第7卷 机械工程材料（二） 湖北省（技能高考）《机械基础》（高教版·第3版） 单元过关卷

湖北省（技能高考）机械类 《机械基础》（高教版·第3版） 机械工程材料（二） 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 常用非金属材料主要包括（ ） A. 高分子材料 B. 陶瓷材料 C. 复合材料 D. 以上均是 2. 白铜是以______为主要添加元素的铜基合金。在各种腐蚀介质中具有高的化学稳定性； 优良的冷热加工性能。（ ） A. 铅 B. 锌 C. 锡 D. 镍 3. 下图所示的飞机蒙皮常采用______制造（ ） A. 防锈铝 B. 硬铝 C. 超硬铝 D. 锻铝 4. 适合作为弹簧、金属网的黄铜的牌号为（ ） A. H80 B. H70 C. H62 D. H50 5. 下列纯铜牌号中，杂质含量最高的是（ ） A. T1 B. T2 C. T3 D. T4 6. 典型零件的选材中，对于要求轻质的零件通常选择哪种材料？（ ） A. 钢 B. 铝合金 C. 铸铁 D. 黄铜 7. 有关下图所示各零部件的表述，正确的是______。（ ） A. C620 车床主轴承受不大的工作应力和冲击载荷，可选用 45 号普通碳素结构钢制造 B. 加工中心主轴综合力学性能要求很高，强度、塑性和韧性要求配合良好，可选用 40MnB合金渗碳钢制造。 C. 电接触器中电路元件应有良好的导电性、耐腐蚀性和耐磨性，可选用 QBe2 铍青铜制造。 D. 挖掘机铲斗的斗齿在工作时受冲击载荷作用，需具备高强度、高硬度和高耐磨性，可选用 ZG200-400 钢制造。 8. 普通黄铜的牌号是（ ） A. H68 B. QSn4-3 C. QBe2 D. HSn90-1 9. 大量生产2mm厚的低碳钢垫圈，适于采用（ ） A. 胎模锻 B. 自由锻 C. 冲压 D. 铸造 10. 可进行锻造加工的材料是（ ） A. 灰铸铁 B. 球墨铸铁 C. 低碳钢 D. 高碳钢 11. 下列关于有色金属的表述，错误的是______。（ ） A. 普通黄铜是由铜和锌组成的合金，牌号H68可以制作散热器外壳、轴套等 B. 铝基轴承合金价格低廉、应用广泛，适合于制造高速重载下工作的轴承 C. 纯铝具有较高的强度和优良的导电性、导热性，常用于做工程结构材料 D. 硬铝合金具有优良的加工工艺性能和很高的硬度、强度，可用于制造飞机蒙皮 12. 制造轴瓦的材料不包括（ ） A. GCr15 B. ZchSnSb11-6 C. ZchPbSb16-16-2 D. HT150 13. 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 14. 现有低碳钢和铸铁两种材料可供选择合理的选择是（ ） A. ①杆为铸铁，②杆为铸铁； B. ①杆为铸铁，②杆为低碳钢； C. ①杆为低碳钢，②杆为铸铁； D. ①杆为低碳钢，②杆为低碳钢。 15. 2022年冬奥会的火炬外壳是碳纤维与功能性树脂制成的碳纤维复合材料，取代传统的铝合金，火炬采用氢气作燃料，燃烧温度可达800℃，下列说法错误的是（ ） A. 涂有钠元素的显色剂能使火焰呈黄色 B. 氢气作为燃料可以实现“碳的零排放” C. 碳纤维复合材料与碳纳米材料都属于新型有机非金属材料 D. 火炬抗摔性能强，质量轻便 16. 下列属于锻压新工艺的是（ ） A. 胎模锻 B. 精密模锻 C. 模锻 D. 自由锻 17. 下列为铜材料应用的示例，关于铜及铜合金，下列说法错误的是（ ） A. 纯铜是玫瑰红色的金属，表面形成氧化铜膜后，外观呈紫红色，俗称紫铜 B. 纯铜具有优良的导电性、导热性，抗大气腐蚀，塑性很好 C. 铜合金是以铜为基体，加入合金元素形成的合金，与纯铜比强度更高 D. 黄铜是以镍为主要添加元素的铜合金 18. 下列材料中，常用于制造滚动轴承的是（ ） A. GCr15 B. 40Cr C. 65Mn D. Q345 19. 电解加工的原理是利用（ ） A. 电流和化学腐蚀 B. 气压 C. 热能 D. 机械切削 20. 用来制造轴、齿轮、表面淬火件可以选用（ ） A. Q235 B. 45 C. T 10 D. ZG200-400 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 制作飞机大梁更适合选择铝合金材料（ ） 22. 元素材料是超导材料中机械强度最高、应力应变最小、磁场强度低的超导体（ ） 23. 材料的工艺性能好，其使用性能一定也好。（ ） 24. 绝缘漆通常用于电机绕线的保护，防止电线接触产生短路。（ ） 25. 在航天领域，可用形状记忆合金制作航天用天线，将合金在母相状态下焊成抛物面形，在马氏体状态下压成团，送上太空后，在阳光照射下可恢复抛物面形（ ） 26. 难熔合金的熔点和高温强度大大超过高温合金与弥散强化合金（ ） 27. 下图为某减速器轴及轴上零件的结构简图，A段装有件1(两个圆螺母)，B段装有件2(轴承)，C段装有件3(直齿圆柱齿轮)，D段装有件4(套筒)和件2(轴承)，F段装有件5(带轮)。此轴在工作时传递动力与运动，受到转矩与弯矩作用，属于典型的传动轴。（ ） 28. 纳米材料由于尺寸效应，其性能与宏观材料完全相同。（ ） 29. 隐身材料可以使物体对所有波长的电磁波都完全透明。（ ） 30. 铝合金、不锈钢的高质量焊接，优先选用氩弧焊。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 轴承合金应具备哪些性能？ 32. 下图所示为试制的碳纤维复合材料地铁车体，简述该材料的优势。 33. 描述先进陶瓷在航空航天领域的应用。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某减速器传动轴的结构简图如图所示。图中存在错误和不合理的地方，分析该图，回答下列问题： （1）若齿轮7的材料为20CrMnTi，则其属于______钢，为了满足使用性能要求，常采用______最终热处理。 （2）元件8采用了______和______实现轴向固定。 （3）轴段④处，槽的名称是______，其作用是______。 （4）元件2的轴向固定采用双螺母，可起到______填“机械”或“摩擦力”)防松的 效果，此处螺纹一般采用______(填“粗牙”或“细牙”)螺纹，且右侧一般加工______槽。 （5）元件4与箱体间安装调整垫片的目的是，调整轴承的______。 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 $ 湖北省（技能高考）机械类 《机械基础》（高教版·第3版） 机械工程材料（二） 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 常用非金属材料主要包括（ ） A. 高分子材料 B. 陶瓷材料 C. 复合材料 D. 以上均是 【答案】D 【解析】常用非金属材料主要包括高分子材料、陶瓷材料和复合材料，因此选项A、B、C均正确，答案为D。 2. 白铜是以______为主要添加元素的铜基合金。在各种腐蚀介质中具有高的化学稳定性； 优良的冷热加工性能。（ ） A. 铅 B. 锌 C. 锡 D. 镍 【答案】D 【解析】白铜是以镍为主要添加元素的铜基合金，具有良好的耐蚀性、冷热加工性能和较高的化学稳定性，因此答案为D。 3. 下图所示的飞机蒙皮常采用______制造（ ） A. 防锈铝 B. 硬铝 C. 超硬铝 D. 锻铝 【答案】B 4. 适合作为弹簧、金属网的黄铜的牌号为（ ） A. H80 B. H70 C. H62 D. H50 【答案】C 【解析】H62，又称四六黄铜，是普通黄铜中强度最高的一种，同时又具有好的热塑性、切削加工性能、焊接性和耐腐蚀性，价格低，故工业上应用较多，如制造弹簧、垫圈、金属网等。 5. 下列纯铜牌号中，杂质含量最高的是（ ） A. T1 B. T2 C. T3 D. T4 【答案】D 【解析】纯铜的牌号表示方法，“T”（铜）+数字（数字为顺序号，顺序号越大，杂质含量越高），故应选D选项。 6. 典型零件的选材中，对于要求轻质的零件通常选择哪种材料？（ ） A. 钢 B. 铝合金 C. 铸铁 D. 黄铜 【答案】B 【解析】铝合金具有轻质的特点，通常适用于要求零件轻量化的场合。 7. 有关下图所示各零部件的表述，正确的是______。（ ） A. C620 车床主轴承受不大的工作应力和冲击载荷，可选用 45 号普通碳素结构钢制造 B. 加工中心主轴综合力学性能要求很高，强度、塑性和韧性要求配合良好，可选用 40MnB合金渗碳钢制造。 C. 电接触器中电路元件应有良好的导电性、耐腐蚀性和耐磨性，可选用 QBe2 铍青铜制造。 D. 挖掘机铲斗的斗齿在工作时受冲击载荷作用，需具备高强度、高硬度和高耐磨性，可选用 ZG200-400 钢制造。 【答案】C 【解析】45钢为优质碳素结构钢；40MnB为合金调质钢；挖掘机铲斗的斗齿应选用ZGMn13。 8. 普通黄铜的牌号是（ ） A. H68 B. QSn4-3 C. QBe2 D. HSn90-1 【答案】A 【解析】普通黄铜是铜锌合金，其牌号用“H”加数字表示，数字表示铜的平均质量分数。例如H68表示铜含量约为68%的普通黄铜。QSn4-3为锡青铜，QBe2为铍青铜，HSn90-1为锡黄铜，因此答案为A。 9. 大量生产2mm厚的低碳钢垫圈，适于采用（ ） A. 胎模锻 B. 自由锻 C. 冲压 D. 铸造 【答案】C 【解析】2mm厚的低碳钢垫圈形状简单、厚度较小，且为大量生产，适合采用冲压工艺。冲压生产效率高、材料利用率较高，适于制造板料冲裁件，因此答案为C。 10. 可进行锻造加工的材料是（ ） A. 灰铸铁 B. 球墨铸铁 C. 低碳钢 D. 高碳钢 【答案】C 【解析】锻造要求材料具有良好的塑性，低碳钢塑性较好，适合锻造；灰铸铁和球墨铸铁塑性差，一般不进行锻造；高碳钢塑性相对低碳钢差，锻造难度较大 。 11. 下列关于有色金属的表述，错误的是______。（ ） A. 普通黄铜是由铜和锌组成的合金，牌号H68可以制作散热器外壳、轴套等 B. 铝基轴承合金价格低廉、应用广泛，适合于制造高速重载下工作的轴承 C. 纯铝具有较高的强度和优良的导电性、导热性，常用于做工程结构材料 D. 硬铝合金具有优良的加工工艺性能和很高的硬度、强度，可用于制造飞机蒙皮 【答案】C 【解析】纯铝用于制造电线、电缆和电子产品等。 12. 制造轴瓦的材料不包括（ ） A. GCr15 B. ZchSnSb11-6 C. ZchPbSb16-16-2 D. HT150 【答案】A 【解析】轴瓦材料通常要求具有良好的减摩性、耐磨性、嵌藏性和抗咬合能力。ZchSnSb11-6和ZchPbSb16-16-2属于轴承合金，HT150铸铁在一定条件下也可用于制造轴瓦。GCr15主要用于制造滚动轴承的套圈和滚动体，不属于通常的轴瓦材料，因此答案为A。 13. 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】选项A错误。拉伸试验主要用于测定材料的强度和塑性指标，如屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率；弹性模量和比例极限也可根据拉伸曲线确定，但韧性通常通过冲击试验评价，疲劳强度则需在交变载荷下通过疲劳试验测定，刚度还与构件的形状和尺寸有关。选项B所列指标主要可由拉伸试验获得，选项C对疲劳强度及疲劳破坏特点的表述正确，选项D是对冲击韧性的正确描述。因此答案为A。 14. 现有低碳钢和铸铁两种材料可供选择合理的选择是（ ） A. ①杆为铸铁，②杆为铸铁； B. ①杆为铸铁，②杆为低碳钢； C. ①杆为低碳钢，②杆为铸铁； D. ①杆为低碳钢，②杆为低碳钢。 【答案】B 【解析】低碳钢抗拉伸，高碳钢抗压缩。 15. 2022年冬奥会的火炬外壳是碳纤维与功能性树脂制成的碳纤维复合材料，取代传统的铝合金，火炬采用氢气作燃料，燃烧温度可达800℃，下列说法错误的是（ ） A. 涂有钠元素的显色剂能使火焰呈黄色 B. 氢气作为燃料可以实现“碳的零排放” C. 碳纤维复合材料与碳纳米材料都属于新型有机非金属材料 D. 火炬抗摔性能强，质量轻便 【答案】C 【解析】碳纤维复合材料与碳纳米材料都属于新型无机非金属材料，而不是有机非金属材料。 16. 下列属于锻压新工艺的是（ ） A. 胎模锻 B. 精密模锻 C. 模锻 D. 自由锻 【答案】B 【解析】精密模锻是在普通模锻基础上发展起来的先进锻压工艺，能够提高锻件尺寸精度和表面质量，减少后续机械加工量。胎模锻、普通模锻和自由锻属于传统锻造工艺，因此答案为B。 17. 下列为铜材料应用的示例，关于铜及铜合金，下列说法错误的是（ ） A. 纯铜是玫瑰红色的金属，表面形成氧化铜膜后，外观呈紫红色，俗称紫铜 B. 纯铜具有优良的导电性、导热性，抗大气腐蚀，塑性很好 C. 铜合金是以铜为基体，加入合金元素形成的合金，与纯铜比强度更高 D. 黄铜是以镍为主要添加元素的铜合金 【答案】D 【解析】黄铜是以锌为主要添加元素的铜合金，白铜是以镍为主要添加元素的铜合金，青铜是除黄铜和白铜外，其余铜合金的总称。 18. 下列材料中，常用于制造滚动轴承的是（ ） A. GCr15 B. 40Cr C. 65Mn D. Q345 【答案】A 【解析】GCr15是滚动轴承钢，具有高的硬度、耐磨性、接触疲劳强度和良好的尺寸稳定性，专门用于制造滚动轴承；40Cr是合金结构钢；65Mn是弹簧钢；Q345是低合金高强度钢。 19. 电解加工的原理是利用（ ） A. 电流和化学腐蚀 B. 气压 C. 热能 D. 机械切削 【答案】A 【解析】电解加工利用电流和化学腐蚀作用于工件表面，去除材料以达到加工目的。 20. 用来制造轴、齿轮、表面淬火件可以选用（ ） A. Q235 B. 45 C. T 10 D. ZG200-400 【答案】B 【解析】45钢属于优质中碳结构钢，具有较好的强度、塑性和切削加工性能，调质后可用于制造轴和齿轮，也可通过表面淬火提高表面硬度和耐磨性。Q235强度和耐磨性相对较低，T10主要用于工具，ZG200-400为铸钢，通常不作为这类典型零件的优选材料，因此答案为B。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 制作飞机大梁更适合选择铝合金材料（ ） 【答案】正确 【解析】飞机大梁要求材料具有较高的比强度和比刚度，同时应尽量减轻结构质量。铝合金密度小、比强度较高、易于加工，适合用于飞机大梁等航空结构件，因此该说法正确。 22. 元素材料是超导材料中机械强度最高、应力应变最小、磁场强度低的超导体（ ） 【答案】错误 【解析】超导合金是超导材料中机械强度最高、应力应变最小、磁场强度低的超导体。如最先应用的昵锆合金，继后发展了昵钛合金。昵钛合金再加入坦的三元合金，性能进一步提高。 23. 材料的工艺性能好，其使用性能一定也好。（ ） 【答案】错误 【解析】工艺性能和使用性能是不同概念，工艺性能好便于加工成型，使用性能是满足实际工作要求的性能，二者没有必然联系，如一些材料加工容易但强度等使用性能一般 。 24. 绝缘漆通常用于电机绕线的保护，防止电线接触产生短路。（ ） 【答案】正确 【解析】绝缘漆可以提供绝缘保护，防止电线间相互接触导致短路。 25. 在航天领域，可用形状记忆合金制作航天用天线，将合金在母相状态下焊成抛物面形，在马氏体状态下压成团，送上太空后，在阳光照射下可恢复抛物面形（ ） 【答案】正确 【解析】这是形状记忆合金在航天领域方面的应用之一。在航天领域，可用形状记忆合金制作航天用天线，将合金在母相状态下焊成抛物面形，在马氏体状态下压成团，送上太空后，在阳光照射下可恢复抛物面形。 26. 难熔合金的熔点和高温强度大大超过高温合金与弥散强化合金（ ） 【答案】正确 【解析】难熔合金是以难熔金属钨、钼、钽、铌为基体，添加固溶强化元素形成碳化物沉淀相，通过热加工方式强化的高温材料，它的熔点和高温强度大大超过高温合金与弥散强化合金。 27. 下图为某减速器轴及轴上零件的结构简图，A段装有件1(两个圆螺母)，B段装有件2(轴承)，C段装有件3(直齿圆柱齿轮)，D段装有件4(套筒)和件2(轴承)，F段装有件5(带轮)。此轴在工作时传递动力与运动，受到转矩与弯矩作用，属于典型的传动轴。（ ） 【答案】错误 28. 纳米材料由于尺寸效应，其性能与宏观材料完全相同。（ ） 【答案】错误 【解析】纳米材料因其尺寸小于或等于纳米级别，展现出独特的物理、化学和生物学性能，与宏观材料相比存在显著差异。 29. 隐身材料可以使物体对所有波长的电磁波都完全透明。（ ） 【答案】错误 【解析】隐身材料主要是减少特定波长范围内（如雷达波段）的电磁波反射，而不能使物体对所有波长的电磁波都完全透明。 30. 铝合金、不锈钢的高质量焊接，优先选用氩弧焊。（ ） 【答案】正确 【解析】铝、不锈钢极易氧化，普通焊接工艺无法保证质量，氩弧焊惰性保护，是此类材料的标准焊接工艺。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 轴承合金应具备哪些性能？ 【答案】（1）足够的强度和硬度，以唤前承受轴颈较大的单位压力； （2）足够的塑性和韧性，高的疲劳强度，以承受周期性载荷，抵抗冲击和振动； （3）良好的磨合性能，使与轴能较快地紧密配合； （4）高耐磨性和游清，与轴摩擦系数小，并能存储润滑油，减少磨损磨拿； （5）良好的耐蚀性、导热性，较小的热膨胀系数，防止摩擦时发生咬合。 【解析】轴承合金应具备以下性能： （1）具有足够的强度和硬度，以承受轴颈施加的较大单位压力，避免发生过度塑性变形； （2）具有足够的塑性、韧性和疲劳强度，以承受周期性载荷并抵抗冲击和振动； （3）具有良好的磨合性能，使轴瓦与轴颈能够较快地形成均匀、紧密的接触； （4）具有高耐磨性和良好的润滑性，与轴颈之间的摩擦系数较小，并能嵌藏硬质杂质和储存润滑油，以减少磨损； （5）具有良好的耐蚀性和导热性，热膨胀系数较小，以减少温升和配合变化，防止摩擦过程中发生咬合。 32. 下图所示为试制的碳纤维复合材料地铁车体，简述该材料的优势。 【答案】碳纤维复合材料已经在航空航天、交通运输等多领域得到应用。图中所示的试制的碳纤维复合材料地铁车体较同类金属车体减重约35%，可提高车体的运载能力、降低能源消耗、降低全寿命周期成本、减少线路损害。 33. 描述先进陶瓷在航空航天领域的应用。 【答案】先进陶瓷，如碳化硅和氮化硅陶瓷，因其耐高温、高强度和低密度的特性，在航空航天领域用于制造飞机和航天器的热防护系统、发动机部件和轻质结构材料。 【解析】先进陶瓷具有耐高温、高强度、高硬度、耐磨、耐腐蚀和密度小等特点。在航空航天领域，可用于制造发动机燃烧室、涡轮部件、喷嘴和隔热部件等高温构件；利用其耐高温和抗热冲击性能，可用于热防护系统、隔热瓦和热障涂层；利用其低密度和高比强度，可用于轻质结构件。此外，部分先进陶瓷还可用于雷达天线罩、航天器窗口等功能结构件。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某减速器传动轴的结构简图如图所示。图中存在错误和不合理的地方，分析该图，回答下列问题： （1）若齿轮7的材料为20CrMnTi，则其属于______钢，为了满足使用性能要求，常采用______最终热处理。 （2）元件8采用了______和______实现轴向固定。 （3）轴段④处，槽的名称是______，其作用是______。 （4）元件2的轴向固定采用双螺母，可起到______填“机械”或“摩擦力”)防松的 效果，此处螺纹一般采用______(填“粗牙”或“细牙”)螺纹，且右侧一般加工______槽。 （5）元件4与箱体间安装调整垫片的目的是，调整轴承的______。 【答案】（1）① 合金渗碳钢 ② 渗碳+淬火+低温回火 （2）① 轴肩 ② 端盖 （3）① 越程槽 ② 便于砂轮越过加工表面 （4）① 摩擦力 ② 细牙 ③ 退刀槽 （5）间隙或游隙 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 $