第15练 金属材料的性能 浙江省（单独招生）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了浙江省（单独招生考试）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是浙江省（单独招生考试）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第15练，内容涵盖3-1 金属材料的性能。 浙江省（单独招生考试）一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第15练 第3章 机械工程材料 第1节 金属材料的性能 一、单项选择题 1. 金属材料在载荷作用下抵抗塑性变形和断裂的能力称为（ ） A．塑性 B．强度 C．硬度 D．韧性 【答案】B 【解析】强度是指金属材料在载荷作用下抵抗塑性变形或断裂的能力，是机械零件选材和设计的主要依据。常见的强度指标有屈服强度和抗拉强度。 2. 下列关于屈服强度和抗拉强度的说法，正确的是（ ） A．屈服强度一定大于抗拉强度 B．抗拉强度是材料开始发生塑性变形时的应力值 C．屈服强度是材料发生明显塑性变形时的应力值，抗拉强度是材料所能承受的最大应力 D．屈服强度和抗拉强度没有实际工程意义 【答案】C 【解析】屈服强度是材料开始发生明显塑性变形时对应的应力值，代表材料抵抗微量塑性变形的能力；抗拉强度是材料在拉断前所能承受的最大拉应力。通常抗拉强度大于屈服强度。 3. 测量成品零件或较薄表面层的硬度时，通常选用（ ） A．布氏硬度 B．洛氏硬度 C．维氏硬度 D．肖氏硬度 【答案】B 【解析】洛氏硬度测试压痕小，对工件表面损伤小，可直接测量成品零件和较薄表面层的硬度，是生产中最常用的硬度测试方法。布氏硬度压痕大，不宜测成品件和薄壁件。 4. 齿轮在长期交变载荷作用下突然断裂，断裂面无明显塑性变形，这种破坏属于（ ） A．冲击破坏 B．疲劳破坏 C．蠕变破坏 D．磨损破坏 【答案】B 【解析】疲劳破坏是材料在交变应力长期作用下产生的破坏，特点是：应力远低于屈服强度，断裂前无明显塑性变形，属脆性断裂。齿轮、轴类零件常见的失效形式之一就是疲劳破坏。 5. 某金属材料拉伸试样原始标距为50mm，拉断后标距变为60mm，原始横截面积为100mm²，拉断后颈缩处最小截面积为60mm²，则该材料的伸长率为（ ） A．20% B．10% C．40% D．16.7% 【答案】A 【解析】伸长率 = (拉断后标距 - 原始标距) / 原始标距 × 100% = (60 - 50) / 50 × 100% = 20%。断面收缩率 = (原始截面积 - 颈缩处截面积) / 原始截面积 × 100% = (100 - 60) / 100 × 100% = 40%。 6. 下列属于金属材料化学性能的是（ ） A．导热性 B．热膨胀性 C．耐腐蚀性 D．导电性 【答案】C 【解析】金属材料的化学性能包括耐腐蚀性、抗氧化性和化学稳定性等。导热性、热膨胀性和导电性属于物理性能。 二、判断题 7. 布氏硬度适合测量铸铁、非铁金属等原材料或毛坯的硬度 【答案】√ 【解析】布氏硬度测试压痕大，能反映材料宏观范围内的平均硬度，适合测量组织不均匀的材料（如铸铁、非铁金属）及原材料毛坯。但不适合测量成品件和薄壁件。 8. 伸长率越大，表示材料越容易发生脆性断裂 【答案】× 【解析】伸长率越大，表示材料的塑性越好，越不容易发生脆性断裂。塑性好的材料在断裂前有明显的塑性变形，能发出断裂预警。脆性材料断裂前几乎没有塑性变形。 9. 疲劳破坏通常发生在应力循环次数较少的条件下 【答案】× 【解析】疲劳破坏发生在应力循环次数达到一定数值（通常10⁵~10⁷次以上）时，循环次数越多越容易发生。应力值虽远低于屈服强度，但长期反复作用后材料会产生裂纹并扩展导致断裂。 三、分析题 10. 某工厂需要为以下三种机械零件选材：弹簧（承受反复弹性变形）、机床床身（要求吸振性好）、切削刀具（要求耐磨高硬度）。请分别分析每种零件需要重点考虑哪些力学性能指标，并说明理由。 【答案】三种零件所需重点性能指标分析： （1）弹簧——重点考虑弹性极限和疲劳强度 弹簧工作时承受反复的压缩和拉伸变形，要求材料在弹性范围内能承受较大变形而不产生永久变形，因此弹性极限是关键指标。同时弹簧反复受力，疲劳强度也很重要，需选具有较高抗疲劳能力的材料。 （2）机床床身——重点考虑减振性和抗压强度 机床床身需要支撑整机重量和切削力，同时要求工作时振动小、加工精度稳定。铸铁具有良好的减振性（阻尼大），能有效吸收振动能量，同时抗压强度高，因此机床床身通常选用灰铸铁。 （3）切削刀具——重点考虑硬度和红硬性 切削刀具与工件直接接触摩擦，要求极高的表面硬度以保证耐磨性。此外刀具切削时温度升高，还需要材料具有红硬性（高温下保持高硬度的能力），因此通常选用高速钢或硬质合金。 【解析】不同的机械零件对材料性能的要求不同，选材时需根据零件的工作条件（载荷类型、温度、摩擦等）和失效形式确定关键性能指标，然后选择满足要求的材料。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了浙江省（单独招生考试）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是浙江省（单独招生考试）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第15练，内容涵盖3-1 金属材料的性能。 浙江省（单独招生考试）一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第15练 第3章 机械工程材料 第1节 金属材料的性能 一、单项选择题 1. 金属材料在载荷作用下抵抗塑性变形和断裂的能力称为（ ） A．塑性 B．强度 C．硬度 D．韧性 2. 下列关于屈服强度和抗拉强度的说法，正确的是（ ） A．屈服强度一定大于抗拉强度 B．抗拉强度是材料开始发生塑性变形时的应力值 C．屈服强度是材料发生明显塑性变形时的应力值，抗拉强度是材料所能承受的最大应力 D．屈服强度和抗拉强度没有实际工程意义 3. 测量成品零件或较薄表面层的硬度时，通常选用（ ） A．布氏硬度 B．洛氏硬度 C．维氏硬度 D．肖氏硬度 4. 齿轮在长期交变载荷作用下突然断裂，断裂面无明显塑性变形，这种破坏属于（ ） A．冲击破坏 B．疲劳破坏 C．蠕变破坏 D．磨损破坏 5. 某金属材料拉伸试样原始标距为50mm，拉断后标距变为60mm，原始横截面积为100mm²，拉断后颈缩处最小截面积为60mm²，则该材料的伸长率为（ ） A．20% B．10% C．40% D．16.7% 6. 下列属于金属材料化学性能的是（ ） A．导热性 B．热膨胀性 C．耐腐蚀性 D．导电性 二、判断题 7. 布氏硬度适合测量铸铁、非铁金属等原材料或毛坯的硬度 8. 伸长率越大，表示材料越容易发生脆性断裂 9. 疲劳破坏通常发生在应力循环次数较少的条件下 三、分析题 10. 某工厂需要为以下三种机械零件选材：弹簧（承受反复弹性变形）、机床床身（要求吸振性好）、切削刀具（要求耐磨高硬度）。请分别分析每种零件需要重点考虑哪些力学性能指标，并说明理由。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $