量；抗疲勞性能好提高結(jié)構(gòu)可靠性；減振性能好減少振動危害；高溫性能好滿足高溫環(huán)境需求。在航空航天領域，碳纖維增強復合材料用于制造飛機機翼、機身等結(jié)構(gòu)部件，大幅減輕重量提高燃油效率；陶瓷基復合材料用于發(fā)動機熱端部件，承受高溫高壓，提高發(fā)動機性能。4.闡述材料的發(fā)展趨勢以及對未來科技進步的影響。答：材料發(fā)展趨勢一是高性能化，追求更高強度、更好性能等；二是多功能化，使材料具