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第一套答案
一、名词解释（每题分，共分）412低温脆性材料随着温度下降，脆性增加，当其低于某一温度时，材料由韧性状态变为脆性状态，这种现象为低温脆性疲乏条带每个应力周期内疲乏裂纹扩展过程中在疲乏断口上留下的相互平行的沟槽状把戏韧性材料断裂前吸取塑性变形功和断裂功的力量
二、填空题（每空分，共分）
130、滚动摩擦，滑动摩擦干、湿（流体），边界，混合，干
1、△,高，安全，上限220〜60℃,、大，低，敏感
3、剪切唇，纤维区，放射区，杯锥
4、高，应力，低，应变，高周〔应力）
5、下降，减小，减小
6、抗磁性，顺磁性，铁磁性7
三、问答题（共分）
20、答（分）14衡量弹性凹凸用弹性比功由于弹性比功取决于弹性极限和弹性模a=or2/E cee o量，而材质肯定，弹性模量保持不变，因此依据公式可知提高弹性极限可以提高材料的弹性比功，改善材料的弹性（4分〕
2、答（4分）不能判定断裂肯定为脆性断裂分）韧性和脆性断了依据断口的宏观形貌和变U形特征来判定，单纯从微观断口上的某些特征不能确定断裂肯定属于脆断（2分〕逆着河流的方向可以找到裂纹源［分）
1、答〔分）36代表的是材料的断裂力学性能指标，是临界应力场强度因子，取决于材K.1V料的成分、组织构造等内在因素是力学参量，表示裂纹尖端应力场强度的大KI小，取决于外加应力、尺寸和裂纹类型，与材料无关（3分）称为平面应变的断裂韧性，理为平面应力的断裂韧性对于同一材料而A,断裂韧性线弹性条件下，二者等价（2分〕、答（本小题分）44断口为韧性断裂，杯锥状断口（1分）依据图示从左向右依次标注剪切唇，纤维区，放社区（3分）
四、分析题（共分）
20、（本小题分〕16答1弹性变形、塑性变形、断裂；无颈缩和屈服由于塑性变形明显但没有颈缩，属于低塑性材料，韧性断口，杯锥状不明显（3分）2弹性变形、屈服、均匀塑性变形、颈缩、断裂因其消灭颈缩为高塑性材料杯锥状韧性断口（3分）、（本小题分〕26答开缺口:40CrNiMo,20CrMnTio不开缺口:硬质合金，铸铁W18Crl4V,Crl2MoV,、体小题分）38答该图为的疲乏图，前者表示疲乏强度，后者表示应力循环特征系数（分）o-r2A为对称交变疲乏载荷，疲乏强度为40MPa,记为（2分）B为脉动载荷，疲乏强度为55MPa,记为0（2分）C为静载荷，不用考虑疲乏问题，强度记为%（2分〕第五套答案
一、名词解释〔每题分，共分〕312断裂功裂纹产生、扩展所消耗的能量比强度按单位质量计算的材料的强度，其值等于材料强度与其密度之比，是衡量材料轻质高强性能的重要指标.缺口效应构件由于存在缺口〔广义缺口）引起外形突变处应力急剧上升，应力分布和塑性变形行为消灭变化的现象解理断裂材料在拉应力的作用下原于间结合破坏，沿肯定的结晶学平面（即所谓“解理面”）劈开的断裂过程
二、填空题（每空分，共分）130跑合，正常磨损，猛烈磨损，粘着磨损，磨粒磨损，接触疲乏（答腐蚀磨损，微动
1.磨损也可），粘着磨损，接触疲乏.上，下，下，重复性好，2乙V/•.下降，不变，不变，下降3无延性转变温度，延性断裂转变温度，弹性断裂转变温度，
4.FTP=FTE+33℃=NDT+℃o.滞弹性，伪弹性，包申格效应
5.临界转变温度，临界电流密度，临界磁场强度
6.位移极化、松弛极化、转向极化7
三、问答题〔共分〕
28.答（本小题分〕14钢扭转时没有颈缩，由于在该试验条件下，整个塑性变形在长度上均匀，故没20有颈缩.答（本小题分〕24是受外界条件影响的反映裂纹尖端应力场强弱程度的力学度量，与外加应力和KI裂纹长度、裂纹的外形以及加载方式有关，和材料本身的固有性能无关平面应Kg变的断裂韧性，反映材料阻挡裂纹扩展的力量，是材料本身的特性，即材料常数.答（本小题分）36钢的缺口强度大于光滑试样强度，铸铁则反之，因铸铁对缺口敏感（20qel,4分）为了保证冲击试验中能够冲断试样从而测得冲击功，塑性材料钢需要开坡口20〔分）
2.答（本小题分）46光散射颗粒为二氧化钛［分）颗粒的如下特性使釉获得高度不透亮的品质二2氧化钛和玻璃的折射率相差大，（分〕当二氧化钛颗粒的直径约等于光波长时，散2射系数最大（2分）.答（本小题分）58该图为max（%n）—%的疲乏图，纵坐标为%ax（=，，横坐标为%合分〕、分别代表对称循环载荷、静载荷、脉动载荷，相应的疲乏强度表示为B C（无疲乏的问题，强度为静载强度）、%B
四、分析题〔共分〕
22.答（本小题分〕110O bO S
6./%P/%Ak/J HBS试样的延长断面收缩Lo=5do抗拉强度屈服强度冲击功布氏硬度率率【分）6两种钢材钢强度、硬度低，但是塑性韧性更好；钢的强度、硬度相应较2045高，但塑性、韧性较差一些；［分）选择承重钢架时，由于钢的强度更高，因245此在一样的载荷下，需要的截面尺寸更小，即需要的材料也就更少，更省料，（分）
2.答（本小题分〕212
①洛氏硬度HRC；
②布氏硬度HBS；
③显微硬度Hv
④显微硬度Hvn;n;乙V-/・kz♦4
⑤洛氏硬度HRC；
⑥布氏硬度HBS；
五、计算题〔共8分〕答依据条件，该材料可以承受格里菲斯公式进展计算|2Ey EyEy，o c=!——-x.—CT m=i—f-,a\a Va、兀10则有2…i2_,.a\ac0a为裂纹半长，a0一原子平衡间距，om—理论断裂强度;a=
1.5mm；计算得到oc=
89.4Mpa安全，则上限应力〔分〕o oc,
89.4Mpa8o第六套答案
一、填空（每个分，共分）
130、跑合磨损，正常磨损，猛烈磨损，粘着磨损，磨粒磨损，腐蚀磨损，接触疲乏
1、疲乏源，疲乏裂纹扩展区，瞬断区杯锥状，剪切唇，纤维区，结晶区
2、弹性变形，塑性变形，断裂
3、低，好［高）
4、滞弹性，粘弹性，伪弹性，包申格效应
5、电导（漏导）损耗，极化损耗，电离损耗，构造损耗，宏观构造不均匀的介质损6耗、折射率，外表粗糙度7
二、名词解释（每个分，共分）420低温脆性某些材料当其低于某一温度时，材料由韧性状态变为脆性状态，这种现象为低温脆性应力集中系数构件中最大应力与名义应力（或者平均应力）的比值，写为K oT高周疲乏在较低的应力水平下经过很高的循环次数后（通常）试件发生N105的疲乏现象弹性比功又称弹性应变能密度，指金属吸取变形功不发生永久变形的力量，是开头塑性变形前单位体积金属所能吸取的最大弹性变形功光轴晶体光学中，把不发生双折射现象的特别方向称为光轴
三、问答题（共分）
32、答（此题分）14NDT无延性转变温度；FTP延性断裂转变温度；FTE弹性断裂转变温度（3分）（分）FTP=FTE+33℃=NDT+66℃
1、答（此题分）28代表的是材料的断裂力学性能指标，是临界应力场强度因子，又称为平面应KJ A变的断裂韧性，是常数称为断裂韧性，也是临界裂纹扩展力，也是材料的de性能常数；二者之间存在肯定的关系（分）K4icVI-v2称为平面应变的断裂韧性，称为断裂韧性，二者都是材料的性能常数K GIeIe%和（分别裂纹尖端的应立场强度因子和裂纹扩展力，不是性能指标常数，因裂纹形态，加载状况，材质而异（4分）
3、答（此题10分）%规定剩余伸长为
0.2%的所对应的应力，通常表示条件屈服强度［2分）2j对称交变载荷的疲乏强度（2分）FATT50结晶区占整个断口面积为50%的温度（2分）6标距长度等于10d的长试样的伸长率（2分〕io o与拉伸试验中得到的比例极限（2分）、客（此题分）44通常脆性断裂的断口一般与正应力垂直，宏观杀比较齐平光亮，常呈放射状或结晶状［分）2微观上解理断口中假设可以观察河流状把戏，逆着河流的方向可以找到裂纹源准解理断裂呈放射状撕裂楞，逆着放射的方向可以找到裂纹源（分〕
2、［）温度温度上升使铁磁性的饱和磁化强度下降,当温度到达居里点时51Ms将为零，使铁磁材料的铁磁性消逝而变为顺磁性；增高，、、减小Ms TBs BrHe（分）2
（2）形变和晶粒度的影响（2分〕（要求开放答复，只答要点者得1分〕
（3）形成固溶体及多相合金（2分）（要求开放答复，只答要点者得1分）
四、分析题（共分）
18、答（此题分）18检验材料的冲击韧性时，陶瓷、铸铁、冲击试验不用开缺口，钢冲击韧W18Cr4V20性试验需要开缺口、答（此题分）310A静拉伸状态，o b=75Mpa无疲乏（2分）B横坐标Omr,单位MPa；纵坐标Q maxomin,单位MPa（2分）对称循环态，（分〕o-l=40MPa2oC脉动载荷状态，a0=60MPa（2分）oE100o（2分〕言，平面应变状态更危急，通常以前者衡量材料的断裂韧性中的K K,K ILfJLc IC代表平面应变，K的I表示I型级（3分）I
4、答（6分）:
（1）温度的影响金属电阻随温度的上升而增大；（2分〕
（2）冷塑性变形和应力的影响冷塑性变形使金属的电子率增大，拉应力使电阻率上升，压应力使电阻率下降；［分）2（）合金化对导电性的影响一般状况下，形成固溶体和金属化合物时电阻率3增高，多相合金的电阻率与组成相的导电性、相对量及形貌有关（2分〕
四、分析题（共分）
30、答分）1112布氏硬度、维氏硬度测试原理根本上全都，以压头在试件外表留下的压痕上承受的平均应力表示材料的硬度洛氏硬度则是以压痕的深浅表示材料的硬度分）13压痕特点布氏硬度为球冠；洛氏硬度为圆锥坑，为球冠；维氏HRC HRB硬度为四棱锥坑〔分）3渗碳层的硬度梯度显微维氏硬度（分）Hvo1淬火钢洛氏硬度（分）HRCo1灰口铸铁布氏硬度（分）HBSo1高速钢刀具洛氏硬度（分）HRCo1氮化层硬度（显微）维氏硬度〔分〕Hv1退火态钢布氏硬度（分〕20HBSo
12、答（10分）塑性材料受到外力作用产生塑性变形而不破坏的力量（2分〕塑性衡量（l）40CrNiMo调质钢液压万能材料试验机，单向拉伸试验（2分〕（）渗碳淬火钢扭转试验机，扭转试验（分〕220Cr2
（3）淬火、回火W18Cr4V钢液压万能材料试验机，弯曲试验（2分）（）灰铸铁液压万能材料试验机，压缩试验（分）
42、答（分）38呈现不同的磁性能是由于热处理前后其组织发生了变化（分）钢的全部组织2中，除奥氏体为顺磁性外，其他组织均为强铁磁性组织（2分）急冷淬火时其组织主要为奥氏体，因此呈现顺磁性（2分），缓冷时，则消灭了其他的组织，因此呈现铁磁性（2分）
五、证明题（8分〕设空气为介质透亮玻璃为介质光进入到玻璃之前的能量为犯，进入到玻璃之后1,2,光的能量为再次进入到空气中后的能量为则透过后的光强系数应为（W2,W3,w3/wl2分〕则有w2n21-1-——1一一—一一]2=]_R（分）W1H21+11W3nl2-1（分）1一二]一一一一J2w2n12+11（分）1nl2=r2,〃12—
11、n21-1------------2=----------------J2（分）1nl2+1n21+1w3-=1-R-分〕w2Uw3w2w3（1wl wlw2--=--x——=1-R2证毕其次套答案
一、名词解释〔每题分，共分〕312缺口强化缺口的存在使得其呈现屈服应力比单向拉伸时高的现象冲击试验中承受结晶区面积占整个断口面积时所对应的温度表征的50%FATT50%韧脆转变温度破损安全构件内部即使存在裂纹也不导致断裂的状况应力疲乏疲乏寿命的高周疲乏称为低应力疲乏，又称应力疲乏N105
二、填空题（每空分，共分）
128.滑动摩擦，滚动摩擦，滑动摩擦，滚子式，滑动摩擦、滚动摩擦，粘着磨损
1.弹性变形，屈服，均匀塑性变形，不均匀集中塑性变形，杯锥状，剪切唇，纤维2区，放射状结晶区，韧性（塑性，延性，剪切，穿晶，微孔聚合、长大模式〕.弹性变形功，塑性变形功，断裂功，极为敏感，敏感，不敏感
3.铁磁性材料，顺磁性材料，抗磁性材料
4.临界温度，临界电流密度，临界磁场5
三、简答题〔共分〕
25.答（本小题分）14在三向应力的作用下，使得试样心部因夹杂物或其次相质点裂开等缘由而形成微孔〔微孔形核〕，微孔不断长大形成微裂纹，微裂纹聚合在一起形成裂纹微观形貌特征韧窝［分）
4.答（本小题分）24格里菲斯理论的根本假设实际构造中往往存在微裂纹而不是抱负的状态（分）1a为裂纹半长，E-杨氏模量，卜外表能密度；（写出上面任意一个都可以）（2分）适用条件玻璃等脆性材料（1分）.答（本小题分）34二者的弹性变形阶段往往存在线性阶段，应力与应变呈正比关系，并且斜率根本一样由于一样成分的钢其弹性模量根本保持不变，依据工程应力应变关系可知，E E为斜率则一样.答（本小题分）46依据寿命分为高周疲乏，低周疲乏〔或者长寿命疲乏，短寿命疲乏）（1分〕疲乏过程疲乏裂纹的形成，疲乏裂纹的扩展，（瞬时）断裂（2分）裂纹产生气制外表滑移带开裂；夹杂物与基体相界面分别或夹杂物本身断裂；晶界或亚晶界开裂（3分）.答（本小题分）57
（1）离子极化率离子极化率越大，折射率越大（1分）
（2）原子的密积存方向沿原子的密积存方向，折射率大（1分〕（）同质异构体高温晶型的积存密度较低，折射率较小，低温晶型的积存密3度大，折射率较大（2分）
（4）一样化学组成的材料你，玻璃的折射率比晶体的折射率小（1分〕（）应力的影响施加拉应力时，在垂直应力的方向上折射率增加，而沿拉应5力的方向折射率减小压应力则相反（2分）
四、分析题〔共分〕
20.答（本小题分）18E一弹性模量（弹性系数，弹性模数，杨氏模量〕；（1分）单性极限；〔分〕o eT1ae一弹性比功；（1分）o依据公式,将表中数据带入计算可得（分〕a=e
0.01lo32E弹性排序铜＜铝＜低碳钢〈弹簧钢（2分）.答〔本小题分）28（l）20CrMnTi渗碳外表质量检验了-扭转试验机，扭转试验⑵调质钢的塑性一一万能材料试验机（拉伸试验机），拉伸试验；⑶车刀的塑性——万能材料试验机，弯曲试验；（）铸铁基座的承载力量一一万能材料试验机，压缩试验；
4.答（本小题分）34常用硬度及其标尺⑴调质后的40Cr主轴——洛氏硬度，HRC；⑵灰口铸铁——布氏硬度，HBS；⑶淬火钢中马氏体和剩余奥氏体的鉴别与分布一一显微维氏硬度，Hv；（）高速钢钻头——洛氏硬度，4HRC
五、计算〔共分〕15答（本小题分）L8件屈服强度为平均应力1200MPa,600Mpao◎=
0.
50.6〜
0.7；无须进展塑性区修正（2分）S构件受到横向中心穿透裂纹作用，则应力强度因子为兀K[=o•y•==o Ja为外形因子，本模型取值为Y/T,a=
0.01m将各个数值代入可得
106.3Mpa.mlK[K[c，构件安全（6分）.答（本小题分）27设入射光的强度为透射光的强度为则10,L（）（）（分）1=101-R2e-P+S x4其中，为反射系数，为吸取系数，为散射系数，为厚度R0S X代入参数，可得0+S=-
76.75mm-l第三套答案
一、填空（每个分，共分）
1301、I型（张开型），II型（滑开型），III型（撕开型），I型[张开型）、疲乏源，疲乏裂纹扩展区，瞬断区疲乏裂纹的萌生，疲乏裂纹的扩展，瞬时断2裂、滞弹性，粘弹性，伪弹性，包申格效应
3、穿晶断裂，沿晶断裂，沿晶断裂
4、粘着磨损，磨粒磨损，腐蚀磨损，接触疲乏，接触疲乏，齿轮
5、电子循轨运动时受外加磁场作用所产生的抗磁矩，原子（离子的固有磁矩〕
6、热激活，温度
7、电击穿，热击穿，化学击穿8
二、名词解释（每个分，共分）420韧脆转化温度在肯定的加载方式下，当温度冷却到某一温度或温度范围时，消灭韧性断裂向脆性断裂的转变，该温度称为韧脆转化温度应力状态软性系数在各种加载条件下最大切应力与最大当量正应力的比值，通常用表示a疲乏强度通常指规定的应力循环周次下试件不发生疲乏破坏所承受的上限应力值内耗材料在弹性范围内加载时由于一局部变形功被材料吸取，则这部份能量称为内耗赛贝克效应当两种不同的金属或合金联成闭合回路，且两接点处温度不同，则回路中将产生电流，这种现象称为赛贝克效应
三、问答题（共分）
32、答（此题分）16随着温度下降，材料由韧性状态渐渐变为脆性状态的现象称为低温脆性（2分）通常体心立方金属简洁发生低温脆性（分）2衡量材料的低温脆性通常承受韧脆转变温度（分）
2、答（此题分）28脆性断裂和疲乏断裂在断裂前都没有明显的塑性变形，属于低应力的破坏（2分）但是这两种断裂还是有明显的区分在断裂完成时间上，脆性断裂一般不需要屡次加载而瞬时完成，疲乏断裂需要屡次加载；（分〕2温度对疲乏断裂影响不大，温度下降，脆性断裂的危急增加，温度对脆断影响大（2分）断口形貌上，疲乏断裂的断口一般呈现细齿状的光亮花纹，疲乏断口是光亮、平直的结晶状断口（2分）、答（此题分）36V15TT以V型切口冲击试件的冲击功AK=
20.35J对应的温度为韧脆转化温度（分）51FATT50结晶状断口区所占面积为50%的温度作为的韧脆转化温度（1分）6标距等于lOd的长试样的伸长率
10、拉伸试验得到的比例极限（1分）脉动载荷的疲乏强度（1分）O拉伸试验中得到的规定非比例伸长为
0.05%对应的应力，通常用来表示弹005性指标［分）
1、答（此题分）44机械正常磨损过程由三个阶段组成跑合阶段，稳定磨损阶段，猛烈磨损阶段（2分）在三个阶段中，要尽量削减跑合阶段，降低稳定磨损阶段的磨损率，延长稳定磨损阶段掌握猛烈磨损造成的危害分）
125、
（1）离子极化率离子极化率越大，折射率越大（2分〕
（2）晶体中沿密积存方向具有最高的折射率（1分）（）同质异构体一般状况下，同质异构材料的高温晶型原子的密积存程度低，因3此高温晶型的折射率较低，低温晶型原子的密积存程度高，因此其折射率较高
（4）一样化学组成的玻璃比晶体的折射率低〔1分）（）应力的影响对各向同性的材料施加拉应力时，在垂直于应力的方向折射率5增加，而沿着应力的方向折射率变小，压应力则相反（2分）
四、分析题（共18分）、答（此题分）16渗碳层的硬度分布承受维氏显微硬度测量，指标为HV；淬火钢承受洛氏硬度测量，01具体指标为HRC；灰口铸铁承受布氏硬度测量，.指标用HBS；氮化层可以承受外表洛氏硬度来测量，高速钢刀具可以承受洛氏硬度测量；退火态下的软钢用布氏HRC硬度测量HBS、答（此题分）24检验材料的冲击韧性时，陶瓷、铸铁、冲击试验不用开缺口，钢冲击韧W18Cr4V20性试验需要开缺口、答（此题分）38横坐标无量纲；纵坐标,单位〔分）r,O MPa2A对称交变载荷，o-l=40MPa.（2分）B脉动载荷，O0=60MPa.（2分）C静载荷，无疲乏强度〔分）2
一、名词解（每题分,共分）412第四套答案滞弹性.在快速加载、卸载后，随着时间的延长产生附加弹性应变的现象低温脆性某些材料当其低于某一温度时，材料由韧性状态变为脆性状态，这种现象为低温脆性缺口敏感度常用缺口试样的抗拉强度与等截面尺寸的光滑试样的抗拉强度的比值表征材料缺口敏感性的指标，往往又称为缺口强度比
二、填空题（每空分，共分）
131、跑合，稳定磨损阶段，猛烈磨损阶段稳定磨损，猛烈磨损
1、韧性（塑性，延性）断裂，脆性〔弹性〕断裂穿晶，沿晶，解理，剪切，切断
2、消灭应力集中，诱发多向应力状态，缺口强化效应，缺口强化
3、放射状结晶区，脚跟形纤维区，剪切唇区
4、疲乏源，疲乏裂纹扩展区，瞬断区疲乏裂纹扩展区5
三、问答题（共分）
29、说明以下符号的意义［本小题分）16—条件屈服强度CF
0.2一冲击功为对应的温度表征的韧脆转变温度V15TT
20.3N-m50%FATT-冲击试验中结晶区面积占整个断口面接时所对应的温度表示的韧脆转变温度50%一无延性转变温度；一弹性断裂转变温度；一延性断裂转变温度NDT FTEFTP、答本小题分）214单晶体的弹性模量呈现出明显的各向异性，多晶体尽管其中单个晶粒的弹性模量为各向异性，但整体上呈现各向同性，即伪等向性（2分）单晶体中弹性模量最大的方向是晶体中的密排晶向纯铁为体心立方晶格，其最大弹性模量方向为｛111｝，纯铝为面心立方晶格，最大弹性模量方向为｛110｝、答（本小题分）36积分准则时，构件产生开裂，反之裂纹缺乏以导致开裂J J2Jc能量释放率准则时，构件产生断裂，反之裂纹缺乏以导致断裂GNGc裂纹尖端张开位移判据构件开裂，反之裂纹不导致开裂6^6C临界应力强度因子盘踞时，裂纹体处于临界状态，马上断裂；反之K2KI1C即使存在裂纹体也不会扩展［分）4为裂纹扩扩展的能量释放率，为裂纹扩展的形变功差率前者可以处理连续G J断裂的问题，后者只能处理开裂的问题不能处理是否失稳断裂二者都称为。
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