材料性能及测试复习题

《材料性能及测试》2011年复习题

一．填空题（每空1分，共10分）课后习题

二．名词解释（每题2分，共20分）

弹性比功、包申格效应、滞弹性、内耗、超塑性、脆性断裂、韧性断裂、解理断裂、剪切断裂、解理台阶、韧窝、缺口效应、缺口敏感度、低温脆性、蓝脆、迟屈服、低应力脆断、断裂韧度、能量释放率、载荷谱、疲劳源、疲劳条带、疲劳寿命、过载损伤、热疲劳、犁皱、接触疲劳、蠕变极限、松弛稳定性、老化

二．判断题（每题1分，共5分）注意各种因素（温度、压力、晶体结构等）对各种性能的影响。

四．说明下列指标的意义。（每题1分，共10分）

五．简答题（每题5分，共25分）

1．觉得金属材料屈服强度的主要因素有哪些？

2．试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么说脆性断裂最危险？ 3．疲劳失效过程可分为哪几个阶段？简述各阶段的机制。

4．和常温下力学性能相比，金属材料在高温下的力学行为有哪些特点? 5. 试阐述常见的热分析方法及其测试的原理？

6．为什么说所有的物质都是磁物质？ 7．为什么说腐蚀是一个自发的过程？

8．在评定材料的缺口敏感应时，什么情况下宜选用缺口静拉伸试验?什么情况下宜选用缺口偏斜拉伸?什么情况下则选用缺口静弯试验?

9．金属的弹性模量主要取决于什么?为什么说它是一个对结构不敏感的力学性能? 10．如何提高材料或零件的抗粘着磨损能力?

六．计算题（每题10分，共20分）

1. 对长50mm、直径5mm的圆柱形拉伸试样进行拉伸试验时，塑性变形阶段的外力F与长度增量△L的关系为F/N 6000 8000 10000 12000 14000

△L 1 2.5 4.5 7.5 11.5

求该材料的硬化系数K及应变硬化指数n.

2.有一火箭壳体承受很高的工作压力，其周向最大工作拉应力σ=1400Mpa。采用超高强度钢制造，焊接后往往发现有纵向表面半椭圆裂纹，尺寸a=1.0mm，a/2c=0.3.现有两种材料，其性能如下： A：σ0.2=1700Mpa，KIc=62Mpa·m1/2；B：σ0.2=2800Mpa, KIc=75Mpa·m1/2。 从断裂力学角度考虑，选用哪种材料较为合适？（注：当a/c=0.6时，φ2=1.62） 3.有一大型板件，材料的σ0.2=1200Mpa，KIc=115Mpa·m1/2，探伤发现有20mm长的横向穿透裂纹，若在平均轴向应力900Mpa下工作，试计算KI和塑性区宽度Ro，并判断该件是否安全。

4.有板件在脉动载荷下工作，σmax=200MPa，σmin=0，该材料的σb=670MPa，σ0.2=600MP，KIC=104MPa·m1/2，Paris公式中C=6.9×10-12，n=3.0，使用中发现有0.1mm和1mm的单边横向穿透裂纹，请估算他们的疲劳剩余寿命。

七．综述题（每题10分，共10分）

1. 说明布氏硬度、洛氏硬度与维氏硬度的实验原理和优缺点。

2. 试设计一种改变材料的力学性能的工艺方法？并分析其改变性能参数的的检测手段？