第2练 金属材料性能（一） 河北省（对口升学）《机械基础》（高教版·第三版） 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，精心编制了河北省（对口升学）《机械基础》（高教版·第三版）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。 本卷是河北省（对口升学）《机械基础》（高教版·第三版）一课一练的第2练，内容为：熟练掌握金属材料的力学性能、工艺性能。 河北省（对口升学）一课一练 《机械基础》（高教版·第三版） 第2练 机械概述 第二节 金属材料性能（一） 一、单项选择题 1. 金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力是( ) A. 疲劳强度 B. 韧性 C. 强度 D. 塑性 2. 金属材料在力的作用下，抵抗塑性变形和破坏的能力称为（ ） A. 强度 B. 硬度 C. 塑性 D. 韧性 3. 三种材料的应力-应变曲线分别如图所示，其中强度最高、刚度最大、塑性最好的材料分别是（ ） A. a、b、c B. b、c、a C. b、a、c D. c、b、a 4. 金属材料的伸长率是指试样在拉伸断裂后，标距段内的什么与原标距之比的百分数？（ ） A. 断裂长度 B. 最大直径 C. 最小直径 D. 伸长量 5. 构件抵抗过大变形的能力称为（ ） A. 刚度 B. 强度 C. 稳定性 D. 平衡性 二、判断题 6. 冲击值越大，表示该金属材料抵抗冲击力而不被破坏的能力越弱。（ ） 7. 铸铁的抗拉强度低于非合金钢。（ ） 8. 塑性材料在断裂前的塑性变形很小，脆性材料则有显著塑性变形。（ ） 9. 金属材料的硬度越高，其切削加工性能越好。（ ） 10. 一般认为，硬度过低的金属材料，其切削加工性能较好。（ ） 三、填空题 11. 金属材料抵抗永久变形和断裂的能力称为______。 12. 多冲抗力是一个取决于材料的______和______的综合性能指标。当冲击抗力大，冲击次数少时，多冲抗力主要取决于______；当冲击抗力小，冲击次数多时，多冲抗力主要取决于______。 13. 工程上一般取______作为塑性材料的极限应力；对于脆性材料，取______作为极限应力。 四、综合应用题 14. 某机械连接件在工作中承受交变载荷和轻微冲击，要求材料抗拉强度不低于400 MPa，并具有较好的塑性和冲击韧性。现有两种材料：甲材料抗拉强度为520 MPa，断后伸长率为8%，冲击吸收能量为18 J；乙材料抗拉强度为430 MPa，断后伸长率为24%，冲击吸收能量为55 J。求：（1）两种材料是否都满足抗拉强度要求；（2）更适合选用哪种材料；（3）若误用甲材料后连接件出现脆性断裂，应从材料性能角度分析主要原因。 15. 在拉伸试验中，某低碳钢标准试样原始标距为50 mm，圆形截面直径为10 mm，拉断后标距为60 mm，试验中最大拉力为31.4 kN。求：（1）该试样的抗拉强度约为多少；（2）该试样的断后伸长率为多少；（3）抗拉强度和断后伸长率分别反映金属材料的哪类性能。 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，精心编制了河北省（对口升学）《机械基础》（高教版·第三版）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。 本卷是河北省（对口升学）《机械基础》（高教版·第三版）一课一练的第2练，内容为：熟练掌握金属材料的力学性能、工艺性能。 河北省（对口升学）一课一练 《机械基础》（高教版·第三版） 第2练 机械概述 第二节 金属材料性能（一） 一、单项选择题 1. 金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力是( ) A. 疲劳强度 B. 韧性 C. 强度 D. 塑性 【答案】B 【解析】金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力是韧性 2. 金属材料在力的作用下，抵抗塑性变形和破坏的能力称为（ ） A. 强度 B. 硬度 C. 塑性 D. 韧性 【答案】A 【解析】强度是指金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和破坏的能力，因此选A。 3. 三种材料的应力-应变曲线分别如图所示，其中强度最高、刚度最大、塑性最好的材料分别是（ ） A. a、b、c B. b、c、a C. b、a、c D. c、b、a 【答案】A 4. 金属材料的伸长率是指试样在拉伸断裂后，标距段内的什么与原标距之比的百分数？（ ） A. 断裂长度 B. 最大直径 C. 最小直径 D. 伸长量 【答案】D 【解析】伸长率是试样拉伸断裂后标距段内伸长量与原标距之比的百分数，因此选D。 5. 构件抵抗过大变形的能力称为（ ） A. 刚度 B. 强度 C. 稳定性 D. 平衡性 【答案】A 【解析】刚度是指构件抵抗过大弹性变形的能力，因此选A。 二、判断题 6. 冲击值越大，表示该金属材料抵抗冲击力而不被破坏的能力越弱。（ ） 【答案】× 【解析】冲击值越大，表示材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力越强，题干说“越弱”错误。 7. 铸铁的抗拉强度低于非合金钢。（ ） 【答案】√ 【解析】铸铁由于含碳量较高，其抗拉强度通常低于非合金钢。 8. 塑性材料在断裂前的塑性变形很小，脆性材料则有显著塑性变形。（ ） 【答案】× 【解析】塑性材料断裂前有显著塑性变形（如低碳钢的颈缩），脆性材料（如铸铁）断裂前塑性变形很小。 9. 金属材料的硬度越高，其切削加工性能越好。（ ） 【答案】× 【解析】金属材料硬度过高时，刀具磨损加剧，切削加工困难，切削加工性能通常变差，因此题干说法错误。 10. 一般认为，硬度过低的金属材料，其切削加工性能较好。（ ） 【答案】× 【解析】硬度过低的金属材料切削时易产生粘刀、积屑瘤等现象，表面质量较差，切削加工性能不一定较好，因此题干说法错误。 三、填空题 11. 金属材料抵抗永久变形和断裂的能力称为______。 【答案】强度 【解析】强度是金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力。 12. 多冲抗力是一个取决于材料的______和______的综合性能指标。当冲击抗力大，冲击次数少时，多冲抗力主要取决于______；当冲击抗力小，冲击次数多时，多冲抗力主要取决于______。 【答案】① 强度 ② 塑性 ③ 塑性和韧性 ④ 强度 【解析】多冲抗力是材料强度和塑性的综合性能指标；冲击抗力大、冲击次数少时主要取决于塑性和韧性，冲击抗力小、冲击次数多时主要取决于强度。 13. 工程上一般取______作为塑性材料的极限应力；对于脆性材料，取______作为极限应力。 【答案】① 屈服极限 ② 强度极限 【解析】工程上不允许发生较大的塑性变形，常把屈服极限限定为塑性材料的危险应力；轻度极限是脆性材料唯一的强度指标。 四、综合应用题 14. 某机械连接件在工作中承受交变载荷和轻微冲击，要求材料抗拉强度不低于400 MPa，并具有较好的塑性和冲击韧性。现有两种材料：甲材料抗拉强度为520 MPa，断后伸长率为8%，冲击吸收能量为18 J；乙材料抗拉强度为430 MPa，断后伸长率为24%，冲击吸收能量为55 J。求：（1）两种材料是否都满足抗拉强度要求；（2）更适合选用哪种材料；（3）若误用甲材料后连接件出现脆性断裂，应从材料性能角度分析主要原因。 【答案】（1）甲、乙两种材料都满足抗拉强度不低于400 MPa的要求。 （2）更适合选用乙材料。 （3）甲材料虽然强度较高，但断后伸长率和冲击吸收能量较低，说明塑性和冲击韧性不足，在交变载荷和冲击作用下更容易发生脆性断裂。 【解析】（1）甲材料520 MPa和乙材料430 MPa均大于400 MPa，因此都满足强度要求。 （2）该连接件不仅要求强度，还要求塑性和冲击韧性，乙材料断后伸长率和冲击吸收能量明显更高，综合性能更符合工况。 （3）脆性断裂常与材料塑性、韧性不足有关，不能只按抗拉强度高低判断材料是否适用。 15. 在拉伸试验中，某低碳钢标准试样原始标距为50 mm，圆形截面直径为10 mm，拉断后标距为60 mm，试验中最大拉力为31.4 kN。求：（1）该试样的抗拉强度约为多少；（2）该试样的断后伸长率为多少；（3）抗拉强度和断后伸长率分别反映金属材料的哪类性能。 【答案】（1）抗拉强度约为400 MPa。 （2）断后伸长率为20%。 （3）抗拉强度反映金属材料的强度，断后伸长率反映金属材料的塑性。 【解析】（1）原始横截面积按圆面积计算，约为78.5 mm²；最大拉力31.4 kN换算为31400 N，抗拉强度为31400除以78.5，约为400 MPa。 （2）断后伸长量为60 mm减50 mm，断后伸长率为伸长量除以原始标距再乘100%，结果为20%。 （3）强度表示材料抵抗破坏的能力，塑性表示材料产生永久变形而不破坏的能力。 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 $