第4练 硬度及其工程应用 山东省（春季高考）机电技术类《金属材料与钳工技术》（高教版）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，精心编制了山东省（春季高考）机电技术类《金属材料与钳工技术》（高教版）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。 本卷是山东省（春季高考）机电技术类《金属材料与钳工技术》（高教版）一课一练的第4练，内容涵盖金属材料的力学性能 1.4 硬度及其工程应用。 山东省（春季高考）机电技术类 一课一练 《金属材料与钳工技术》（高教版）第4练 金属材料的力学性能 1.4 硬度及其工程应用 一、单项选择题 1．观察布氏硬度试验装置，压头压入钢制试样后，试验人员主要测量压痕的哪项尺寸来评定硬度（ ） A．压痕直径 B．压头长度 C．试样厚度 D．加载时间 2．在机电设备零件检验中，硬度主要表示材料抵抗哪种作用的能力（ ） A．拉伸断裂 B．冲击破坏 C．弹性恢复 D．压入或刻划 3．关于硬度在自动化设备零件检验中的作用，下列说法正确的是（ ） A．硬度数值可以完全代替强度试验 B．硬度可作为热处理质量控制的参考指标 C．硬度越高，零件的韧性必然越好 D．硬度只适用于检查材料外观质量 4．数控设备自动夹紧机构中的钢制定位销长期受到反复接触，表面出现磨损，选材时优先考虑的性能组合是（ ） A．低硬度和高导电性 B．高塑性和低耐磨性 C．较高硬度和良好耐磨性 D．低强度和高热膨胀性 二、判断题 5．同一种金属材料的硬度越高，其塑性和韧性就一定越好（ ） 6．使用布氏硬度法检验薄壁、小尺寸钢制零件时，压痕较大可能影响零件使用和测量准确性，因此应先确认试样尺寸和厚度是否适合（ ） 7．在机电设备零件验收中，将实测硬度与技术要求进行比较，可以发现热处理或材料状态不符合要求的问题（ ） 三、简答题 8．某自动化生产线维修时，需要检验一批钢制传动零件的硬度。观察图示布氏硬度试验装置，说明布氏硬度的概念、试验时压头和压痕的作用，以及硬度检测在该零件质量控制中的工程应用。 答： 四、计算题 9．用布氏硬度法检验液压站用钢制安装底板，采用直径为2.5 mm的球形压头，试验力为187.5 kgf，测得压痕直径为1.0 mm。按布氏硬度计算公式求该试样的布氏硬度值，结果保留整数。 答： 五、综合题 10．自动化装配线的气动夹具使用两块钢制定位块对工件进行重复定位。设备运行三个月后，操作人员发现定位误差逐渐增大，拆检发现其中一块定位块接触面有明显凹坑。维修人员对两块定位块进行硬度检验，技术要求为180～220 HB，甲块实测205 HB，乙块实测142 HB。请完成以下任务：说明硬度与定位块工作性能的关系；判断甲、乙两块定位块是否符合要求；提出后续检修和质量控制措施。 答： 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，精心编制了山东省（春季高考）机电技术类《金属材料与钳工技术》（高教版）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。 本卷是山东省（春季高考）机电技术类《金属材料与钳工技术》（高教版）一课一练的第4练，内容涵盖金属材料的力学性能 1.4 硬度及其工程应用。 山东省（春季高考）机电技术类 一课一练 《金属材料与钳工技术》（高教版）第4练 金属材料的力学性能 1.4 硬度及其工程应用 一、单项选择题 1．观察布氏硬度试验装置，压头压入钢制试样后，试验人员主要测量压痕的哪项尺寸来评定硬度（ ） A．压痕直径 B．压头长度 C．试样厚度 D．加载时间 【答案】A 【解析】布氏硬度是根据规定载荷下球形压头在试样表面形成的压痕大小来评定的，因此主要测量压痕直径。 2．在机电设备零件检验中，硬度主要表示材料抵抗哪种作用的能力（ ） A．拉伸断裂 B．冲击破坏 C．弹性恢复 D．压入或刻划 【答案】D 【解析】硬度表示材料抵抗其他物体压入或刻划的能力，因此可用于评价零件表面的抗塑性变形能力和耐磨性。 3．关于硬度在自动化设备零件检验中的作用，下列说法正确的是（ ） A．硬度数值可以完全代替强度试验 B．硬度可作为热处理质量控制的参考指标 C．硬度越高，零件的韧性必然越好 D．硬度只适用于检查材料外观质量 【答案】B 【解析】硬度是材料力学性能之一，可以作为零件耐磨性和热处理质量的参考指标，但硬度不能直接等同于强度、塑性或韧性。 4．数控设备自动夹紧机构中的钢制定位销长期受到反复接触，表面出现磨损，选材时优先考虑的性能组合是（ ） A．低硬度和高导电性 B．高塑性和低耐磨性 C．较高硬度和良好耐磨性 D．低强度和高热膨胀性 【答案】C 【解析】定位销表面反复接触并承受摩擦，较高的硬度和良好的耐磨性有助于减小表面塑性变形和磨损。 二、判断题 5．同一种金属材料的硬度越高，其塑性和韧性就一定越好（ ） 【答案】× 【解析】硬度主要反映材料抵抗压入或刻划的能力，硬度提高并不意味着塑性和韧性必然同步提高，具体性能还要结合材料状态和使用条件判断。 6．使用布氏硬度法检验薄壁、小尺寸钢制零件时，压痕较大可能影响零件使用和测量准确性，因此应先确认试样尺寸和厚度是否适合（ ） 【答案】× 【解析】该说法前半部分指出了布氏硬度法的适用限制，但题目将其表述为判断依据不完整；对于薄壁、小尺寸零件，不能仅凭布氏法直接检验，应根据零件尺寸和表面状况选择合适的硬度试验方法。 7．在机电设备零件验收中，将实测硬度与技术要求进行比较，可以发现热处理或材料状态不符合要求的问题（ ） 【答案】√ 【解析】零件硬度与材料状态及热处理质量有关，将实测值与规定范围比较能够为质量控制和故障预防提供依据。 三、简答题 8．某自动化生产线维修时，需要检验一批钢制传动零件的硬度。观察图示布氏硬度试验装置，说明布氏硬度的概念、试验时压头和压痕的作用，以及硬度检测在该零件质量控制中的工程应用。 【答案】1. 硬度是金属材料抵抗其他物体压入其表面的能力，通常反映材料抵抗局部塑性变形的能力。 2. 试验时用规定的球形压头在一定试验力作用下压入试样表面，卸载后测量压痕直径，并根据压痕大小确定布氏硬度值；在试验条件相同的情况下，压痕越小，材料硬度越高。 3. 通过检测传动零件的硬度，可以判断材料或热处理后的硬度是否达到技术要求，防止零件因硬度不足而过度磨损，也可避免硬度过高导致脆性增大，从而为零件选材、工艺质量检验和设备故障预防提供依据。 4. 检测前应清除试样表面的油污、氧化皮和毛刺，保证表面平整；试样厚度和压痕间距应满足试验要求，以减少检测误差。 【解析】布氏硬度通过球形压头在试样表面形成压痕，并以压痕大小评价材料抵抗压入的能力，因此压头、压痕直径和规定试验力是试验结果的重要依据。对自动化生产线传动零件进行硬度检测，能够验证材料及其工艺处理是否满足使用要求，并通过控制硬度范围降低磨损、脆裂和早期失效风险；清洁平整的检测表面及合适的试样条件能够保证测量结果具有可靠性。 四、计算题 9．用布氏硬度法检验液压站用钢制安装底板，采用直径为2.5 mm的球形压头，试验力为187.5 kgf，测得压痕直径为1.0 mm。按布氏硬度计算公式求该试样的布氏硬度值，结果保留整数。 【答案】布氏硬度计算公式为：。代入、、：。因此，试样的布氏硬度约为。 【解析】布氏硬度值由试验力、球形压头直径和压痕直径共同决定；在试验力和压头直径一定时，压痕越小通常表示材料抵抗压入的能力越强，本题计算结果为约229 HB。 五、综合题 10．自动化装配线的气动夹具使用两块钢制定位块对工件进行重复定位。设备运行三个月后，操作人员发现定位误差逐渐增大，拆检发现其中一块定位块接触面有明显凹坑。维修人员对两块定位块进行硬度检验，技术要求为180～220 HB，甲块实测205 HB，乙块实测142 HB。请完成以下任务：说明硬度与定位块工作性能的关系；判断甲、乙两块定位块是否符合要求；提出后续检修和质量控制措施。 【答案】1. 定位块接触面受到夹紧和反复接触作用，硬度不足时容易产生压痕和塑性变形，从而使定位基准发生变化并导致定位误差增大；适当的硬度有助于提高耐磨性和保持尺寸稳定。 2. 甲块实测205 HB，处于180～220 HB的技术要求范围内，硬度符合要求；乙块实测142 HB，低于规定下限，硬度不符合要求。 3. 对乙块复测时应清洁并修整检验表面，确认装夹、压头和加载条件正确，排除测量误差；复测仍不合格时应更换或按工艺要求重新处理，不应继续作为定位基准使用。 4. 检查夹具安装状态和定位块接触面的磨损情况，校正或更换已经产生凹坑的零件，并重新调整装配线的定位精度。 5. 建立定位块硬度和尺寸的进厂、装配后及定期点检记录，将实测硬度与规定范围比较，防止硬度不足的零件进入设备运行环节。 【解析】定位块的硬度直接影响其抵抗接触压入、塑性变形和磨损的能力，乙块硬度低于下限，容易形成凹坑并改变定位基准；通过复测、处理或更换不合格件，并结合尺寸和定位精度检查，才能恢复设备精度并预防同类故障。 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 $