第13练 金属材料的性能 山东省（春季高考）《机械基础知识》（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，精心编制了山东省（春季高考）《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。 本卷是山东省（春季高考）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第13练，内容为：金属材料的性能。 山东省（春季高考）一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第13练 第4章 材料与选用 第1节 金属材料的性能 一、单项选择题 1. 下列有关合金钢的说法，错误的是（ ） A. 合金调质钢是经调质处理的中碳合金结构钢，如35CrMo B. 12CrNi3是低合金高强度钢，其碳含量在0.25%以下 C. 吸收塔等强腐蚀介质中工作的零件可选用铬镍不锈钢制造 D. 4Cr14Ni14W2Mo属于耐热钢，可用于制造内燃机重载荷排气阀 2. 金属材料的化学性能主要是指什么（ ） A. 耐腐蚀性 B. 抗氧化性 C. 耐酸碱性 D. 所有以上选项 3. 焊条电弧焊属于（ ） A. 熔焊 B. 气焊 C. 钎焊 D. 压焊 4. 铜及铜合金在电气工程中的主要应用是什么（ ） A. 电缆制造 B. 电机制造 C. 变压器制造 D. 所有以上选项 5. 下列关于碳钢的力学性能，说法错误的是（ ） A. 碳钢的强度、刚度、韧性及塑性一般可以通过拉伸试验在静载荷的作用下来测定 B. 利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的断后伸长率、弹性模量、比例极限、断面收缩率、拉伸强度、屈服强度 C. 碳钢的疲劳强度是在交变载荷作用下测定的，机械零件发生疲劳破坏前往往没有预兆，因此疲劳破坏常常会造成重大事故 D. 金属材料抵抗冲击载荷的能力称为韧性，用ak表示；ak值高的材料称为韧性材料，ak值低的材料称为脆性材料 二、填空题 6. 金属材料的物理性能包括密度、热导率、______等。 7. 有色金属铜及其合金常用于电气和电子工业，因其优良的导电性和______性。 8. 变形铝合金按主要性能和用途分为______、______、______和锻铝。 三、综合应用题 9. 某机械设备需要制造一个形状复杂、承受压力并要求具有良好减振性能的机座，同时制造一根承受弯曲、扭转和冲击载荷的传动轴。现有材料为灰铸铁和中碳钢。回答下列问题：（1）机座和传动轴分别应选用哪种材料？（2）分别说明选择这两种材料的主要依据。 10. 某设备中的钢制弯曲板在冷弯加工时经常出现裂纹，而另一根钢制传动轴在受到突然冲击时发生断裂。检修人员准备通过材料性能分析改进这两种零件。回答下列问题：（1）弯曲板出现裂纹，说明材料的哪项性能不足？（2）传动轴受到冲击后断裂，说明材料的哪项性能不足？（3）针对这两种零件的失效现象，分别提出一种合理的改进措施，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 $ 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。 本卷是山东省（春季高考）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第13练，内容为：金属材料的性能。 山东省（春季高考）一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第13练 第4章 材料与选用 第1节 金属材料的性能 一、单项选择题 1. 下列有关合金钢的说法，错误的是（ ） A. 合金调质钢是经调质处理的中碳合金结构钢，如35CrMo B. 12CrNi3是低合金高强度钢，其碳含量在0.25%以下 C. 吸收塔等强腐蚀介质中工作的零件可选用铬镍不锈钢制造 D. 4Cr14Ni14W2Mo属于耐热钢，可用于制造内燃机重载荷排气阀 【答案】B 【解析】B项错误。12CrNi3属于低碳合金渗碳钢（合金结构钢），其中数字“12”表示其平均碳含量约为0.12%，并不是低合金高强度钢。A项中的35CrMo属于合金调质钢；C项中的铬镍不锈钢具有良好的耐腐蚀性，可用于强腐蚀介质环境；D项中的4Cr14Ni14W2Mo属于耐热钢，可用于制造内燃机重载荷排气阀。因此错误的是B项。 2. 金属材料的化学性能主要是指什么（ ） A. 耐腐蚀性 B. 抗氧化性 C. 耐酸碱性 D. 所有以上选项 【答案】D 【解析】金属材料的化学性能是指材料在化学变化中所表现出的性质，包括耐腐蚀性、抗氧化性、耐酸碱性等。 3. 焊条电弧焊属于（ ） A. 熔焊 B. 气焊 C. 钎焊 D. 压焊 【答案】A 【解析】焊条电弧焊利用电弧热量使焊条和工件接头处的金属熔化，冷却凝固后形成焊缝，属于通过局部熔化实现连接的熔焊。气焊以气体燃烧火焰为热源，钎焊利用熔化的钎料连接工件，压焊则主要依靠压力或压力与热量共同实现连接。因此答案为A。 4. 铜及铜合金在电气工程中的主要应用是什么（ ） A. 电缆制造 B. 电机制造 C. 变压器制造 D. 所有以上选项 【答案】D 【解析】由于铜及铜合金具有良好的导电性，它们被广泛用于电缆、电机和变压器等电气工程产品的制造。 5. 下列关于碳钢的力学性能，说法错误的是（ ） A. 碳钢的强度、刚度、韧性及塑性一般可以通过拉伸试验在静载荷的作用下来测定 B. 利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的断后伸长率、弹性模量、比例极限、断面收缩率、拉伸强度、屈服强度 C. 碳钢的疲劳强度是在交变载荷作用下测定的，机械零件发生疲劳破坏前往往没有预兆，因此疲劳破坏常常会造成重大事故 D. 金属材料抵抗冲击载荷的能力称为韧性，用ak表示；ak值高的材料称为韧性材料，ak值低的材料称为脆性材料 【答案】A 【解析】A项错误。拉伸试验通常可测定材料的强度指标和塑性指标，并可通过应力—应变曲线确定弹性模量、比例极限等，但材料的韧性主要通过冲击试验测定；刚度是构件抵抗弹性变形的能力，不仅取决于材料性能，还与构件的形状和尺寸有关，不能笼统地说由拉伸试验测定。B项所列数据主要可由拉伸试验获得，C项对疲劳强度及疲劳破坏特点的描述正确，D项对冲击韧性的描述正确。因此错误的是A项。 二、填空题 6. 金属材料的物理性能包括密度、热导率、______等。 【答案】电导率 【解析】金属材料的物理性能包括密度、热导率、电导率等。 7. 有色金属铜及其合金常用于电气和电子工业，因其优良的导电性和______性。 【答案】导热 【解析】铜具有优异的导电性和导热性，广泛应用于电线、电缆和电路板等需要良好导电导热特性的领域。 8. 变形铝合金按主要性能和用途分为______、______、______和锻铝。 【答案】① 防锈铝 ② 硬铝 ③ 超硬铝 【解析】变形铝合金按主要性能和用途可分为防锈铝、硬铝、超硬铝和锻铝。防锈铝具有较好的耐蚀性和塑性；硬铝具有较高的强度；超硬铝的强度更高；锻铝具有良好的锻造性能。因此三个空依次为防锈铝、硬铝和超硬铝。 三、综合应用题 9. 某机械设备需要制造一个形状复杂、承受压力并要求具有良好减振性能的机座，同时制造一根承受弯曲、扭转和冲击载荷的传动轴。现有材料为灰铸铁和中碳钢。回答下列问题：（1）机座和传动轴分别应选用哪种材料？（2）分别说明选择这两种材料的主要依据。 【答案】（1）机座选用灰铸铁，传动轴选用中碳钢。（2）灰铸铁具有良好的铸造性能、耐压性能和减振性能，适合制造形状复杂的机座。中碳钢具有较高的强度和韧性，能够承受传动轴工作时的弯曲、扭转及冲击载荷。 【解析】机座通常要求易于铸造成形、承受压力并减小设备振动，灰铸铁能够较好地满足这些要求。传动轴承受复合载荷，还要避免脆断，因此应选用强度和韧性较好的中碳钢，而不能只考虑材料的硬度。 10. 某设备中的钢制弯曲板在冷弯加工时经常出现裂纹，而另一根钢制传动轴在受到突然冲击时发生断裂。检修人员准备通过材料性能分析改进这两种零件。回答下列问题：（1）弯曲板出现裂纹，说明材料的哪项性能不足？（2）传动轴受到冲击后断裂，说明材料的哪项性能不足？（3）针对这两种零件的失效现象，分别提出一种合理的改进措施，并说明理由。 【答案】（1）弯曲板的塑性不足。（2）传动轴的韧性不足。（3）弯曲板可选用塑性较好的低碳钢，或先进行退火处理，以提高材料的塑性，减少冷弯时产生裂纹的可能。传动轴可选用韧性较好的合金钢，或通过适当的调质处理改善强度和韧性的配合，以提高承受冲击载荷的能力。 【解析】塑性是金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力，冷弯板出现裂纹表明其塑性不能满足成形要求。韧性是材料在冲击载荷作用下吸收能量而不发生突然断裂的能力，传动轴冲击断裂说明其韧性不足，因此应通过选材或热处理改善强度与韧性的配合。 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 $