《机械基础》机械工程材料（1）（举一反三考点练）讲义

举一反三考点练 《机械基础》机械工程材料（1）-讲义 知识点一 金属材料的性能 一、强度 对于金属材料，在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。强度大小通常用应力来表示。 二、塑性 金属材料在断裂前产生永久变形的能力称为塑性。常用拉伸试样在断裂时的最大相对变形量来表示塑性指标。 三、硬度 材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力称为硬度。硬度是反映金属材料软硬程度的一个指标，也是合金学科和工程上必须具备的性能指标之一。 硬度与强度不同，硬度主要反映材料抵抗局部变形的能力，而强度反映的是材料抵抗整体塑性变形或断裂的能力。 四、冲击韧度 材料在冲击载荷作用而不破碎的能力，称为冲击韧度。 （单项选择题）下列关于硬度的说法正确的是（ ） A. 布氏硬度适用于测定HBW值大于650的金属材料 B. 洛氏硬度多用于表面热处理或较薄工件的硬度 C. 维氏硬度常用于测量大尺寸金属零件的硬度 D. 洛氏硬度符号为HRA、HRB和HV 【答案】B 【解析】根据教材原文，洛氏硬度（符号为HRA、HRB和HRC）多用于表面热处理或较薄工件的硬度。因此选项B是正确的。 1.（单项选择题）材料在冲击载荷作用而不破碎的能力称为冲击韧度。下列哪项不是影响冲击韧度的因素（ ） A. 加载速度 B. 温度 C. 试样的表面质量 D. 金属材料的颜色 【答案】D 【解析】根据教材原文，影响冲击韧度的因素包括加载速度、温度、试样的表面质量等。金属材料的颜色并不是影响冲击韧度的因素。因此选项D是正确的。 2. （单项选择题）根据强度的定义，下列说法正确的是（ ） A. 强度是指金属材料在动载荷作用下的表现 B. 强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗塑性变形或断裂的能力 C. 强度是指金属材料在高温下的稳定性 D. 强度是指金属材料在低温下的脆性 【答案】B 【解析】根据教材原文，强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗塑性变形或断裂的能力。因此选项B是正确的。 3. （单项选择题）下列关于洛氏硬度的描述正确的是（ ） A. 洛氏硬度多用于表面冷处理或较厚工件的硬度 B. 洛氏硬度多用于表面热处理或较薄工件的硬度 C. 洛氏硬度仅适用于非金属材料 D. 洛氏硬度适用于所有金属材料 【答案】B 【解析】 教材原文指出，洛氏硬度多用于表面热处理或较薄工件的硬度。 1. （单项选择题）下列关于冲击韧度的描述正确的是（ ） A. 冲击韧度值高的材料，断口呈灰色纤维状 B. 冲击韧度值低的材料，断口较平整，呈锯齿 C. 冲击韧度值高的材料，断口较平整，呈锯齿，晶粒细 D. 冲击韧度值低的材料，断口较粗糙，晶粒粗 【答案】C 【解析】根据教材原文，冲击韧度值高的材料，断口较平整，呈锯齿，晶粒细。因此选项C是正确的。 2. （单项选择题）下列关于金属材料强度的描述正确的是（ ） A. 强度是金属材料在动载荷作用下的表现 B. 强度是金属材料在静载荷作用下的表现 C. 强度与外力无关 D. 强度仅指金属材料的硬度 【答案】B 【解析】教材原文指出，强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗塑性变形或断裂的能力。 3. （单项选择题）下列关于塑性指标的描述正确的是（ ） A. 塑性指标是通过测量金属材料在断裂后的变形量来确定的 B. 塑性指标是通过测量金属材料在断裂前的最大相对变形量来确定的 C. 塑性指标是通过测量金属材料在断裂后的硬度来确定的 D. 塑性指标是通过测量金属材料在断裂后的强度来确定的 【答案】B 【解析】教材原文提到，塑性指标是通过测量金属材料在断裂前的最大相对变形量来表示的。 · 对于金属材料，在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。强度大小通常用应力来表示。 · 金属材料在断裂前产生永久变形的能力称为塑性。常用拉伸试样在断裂时的最大相对变形量来表示塑性指标。 知识点二 钢 一、钢的定义与分类 钢是以铁和碳为主要成分的合金，其中碳的质量分数一般在2.11% 以下，并含有其他元素。根据碳含量和合金元素的总含量，将钢分为非合金钢、低合金钢和合金钢三大类。 二、非合金钢（碳素钢）的分类 非合金钢中碳的质量分数小于2.11%，并含有少量的硅、锰、磷、硫等杂质的钢称为碳素钢。碳素钢的性能主要取决于钢中的碳含量。 杂质元素：硅、锰、磷、硫等杂质元素会影响钢的性能，含量越低，钢的质量越高。 三、合金钢的分类与应用 合金钢是在碳素钢的基础上，为了改善钢的性能，在冶炼时有目的加入一些其他元素的钢。加入的元素称合金元素。 合金元素：如锰、硅、镍、钼、钒、钨、铬、铝、铜、铌、钛和稀土元素等，加入这些元素可以提高钢的强度、耐磨性、耐腐蚀性等性能。 合金结构钢：主要用于制造重要的机械零件和工程结构。 合金工具钢：主要用于制造各种刀具、量具和模具。 特殊钢：做特殊用途和具有特殊性能的钢，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢和磁钢等。 1.（单项选择题）普通碳素钢的硫和磷的质量分数应满足以下条件（ ） A. wS​≤0.035， B. wS​≤0.030，wP​≤0.030 C. wS​≤0.020， D. wS​≤0.040， 【答案】A 【解析】根据教材原文，普通碳素钢的硫和磷的质量分数分别为wS​≤0.035和wP​≤0.035。选项B为优质碳素钢，选项C为高级优质碳素钢，选项D不符合教材内容。 1. （单项选择题）下列关于合金结构钢的说法正确的是（ ） A. 合金结构钢主要用于制造刀具、量具和模具 B. 合金结构钢主要用于制造重要的机械零件和工程结构 C. 合金结构钢主要用于制造不锈钢和耐热钢 D. 合金结构钢主要用于制造滚动轴承 【答案】B 【解析】根据教材原文，合金结构钢主要用于制造重要的机械零件和工程结构。选项A为合金工具钢的应用，选项C为特殊钢的应用，选项D为滚动轴承钢的应用。 2. （单项选择题）下列关于滚动轴承钢的说法正确的是（ ） A. 主要用于制造滚动轴承的内、外套圈，以及滚动体 B. 主要用于制造刀具、量具和模具 C. 主要用于制造桥梁、车辆、船舶等结构件 D. 主要用于制造不锈钢和耐热钢 【答案】A 【解析】根据教材原文，滚动轴承钢主要用于制造滚动轴承的内、外套圈，以及滚动体。选项B为合金工具钢的应用，选项C为低合金高强度结构钢的应用，选项D为特殊钢的应用。 3. （单项选择题）下列关于优质碳素结构钢的说法正确的是（ ） A. 硫、磷有害杂质元素含量较多 B. 化学成分不准确 C. 力学性能可靠 D. 不可经过热处理改善力学性能 【答案】C 【解析】优质碳素结构钢的特点是化学成分准确、力学性能可靠，硫、磷有害杂质元素含量较少，且可通过热处理进一步改善力学性能。 1. （单项选择题）下列关于碳素工具钢的说法正确的是（ ） A. 主要用于制造高速刀具 B. 碳的质量分数一般为 C. 不需要进行热处理 D. 属于低碳钢 【答案】B 【解析】碳素工具钢的碳含量一般为，主要用于制造低速、手动刀具及常温下使用的工具、模具和量具，且需经过热处理。 2. （单项选择题）下列关于低合金高强度结构钢的说法正确的是（ ） A. 含有大量合金元素 B. 碳含量较高 C. 具有良好的焊接性和塑性 D. 主要用于制造高速刀具 【答案】C 【解析】低合金高强度结构钢是在碳素钢基础上加入少量合金元素（合金元素的质量分数小于3%），具有良好的焊接性和塑性。 3. （单项选择题）下列哪种钢属于合金工具钢（ ） A. 20CrMnTi B. GCr15SiMn C. CrWMn D. 40Cr 【答案】C 【解析】CrWMn是一种合金工具钢，而20CrMnTi是合金渗碳钢，GCr15SiMn是滚动轴承钢，40Cr是合金调质钢。 · 钢是以铁和碳为主要成分的合金，其中碳的质量分数一般在2.11% 以下，并含有其他元素。 · 根据碳含量和合金元素的总含量，将钢分为非合金钢、低合金钢和合金钢三大类。 知识点三 铸钢 一、铸钢的定义与特点 铸钢指通过铸造工艺制成的钢制零件或毛坯。与锻钢不同，铸钢是通过将钢液倒入模具中冷却凝固而成。 力学性能：铸钢具有较高的抗拉强度、塑性和韧性，因此适用于制造复杂形状且对综合力学性能要求较高的零件。 抗拉强度：铸钢的抗拉强度较高，能够承受较大的拉力而不发生断裂。 塑性：铸钢在受力时可以发生较大的变形而不破裂。 韧性：铸钢在冲击载荷下不易断裂，具有较好的抗冲击能力。 二、铸钢的分类与牌号 铸钢件的碳的质量分数为 0.15。铸钢的牌号用 ZG 后面加阿拉伯数字组成，如 ZG200-400 表示屈服强度不低于 200MPa，抗拉强度或规定屈服不低于 400MPa 的铸钢。若牌号末尾标字母 H（焊）表示该钢是焊接结构用碳素铸钢。 屈服强度：铸钢的屈服强度是指材料开始发生塑性变形时的应力值。 抗拉强度：铸钢的抗拉强度是指材料在拉伸试验中所能承受的最大应力值。 焊接结构用碳素铸钢：这种铸钢具有良好的焊接性能，适用于需要焊接的结构件。。 （单项选择题）以下哪种零件最适合用铸钢制造（ ） A. 简单形状的齿轮 B. 普通的铸铁管 C. 形状复杂的轧钢机支架 D. 平板型机械零件 【答案】C 【解析】根据教材原文，铸钢由于其较高的力学性能，特别是抗拉强度、塑性和韧性，通常用于制造形状复杂且对综合力学性能要求较高的零件，如轧钢机支架。 1.（单项选择题）以下哪个牌号表示焊接结构用碳素铸钢（ ） A. ZG200-400 B. ZG200-400H C. ZG300-500 D. ZG300-500H 【答案】B 【解析】根据教材原文，若牌号末尾标字母 H，则表示该钢是焊接结构用碳素铸钢。因此，ZG200-400H 表示焊接结构用碳素铸钢。 2. （单项选择题）铸钢件由于形状复杂，在工艺上难以用锻造或机械加工的方法制造。以下哪种方法不适合用于制造形状复杂的铸钢件（ ） A. 铸造 B. 锻造 C. 焊接 D. 机械加工 【答案】B 【解析】 教材原文提到，铸钢件由于形状复杂，在工艺上难以用锻造或机械加工的方法制造。因此，锻造不适合用于制造形状复杂的铸钢件。 3. （单项选择题）铸钢件的力学性能较高，特别适用于制造对综合力学性能要求较高的零件。以下哪种材料不适合用于制造对综合力学性能要求较高的零件（ ） A. 铸铁 B. 铸钢 C. 不锈钢 D. 合金钢 【答案】A 【解析】教材原文指出，铸钢的力学性能高于铸铁，因此铸铁不适合用于制造对综合力学性能要求较高的零件。 1. （单项选择题）铸钢件的碳质量分数范围是多少（ ） A. 0.05 B. 0.15 C. 0.25 D. 0.35 【答案】B 【解析】根据教材内容，铸钢件的碳质量分数为0.15。 2. （单项选择题）如果铸钢牌号末尾标有字母 H，这表示该钢是用于哪种结构（ ） A. 普通结构用碳素铸钢 B. 焊接结构用碳素铸钢 C. 高温结构用碳素铸钢 D. 低温结构用碳素铸钢 【答案】B 【解析】 教材中提到，若牌号末尾标字母 H（焊），表示该钢是焊接结构用碳素铸钢。 3. （单项选择题）铸钢件的力学性能优于铸铁的主要原因是什么（ ） A. 铸钢的含碳量更高 B. 铸钢的成本更低 C. 铸钢的铸造工艺更简单 D. 铸钢的抗拉强度、塑性和韧性更高 【答案】D 【解析】教材中提到，铸钢的力学性能，特别是抗拉强度、塑性和韧性较高，因此铸钢件的力学性能优于铸铁。 · 铸钢指通过铸造工艺制成的钢制零件或毛坯。与锻钢不同，铸钢是通过将钢液倒入模具中冷却凝固而成。 · 钢具有较高的抗拉强度、塑性和韧性，因此适用于制造复杂形状且对综合力学性能要求较高的零件。 · 铸钢件的碳的质量分数为 0.15。铸钢的牌号用 ZG 后面加阿拉伯数字组成。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$