工程材料学习题绪论、第一章一.填空题1. 纳米材料是指尺寸在_0.1-100nm 之间的超细微粒，与传统固体材料具有一些特殊的效应，例如_表面与界面效应__________ 、—尺寸效应__________ 和量子尺寸效应________ 。

（体积效应、宏观量子隧道效应）2. 固体物质按其原子（离子、分子）聚集的组态来讲，可以分为___________ 晶体和_非晶体__________ 两大类。

3. 工程材料上常用的硬度表示有—布氏硬度（HB）_______________ 、—洛氏硬度（HR）_________ 、—维氏硬度（HV）_________ 、—肖氏硬度（HS） ________ 以及—显微硬度_________ 等。

4. 在工程材料上按照材料的化学成分、结合键的特点将工程材料分为—金属材料__________ 、—高分子材料_____________ 、—陶瓷材料_____________ 以及复合材料等几大类。

5. 结合键是指—在晶体中使原子稳定结合在一起的力及其结合方式___________ .6. 材料的性能主要包括—力学性能___________ 、—物理化学性能_________ 和工艺性能____ 三个方面。

7. 金属晶体比离子晶体具有较—强__________ 的导电能力。

8. __________________________________________________________ 低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、—弹塑性变形____________________ 和断裂三个阶段9. ____________________________________ 金属塑性的指标主要有_伸长率和—断面收缩率_______________________________ 两种。

二.选择题1. 金属键的特点是_____ B ______ :A •具有饱和性 B.没有饱和性 C.具有各向异性 D.具有方向性2. 共价晶体具有_A___________ :A.高强度B.低熔点C.不稳定结构D.高导电性3. 决定晶体结构和性能最本质的因素是A_________ :A.原子间的结合力B.原子间的距离C.原子的大小D.原子的电负性4. 在原子的聚合体中，若原子间距为平衡距离时，作规则排列，并处于稳定状态，则其对应的能量分布为：BA.最高B.最低C.居中D.不确定5. 稀土金属属于 B ________ :A.黑色金属B.有色金属C.易熔金属D.难熔金属6. _____________________________ 洛氏硬度的符号是__B :A. HBB. HRC. HVD.HS7. _______________________________________ 表示金属材料屈服强度的符号是_B ___________________________________________A. oeB. osC. oB.D. 0-18•下列不属于材料的物理性能的是 D :A.热膨胀性B.电性能C.磁性能D.抗氧化性三.判断题1. 物质的状态反映了原子或分子之间的相互作用和他们的热运动。

V2. 用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。

V3. 用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号HBW表示。

V4. 金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。

V四.问答题1. 工程材料是如何分类的？它们之间性能的主要差异表现在哪里？工程材料与功能材料的大致概念是什么？2. 材料的弹性模量E的工程含义是什么？它和零件的刚度有何关系？3. 说明以下符号的意义和单位(1) oe; (2) c s(O0.2); (3) dB. ; (4) S; (5)书；(6)0-1 ; (7) a ; (8) K I ; (9) K ic.;4. 现有标准圆柱形的长、短式样各一根，原始直径D. 0=10mm,经拉伸实验测得其伸长率S 5、S o均为25%，求两试样拉断时标距长度。

5. S与书两个性能指标，那个表征材料的塑性更准确？塑性指标在工程上有哪些实际意义？6. a指标有什么实用意义？7. 比较布氏、洛氏、维氏硬度的测量原理及应用范围。

8. 在零件设计中必须考虑的力学性能指标有哪些？为什么？第二章一•填空题1. 在晶体学中，通常按晶胞中三个棱边的长度及夹角是否相等，还有夹角是否为直角的原则，将全部晶体分为七种晶系，十四种晶胞。

2. 纯金属常见的晶体结构主要有___________ 、面心立方和_________ 。

3. 点缺陷的三种表现形式为空位_____ 、和置换原子_________ 。

4. 在立方晶系中，{120}晶面族包括12个晶面(包括(120 )、( 021 )5. 位错分为两种，它们是刃型位错 ________ 和_________ ，多余半面原子是刃型___________ 位错所特有的。

6. Y-Fe、a-Fe的晶胞内的原子数分别是_4 _________ 和_2 ___________ 。

7. 每个体心立方晶胞在晶核中实际含有_________ 2 ________ 原子，致密度为68% __________ 。

8. 每个面心立方晶胞在晶核中实际含有_____________ 4原子，致密度为74% 。

二•选择题1•晶体中的位错属于 C :A.体缺陷B.面缺陷C.线缺陷D.点缺陷2. a-Fe 和y-Fe分别属于 B __________ 晶格类型。

A.面心立方和体心立方B.体心立方和面心立方C.均为面心立方D.面心立方和密排六方3. 当铁发生以下同素异构转变时：丫 -Fe到a-Fe ,其体积将 A :A.膨胀B.不变C.缩小D.有些方向膨胀，有些方向收缩4. 常见金属金、银、铜、铝室温下的晶格类型 B 。

5. 在面心立方中，原子密度最大的晶向是 _A ___________ :A. <110>B. <100>C. <111>D. <112>6. 在体心立方中，原子密度最大的晶面是 B _________ :A. {100}B. {110}C. {111}D. {112}7. 每个体心立方晶胞中包含有B 个原子。

A. 1B. 2C. 3D. 48 .每个面心立方晶胞中包含有 4 _______ 个原子。

A. 1B. 2C. 3D. 49. 晶体中的位错属于__B ___________ :A.体缺陷B.线缺陷C.面缺陷D.点缺陷10. 晶界是由 ___________ :A.点缺陷堆积而成B.位错垂直排列成的位错墙而构成判断题1. 单晶系是各向异性的，所以实际应用的金属材料在各个方向上性能也是不相同的。

X2. 密排六方晶格在晶格中实际仅包含的原子数量 7个。

V3. 在立方晶系中，（123）晶面与[123] 晶向垂直。

X4. 把在实际晶体中出现的刃型位错和螺型位错的缺陷叫做面缺陷。

X5. 把在实际晶体中出现的空位和间隙原子的缺陷叫做线缺陷。

X6. 面心立方晶胞在晶格中实际仅包含的原子数量是 5 个。

X7. 晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。

V四 . 问答题1．分别说明以下概念：（1）晶格；（2）晶胞；（3）晶格常数；（4）致密度；（5）配位数；（6）晶面；（7）晶向；（8）单晶体；（9）多晶体；（ 10）晶粒；（11）晶界；（ 12 ）各向异性；（ 13 ）同素异构。

2．金属常见的晶格类型有哪几种 ? 如何计算每种晶胞中的原子数？3. 已知a-Fe的晶格常数为0.289nm。

试求出晶体中（110 ）,（ 111 ）的晶面间距。

4．在立方晶格中，如果晶面指数和晶向指数的数值相同，该晶面与晶向间存在着什么关系？5. 写出体心立方晶格中的｛ 110 ｝晶面族所包含的晶面，并绘图表示。

6. 金属实际晶体结构中存在哪些缺陷？每种缺陷的具体形式何？7. 已知银的原子半径为0.144nm，求其晶格常数。

8. 单晶体与多晶体有何差别？为什么单晶体具有各向异性，而多晶体材料通常不表现出各向异性？9. 画出体心立方、面心立方晶格中原子最密的晶面和晶向，并写出其相应的指数。

10 .画出一个 B. C. C. 、fC. C. 、hC. p 晶胞，计算 B. C. C. 、fC. C. 的致密度。

11. 将下列各组晶向、晶面分别画在一个立方晶胞内：©( 1 2 3 )、( 4 2 1 ),购(2 1 0 )、[2 1 0],3( 1 1 1 )、[1 1 2],®(1 1 0 )、[1 1 1]12 .写出｛2 2 3｝晶面族中包括的全部晶面。

13.写出附图1.1所示立方晶格中晶面ABCD和晶向CE的指数；在右图单胞中画出晶面(111)和该面上属于＜112＞三个晶向，并标出具体指数。

(12分)第三章一.填空题1. 结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程实现的，这两个过程是形核和 ____ 长大______ 。

2•液态金属结晶时，结晶过程的推动力是固液相的体积自由能差__________ ，阻力是_________ 。

3. 过冷度是指 __________ ，其表示符号为△T _______ 。

4. 根据溶质原子在溶剂晶格中所占位置的不同，固溶体可以分为置换固溶体和间隙固溶体两类。

5. 随着过冷度的增大，晶核形核率N 增大______________ ，长大率 G」大 ________ 。

6. 细化晶粒的主要方法有增大过冷度、加变质剂和____ 搅拌 ________ 。

7. 共晶反应的反应式为L fa+ B ______ ，共晶反应的特点是恒定温度下，液相同时生成两种新的固相 __________ 。

8. 共析反应的反应式为丫-a 3 ________ ，共析反应的特点是恒定温度下，9. 包晶反应的反应式为L+ a —B ，包晶反应的特点是恒定温度下，液相与一种固相同时生成一种新的固相选择题1. 铸造性能最佳的合金应该是 C _________ 成分的合金。

A.固溶体B.亚共晶C.共晶D.过共晶2. 固溶体的结构与A___________ 相同。

A •溶剂 B.溶质 C.其他晶型 D.自身原有状态3. 组成合金的最基本的 B ，称为组元。

A.化学元素B.能够独立存在的物质C.稳定的化合物D.单一成分的物质4. 一种金属元素与另外一种或几种金属或非金属元素相互_B___________ 形成的具有金属特性的物质称为合金。

A •机械混合 B.熔合 C.各自保持原来特性 D.化合5. 在实际冷却速度B 的条件下，以树枝晶方式结晶的固溶体中，先后结晶的树枝状晶体内化学成分不均匀的现象，称为枝晶偏析A. 较慢B. 较快C.适中D.极为缓慢6. 金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将__B _________ :A.越高B.越低C.越接近临界理论结晶温度D.与冷却速度无关7. 实际金属结晶时，通过控制生长速率 N和长大速率G比值来控制晶粒大小, 在下列情况下获得的晶粒较为粗大的是 B :A. N/G 很大时B. N/G 很小时C. N/G居中时D.与N/G无关8. 在二元合金相图中，三相平衡共存时，必定是一条水平线，每条水平线必定和__C ________ 相遇，也一定与 F 以一点接触。