2025年大學(xué)金屬材料工程（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40分）答題要求：本大題共20小題，每小題2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。請將正確答案的序號填在題后的括號內(nèi)。1.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.硬度C.韌性D.疲勞強度2.金屬材料在外力作用下產(chǎn)生永久變形而不破壞的能力稱為（）A.強度B.塑性C.韌性D.硬度3.金屬材料在沖擊載荷作用下吸收能量和抵抗斷裂的能力稱為（）A.強度B.塑性C.韌性D.硬度4.金屬材料在交變載荷作用下，在規(guī)定的循環(huán)次數(shù)內(nèi)不發(fā)生斷裂的最大應(yīng)力稱為（）A.強度B.塑性C.韌性D.疲勞強度5.金屬材料抵抗磨損的能力稱為（）A.強度B.硬度C.耐磨性D.疲勞強度6.金屬材料在一定溫度和應(yīng)力作用下，隨著時間的延長，緩慢地產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象稱為（）A.彈性變形B.塑性變形C.蠕變D.疲勞7.金屬材料在交變應(yīng)力作用下，發(fā)生破壞的現(xiàn)象稱為（）A.彈性變形B.塑性變形C.蠕變D.疲勞8.金屬材料抵抗氧化的能力稱為（）A.強度B.硬度C.抗氧化性D.疲勞強度9.金屬材料抵抗酸堿等化學(xué)介質(zhì)腐蝕的能力稱為（）A.強度B.硬度C.耐腐蝕性D.疲勞強度10.金屬材料的密度是指（）A.單位體積的質(zhì)量B.單位質(zhì)量的體積C.單位面積的質(zhì)量D.單位長度的質(zhì)量11.金屬材料的熔點是指（）A.固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時的溫度B.液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)時的溫度C.氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時的溫度D.液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時的溫度12.金屬材料的熱膨脹系數(shù)是指（）A.溫度變化1℃時，材料體積的變化率B.溫度變化1℃時，材料長度的變化率C.溫度變化1℃時，材料密度的變化率D.溫度變化1℃時，材料硬度的變化率13.金屬材料的導(dǎo)電性是指（）A.傳導(dǎo)電流的能力B.傳導(dǎo)熱量的能力C.傳導(dǎo)聲音的能力D.傳導(dǎo)光線的能力14.金屬材料的導(dǎo)熱性是指（）A.傳導(dǎo)電流的能力B.傳導(dǎo)熱量的能力C.傳導(dǎo)聲音的能力D.傳導(dǎo)光線的能力15.金屬材料的磁性是指（）A.能被磁鐵吸引的性質(zhì)B.能被電場吸引的性質(zhì)C.能被磁場排斥的性質(zhì)D.能被光線吸引的性質(zhì)16.金屬材料的彈性模量是指（）A.材料在彈性變形范圍內(nèi)應(yīng)力與應(yīng)變的比值B.材料在塑性變形范圍內(nèi)應(yīng)力與應(yīng)變的比值C.材料在斷裂前應(yīng)力與應(yīng)變的比值D.材料在疲勞斷裂前應(yīng)力與應(yīng)變的比值17.金屬材料的屈服強度是指（）A.材料開始產(chǎn)生明顯塑性變形時的應(yīng)力B.材料開始產(chǎn)生彈性變形時的應(yīng)力C.材料斷裂時的應(yīng)力D.材料疲勞斷裂時的應(yīng)力18.金屬材料的抗拉強度是指（）A.材料在拉伸過程中所能承受的最大應(yīng)力B.材料在壓縮過程中所能承受的最大應(yīng)力C.材料在彎曲過程中所能承受的最大應(yīng)力D.材料在扭轉(zhuǎn)過程中所能承受的最大應(yīng)力19.金屬材料的伸長率是指（）A.材料在拉伸斷裂后伸長的長度與原始長度的比值B.材料在壓縮斷裂后縮短的長度與原始長度的比值C.材料在彎曲斷裂后彎曲的角度與原始角度的比值D.材料在扭轉(zhuǎn)斷裂后扭轉(zhuǎn)的角度與原始角度的比值20.金屬材料的斷面收縮率是指（）A.材料在拉伸斷裂后斷面縮小的面積與原始斷面面積的比值B.材料在壓縮斷裂后斷面縮小的面積與原始斷面面積的比值C.材料在彎曲斷裂后斷面縮小的面積與原始斷面面積的比值D.材料在扭轉(zhuǎn)斷裂后斷面縮小的面積與原始斷面面積的比值第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（每題2分，共10分）答題要求：請在每題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。1.金屬材料的性能主要包括力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能和工藝性能等，其中力學(xué)性能包括強度、塑性、韌性、硬度、疲勞強度等，物理性能包括密度、熔點、熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、磁性等，化學(xué)性能包括抗氧化性、耐腐蝕性等，工藝性能包括鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、切削加工性能等。2.金屬材料的硬度測試方法有布氏硬度測試法、洛氏硬度測試法、維氏硬度測試法等。3.金屬材料的疲勞斷裂過程包括裂紋萌生、裂紋擴展和最終斷裂三個階段。4.金屬材料的耐腐蝕性主要取決于金屬的化學(xué)穩(wěn)定性、表面膜的性質(zhì)和環(huán)境介質(zhì)的性質(zhì)等。5.金屬材料的工藝性能主要取決于金屬的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和加工條件等。（二）簡答題（每題5分，共20分）答題要求：簡要回答問題，答案應(yīng)簡潔明了。1.簡述金屬材料強度的概念及其常用指標。2.簡述金屬材料塑性的概念及其常用指標。3.簡述金屬材料韌性的概念及其常用指標。4.簡述金屬材料硬度的概念及其常用測試方法。（三）論述題（每題10分，共20分）答題要求：論述應(yīng)觀點明確，論據(jù)充分，條理清晰。1.論述金屬材料疲勞強度的影響因素及提高疲勞強度的措施。2.論述金屬材料耐腐蝕性的影響因素及提高耐腐蝕性的措施。（四）材料分析題（每題10分，共10分）答題要求：閱讀下列材料，回答問題。材料：某金屬材料在拉伸試驗中，原始標距長度為50mm，直徑為10mm，拉伸斷裂后標距長度為65mm，斷面直徑為8mm。問題：計算該金屬材料的伸長率和斷面收縮率。（五）綜合應(yīng)用題（每題10分，共10分）答題要求：根據(jù)題目要求，綜合運用所學(xué)知識進行解答。題目：某工廠要生產(chǎn)一批高強度螺栓，要求螺栓材料具有較高的強度和良好的塑性。現(xiàn)有兩種金屬材料A和B，其力學(xué)性能測試數(shù)據(jù)如下：材料A：屈服強度為300MPa，抗拉強度為400MPa，伸長率為20%。材料B：屈服強度為400MPa，抗拉強度為500MPa，伸長率為10%。請分析哪種材料更適合用于生產(chǎn)高強度螺栓，并說明理由。答案：1.B2.B3.C4.D5.C6.C7.D8.C9.C10.A11.A12.B13.A14.B15.A16.A17.A18.A19.A20.A填空題答案：1.力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能、工藝性能、強度、塑性、韌性、硬度、疲勞強度、密度、熔點、熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、磁性、抗氧化性、耐腐蝕性、鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、切削加工性能2.布氏硬度測試法、洛氏硬度測試法、維氏硬度測試法3.裂紋萌生、裂紋擴展、最終斷裂4.化學(xué)穩(wěn)定性、表面膜的性質(zhì)、環(huán)境介質(zhì)的性質(zhì)5.化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、加工條件簡答題答案：1.強度是指金屬材料在外力作用下抵抗變形和破壞的能力。常用指標有屈服強度和抗拉強度等。屈服強度是材料開始產(chǎn)生明顯塑性變形時的應(yīng)力；抗拉強度是材料在拉伸過程中所能承受的最大應(yīng)力。2.塑性是指金屬材料在外力作用下產(chǎn)生永久變形而不破壞的能力。常用指標有伸長率和斷面收縮率等。伸長率是材料在拉伸斷裂后伸長的長度與原始長度的比值；斷面收縮率是材料在拉伸斷裂后斷面縮小的面積與原始斷面面積的比值。3.韌性是指金屬材料在沖擊載荷作用下吸收能量和抵抗斷裂的能力。常用指標有沖擊韌性等。沖擊韌性是通過沖擊試驗測定的材料在沖擊載荷作用下吸收能量和抵抗斷裂的能力。4.硬度是指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。常用測試方法有布氏硬度測試法、洛氏硬度測試法、維氏硬度測試法等。布氏硬度測試法適用于較軟的金屬材料；洛氏硬度測試法適用于較硬的金屬材料；維氏硬度測試法適用于薄件、小件及表面硬化層的硬度測試。論述題答案：1.影響因素：應(yīng)力集中、材料質(zhì)量、表面狀態(tài)、環(huán)境介質(zhì)等。提高措施：合理設(shè)計零件結(jié)構(gòu)，避免應(yīng)力集中；提高材料質(zhì)量，減少內(nèi)部缺陷；改善表面狀態(tài)，如進行表面處理；合理選擇環(huán)境介質(zhì)，避免腐蝕等。2.影響因素：金屬的化學(xué)穩(wěn)定性、表面膜的性質(zhì)、環(huán)境介質(zhì)的性質(zhì)、溫度等。提高措施：選擇化學(xué)穩(wěn)定性好的金屬材料；改善表面膜的性質(zhì)，如形成致密氧化膜；合理選擇環(huán)境介質(zhì)，減少腐蝕介質(zhì)；控制溫度，避免溫度過高加速腐蝕。材料分析題答案：伸長率=(65-50)/50×