2025年大學(xué)材料科學(xué)與工程（金屬材料性能）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.金屬材料的強度指標(biāo)不包括以下哪一項？A.屈服強度B.抗拉強度C.硬度D.疲勞強度2.以下哪種金屬材料的韌性通常較好？A.鑄鐵B.鋁合金C.工具鋼D.不銹鋼3.金屬材料的塑性指標(biāo)主要有伸長率和什么？A.沖擊韌性B.斷面收縮率C.硬度D.疲勞壽命4.金屬材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力稱為？A.強度B.韌性C.硬度D.疲勞強度5.金屬材料在交變應(yīng)力作用下，在規(guī)定循環(huán)次數(shù)內(nèi)發(fā)生斷裂的應(yīng)力稱為？A.屈服強度B.抗拉強度C.疲勞強度D.持久強度6.金屬材料的彈性模量反映了材料的什么特性？A.彈性變形能力B.塑性變形能力C.抵抗彈性變形的能力D.抵抗塑性變形的能力7.以下哪種金屬材料的導(dǎo)電性較好？A.銅B.鐵C.鋁D.鎂8.金屬材料的熱膨脹系數(shù)與以下哪種因素有關(guān)？A.化學(xué)成分B.密度C.硬度D.彈性模量9.金屬材料在拉伸過程中，從開始到發(fā)生斷裂時所達(dá)到的最大應(yīng)力值稱為？A.屈服強度B.抗拉強度C.疲勞強度D.持久強度10.金屬材料的耐腐蝕性與以下哪種因素?zé)o關(guān)？A.化學(xué)成分B.組織結(jié)構(gòu)C.加工工藝D.密度第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡述金屬材料強度的概念，并說明屈服強度和抗拉強度的意義。12.（15分）闡述金屬材料塑性的重要性，并舉例說明塑性好的金屬材料在工業(yè)中的應(yīng)用。13.（15分）分析影響金屬材料硬度的因素有哪些，并說明硬度測試方法及各自的適用范圍。14.（15分）材料：某金屬材料在交變應(yīng)力作用下，經(jīng)過一定循環(huán)次數(shù)后發(fā)生了斷裂。已知該材料承受交變應(yīng)力的幅值為σa，平均應(yīng)力為σm?，F(xiàn)有一類似金屬材料，其化學(xué)成分與原材料相近，但組織結(jié)構(gòu)有所不同。要求：分析該類似金屬材料在相同交變應(yīng)力條件下，其疲勞壽命可能會發(fā)生怎樣的變化，并說明原因。15.（第II卷共70分）材料：一種新型金屬材料被研發(fā)出來，其具有良好的綜合性能，但在耐腐蝕性方面有待進(jìn)一步提高。已知該金屬材料主要由鐵、鉻合金元素組成，還含有少量其他元素。要求：針對該材料提出至少兩種提高其耐腐蝕性的方法，并說明理由。答案：1.D2.B3.B4.C5.C6.C7.A8.A9.B10.D11.金屬材料強度是指金屬材料在外力作用下抵抗永久變形和斷裂的能力。屈服強度是材料開始產(chǎn)生明顯塑性變形時的應(yīng)力，標(biāo)志著材料從彈性變形階段進(jìn)入塑性變形階段，對于確定材料的許用應(yīng)力等有重要意義抗拉強度是材料在拉伸過程中所能承受的最大應(yīng)力，反映了材料在拉伸時的極限承載能力。12.金屬材料塑性的重要性在于它使得材料能夠通過塑性加工制成各種形狀的零件，如鍛造、軋制等。塑性好的金屬材料在工業(yè)中應(yīng)用廣泛，如銅材可通過擠壓制成各種管材用于建筑、機械等領(lǐng)域；鋁材通過軋制制成鋁板用于包裝、建筑裝飾等行業(yè)。13.影響金屬材料硬度的因素有化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、加工工藝等。硬度測試方法有布氏硬度測試法，適用于較軟材料；洛氏硬度測試法，常用于較硬材料；維氏硬度測試法，精度較高，適用于薄件、小件及各種材料。14.由于化學(xué)成分相近，若類似金屬材料組織結(jié)構(gòu)更均勻致密，其疲勞壽命可能提高。因為均勻致密的組織結(jié)構(gòu)能減少應(yīng)力集中，降低裂紋萌生的可能性，從而延長疲勞壽命。反之，若組織結(jié)構(gòu)存在缺陷，如較多的位錯、晶界等，疲勞壽命可能降低，這些缺陷會成為裂紋源，加速裂紋擴展，導(dǎo)致疲勞壽命縮短。15.方法一：調(diào)整合金成分，適當(dāng)增加鉻的含量。理由：鉻能在金屬表面形成