工程材料大一期末试题和答案

工程材料大一期末试题和答案

一、选择题（共15题,每题2分,共30分）

1.工程材料按化学组成和结构特点通常分为几大类？（）A.2类B.3类C.4类D.5类

2.金属键的主要特征是（）A.电子共有化B.方向性强C.饱和性强D.无方向性和饱和性

3.面心立方晶格的致密度是（）A.

0.68B.

0.74C.

0.85D.

0.

914.下列哪种材料属于陶瓷材料？（）A.钢B.玻璃C.铝合金D.塑料

5.材料受力后，在断裂前产生永久变形而不破坏的能力称为（）A.强度B.硬度C.塑性D.韧性

6.铁碳合金相图中，共析点的含碳量是（）A.

0.0218%B.

0.77%C.

2.11%D.

4.3%

7.纯铁在室温下的晶体结构（）A.体心立方B.面心立方C.密排六方D.复杂立方

8.溶质原子嵌入溶剂晶格间隙形成的固溶体称为（）A.间隙固溶体B.置换固溶体C.无限固溶体D.有限固溶体

9.金属材料经淬火+回火处理后，主要提高（）A.硬度和强度B.塑性和韧性C.硬度和塑性D.韧性和疲劳强度

10.材料在交变载荷下无数次循环不破坏的最大应力称为（）A.弹性极限B.屈服强度C.疲劳强度D.抗拉强度

11.下列哪种不是金属材料的强化方法？（）A.固溶强化B.加工硬化C.热处理强化D.氧化强化第1页共6页

12.陶瓷材料的主要结合键是（）A.金属键B.共价键C.离子键D.分子键

13.材料在冲击载荷下吸收能量的能力称为（）A.强度B.硬度C.塑性D.韧性

14.铁碳合金相图中，共晶点的温度是（）A.727℃B.1148℃C.1538℃D.912℃

15.下列哪种属于高分子材料？（）A.水泥B.橡胶C.陶瓷D.金属

二、填空题（共10题,每空1分,共20分）

1.工程材料的性能通常包括______性能、______性能和______性能三大类

2.晶体中原子排列的周期性和规则性称为______，其基本单元称为______

3.材料的密度ρ与表观密度ρ’、孔隙率P之间的关系为______

4.金属的晶体缺陷主要有______、______和______三大类

5.热处理工艺的三个基本工序是______、______和______

6.固溶体按溶质原子位置可分为______和______

7.铁碳合金中，珠光体的组织组成物与______和______

8.材料的硬度衡量的是材料表面抵抗局部变形能力的______指标

9.高分子材料的分子链结构可分为______和______两种基本类型

10.常温下，材料随温度升高，强度硬度______，塑性韧性______

三、判断题（共10题,每题1分,共10分,正确打“√”,错误打“×”）

1.材料的强度越高，其塑性一定越好（）

2.晶体结构中，致密度越高，材料强度硬度越高（）第2页共6页

3.固溶体的晶格类型与溶剂组元相同（）

4.金属键具有方向性和饱和性（）

5.亚共析钢室温组织为珠光体+铁素体（）

6.淬火处理可提高材料硬度和强度（）

7.陶瓷材料脆性高,不能承受冲击载荷（）

8.材料疲劳强度通常低于抗拉强度（）

9.非晶体材料没有固定熔点（）

10.含碳量

2.11%的铁碳合金室温组织为珠光体+莱氏体（）

四、名词解释（共5题,每题3分,共15分）

1.晶体结构

2.固溶体

3.热处理

3.疲劳强度

4.相图

五、简答题（共5题,每题5分,共25分）

1.简述金属、陶瓷、高分子材料的主要结合键及其对性能的影响

2.解释晶体缺陷（点、线、面缺陷）对金属材料性能的影响

3.什么是铁碳合金相图？简述其主要应用

4.简述金属材料的强化机制,举例说明一种强化原理

5.比较材料弹性变形、塑性变形、断裂的应力-应变曲线特点

六、论述题（共1题,10分）论述材料选择的基本原则,结合工程实例（如桥梁、航空叶片）说明如何根据工作条件选材料

七、计算题（共1题,10分）第3页共6页有一金属零件,体积100cm³,质量785g,密度

7.85g/cm³,求孔隙率P（结果保留两位小数）答案汇总

一、选择题

1.B

2.A

3.B

4.B

5.C

6.B

7.A

8.A

9.A

10.C

11.D

12.C

13.D

14.B

15.B

二、填空题

1.力学；物理；化学

2.晶体；晶胞

3.ρ=ρ’1-P

4.点缺陷；线缺陷；面缺陷

5.加热；保温；冷却

6.间隙固溶体；置换固溶体

7.铁素体；渗碳体

8.力学

9.线性；体型（或支链型、交联型）

10.降低；提高####

三、判断题

1.×

2.×

3.√

4.×

5.√

6.√

7.×

8.√

9.√

10.×####

四、名词解释

1.晶体结构晶体中原子或离子在空间周期性重复排列的方式,具有格子构造,固定熔点、各向异性

2.固溶体溶质原子溶入溶剂晶格中仍保持溶剂晶格类型的合金相,按位置分间隙和置换固溶体第4页共6页

3.热处理固态金属或合金通过加热、保温、冷却改变内部组织以获得所需性能工艺

4.疲劳强度材料在交变载荷下无数次循环不断裂的最大应力值

5.相图表示合金系在平衡条件下成分、温度与相状态关系的图形,用于分析相变规律和组织形成####

五、简答题

1.金属键（电子共有化）导电性、导热性、塑性好；陶瓷键（共价键/离子键）高硬度、高熔点、脆性大；高分子键（分子键）密度小、韧性好、强度低、耐热性差（5分）

2.点缺陷（晶格畸变）提高强度硬度；线缺陷（位错）通过滑移导致塑性变形,位错密度增加强化材料；面缺陷（晶界）阻碍位错运动强化材料,原子扩散快、熔点低易氧化（5分）

3.铁碳合金相图是表示铁碳合金平衡条件下成分、温度与相/组织关系的图形应用确定合金室温组织、分析性能变化、指导铸造/锻造/热处理工艺（如确定锻造温度区间）（5分）

4.强化机制固溶强化、加工硬化、热处理强化、细晶强化等（任举1种）例如固溶强化溶质原子溶入溶剂晶格畸变,阻碍位错运动,提高强度（如钢中溶碳、氮）（5分）

5.弹性变形应力-应变直线关系,可逆,遵循胡克定律；塑性变形应力超屈服强度后应变增大,应力基本不变,变形不可逆（位错运动）；断裂应力达强度极限后应变急剧增加,材料断裂,失去承载能力（5分）####六论述题基本原则使用性能（满足力学/物理化学性能）、工艺性能（易加工性）、经济性（低成本、资源丰富）、可靠性（长期稳定性）（4第5页共6页分）实例桥梁选Q345钢（高强度、高韧性、可焊接,成本适中）；航空叶片选高温合金（耐高温、抗氧化,满足发动机环境）（6分）####七计算题解ρ实=785g/100cm³=

7.85g/cm³,ρ理=

7.85g/cm³,则P=1-ρ实/ρ理×100%=0%（10分）第6页共6页。