内蒙古（对口招生）装备制造类 《机械基础》项目十二任务二 45分钟专题训练卷

内蒙古（对口招生）装备制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共241份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固装备制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加装备制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械制图》《机械加工技术》《电工电子技术与技能》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 内蒙古（对口招生）装备制造类 《机械基础》 项目十二：材料的力学性能 任务二：铸铁拉伸压缩力学性能 时间：45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2分，共40分） 1. 铸铁试样进行单向拉伸时，通常表现为（ ） A. 断裂前塑性变形很小 B. 断裂前出现明显屈服阶段 C. 抗拉强度高于抗压强度 D. 断口呈明显颈缩形态 2. 铸铁试样进行拉伸试验时，通常表现为（ ） A. 断裂前出现明显屈服现象 B. 断裂前产生较大塑性伸长 C. 断裂前塑性变形很小 D. 断裂前出现明显颈缩现象 3. 铸铁在拉伸和压缩状态下的强度特点是（ ） A. 抗拉强度明显高于抗压强度 B. 抗压强度明显高于抗拉强度 C. 抗拉强度等于抗压强度 D. 两种强度均高于钢材强度 4. 同一种铸铁材料在拉伸和压缩状态下比较，其力学性能通常表现为（ ） A. 抗拉强度高于抗压强度 B. 抗压强度高于抗拉强度 C. 抗拉强度等于抗压强度 D. 抗压强度低于抗剪强度 5. 灰铸铁抗拉强度较低的主要原因是（ ） A. 基体组织具有较高塑性 B. 碳元素完全固溶于铁素体 C. 片状石墨容易造成应力集中 D. 金属基体具有较强加工硬化能力 6. 铸铁拉伸时的应力—应变关系通常表现为（ ） A. 通常出现明显屈服平台后断裂 B. 断裂前产生较大均匀伸长 C. 颈缩明显且断口呈韧性特征 D. 通常没有明显屈服阶段且伸长很小 7. 铸铁试样进行拉伸试验时，较符合实际的现象是（ ） A. 先产生明显颈缩再断裂 B. 断裂后仍能显著恢复原状 C. 先出现较长屈服平台再断裂 D. 达到抗拉强度后较快发生断裂 8. 同一种铸铁材料达到断裂状态时，其抗压强度通常（ ） A. 高于抗拉强度 B. 低于抗拉强度 C. 等于抗拉强度 D. 与抗拉强度没有差别 9. 铸铁在拉伸试验中通常表现出的主要特点是（ ） A. 断裂前产生明显塑性变形 B. 具有较高的抗拉强度 C. 断裂突然，塑性变形很小 D. 拉伸强度通常高于压缩强度 10. 在相同截面面积和材料条件下，铸铁通常具有较大承载能力的受力方式是（ ） A. 单向拉伸受力 B. 单向压缩受力 C. 反复弯曲受力 D. 扭转载荷受力 11. 采用铸铁制造承受轴向载荷的零件时，较合理的受力状态是（ ） A. 使零件主要承受拉伸 B. 使零件主要承受压缩 C. 使零件主要承受冲击 D. 使零件主要承受交变拉伸 12. 铸铁抗拉强度明显低于抗压强度的主要原因是（ ） A. 铸铁组织中存在割裂基体的石墨 B. 铸铁含碳量较低，组织均匀 C. 铸铁受压时完全没有内部应力 D. 铸铁拉伸时具有较大的塑性储备 13. 铸铁试件进行轴向压缩时，试件通常不会出现的现象是（ ） A. 承受较大的压缩载荷 B. 压缩变形相对较小 C. 沿横向明显塑性伸长 D. 最终发生脆性破坏 14. 关于铸铁拉伸性能和压缩性能的比较，正确的是（ ） A. 抗拉强度通常高于抗压强度 B. 抗压强度通常高于抗拉强度 C. 拉伸、压缩强度通常完全相等 D. 拉伸时通常具有显著屈服阶段 15. 铸铁机架承受集中压力时，为减小局部破坏风险，受力部位宜采用的结构措施是（ ） A. 减小受压接触面积 B. 增大受压接触面积 C. 改为承受轴向拉力 D. 增加局部尖锐缺口 16. 设计铸铁支承座时，最应避免的受力情况是（ ） A. 均匀分布的静态压力 B. 截面较大的轴向压力 C. 带有缺口的局部拉力 D. 较小幅值的稳定压力 17. 在钳工修配灰铸铁件时，不宜对同一局部反复锤击，从材料力学性能角度看，主要是因为该处产生冷作硬化后（ ） A. 硬度升高而塑性降低，继续锤击容易产生裂纹 B. 硬度降低而塑性升高，继续锤击容易产生裂纹 C. 硬度升高而塑性升高，继续锤击容易产生塑性变形 D. 硬度降低而塑性降低，继续锤击容易产生塑性变形 18. 某铸铁拉伸试样的截面积为 200 mm2，受到 30 kN 的轴向拉力，材料抗拉强度为 150 MPa。该试样的应力状态为（ ） A. 应力为 15 MPa，尚未达到抗拉强度 B. 应力为 150 MPa，恰好达到抗拉强度 C. 应力为 600 MPa，已经超过抗拉强度 D. 应力为 1500 MPa，已经超过抗拉强度 19. 某铸铁拉伸试样直径为 20 mm，承受 10 kN 拉力；压缩试样截面为 10 mm×20 mm，承受 30 kN 压力。若许用拉应力为 35 MPa、许用压应力为 120 MPa，则正确的判断是（ ） A. 拉伸应力为 31.83 MPa、压缩应力为 150 MPa，拉压均满足 B. 拉伸应力为 63.66 MPa、压缩应力为 150 MPa，拉压均超限 C. 拉伸应力为 31.83 MPa、压缩应力为 75 MPa，拉压均满足 D. 拉伸应力为 31.83 MPa、压缩应力为 150 MPa，拉伸满足、压缩超限 20. 某铸铁支架的拉伸杆直径为 20 mm，承受 47.1 kN 拉力；压缩杆截面为边长 20 mm 的正方形，承受 180 kN 压力。已知该铸铁抗拉强度为 150 MPa、抗压强度为 600 MPa，则（ ） A. 拉伸应力约为 150 MPa，压缩应力约为 450 MPa，拉伸杆先达到强度极限 B. 拉伸应力约为 450 MPa，压缩应力约为 150 MPa，压缩杆先达到强度极限 C. 拉伸应力约为 150 MPa，压缩应力约为 150 MPa，两杆同时达到强度极限 D. 拉伸应力约为 450 MPa，压缩应力约为 450 MPa，两杆同时达到强度极限 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 铸铁在拉伸和压缩时的强度具有明显差异，其抗压强度通常______抗拉强度。 22. 铸铁拉伸试验中，试件断裂前塑性变形______，通常没有明显的______阶段。 23. 铸铁拉伸断裂通常属于______断裂，断口大致与拉力方向______。 24. 铸铁受压破坏时，裂纹常沿与轴线约成______角的斜截面发生，这属于______破坏。 25. 材料的______是塑性材料开始产生明显塑性变形时的应力，______是脆性材料断裂时的最大应力。 26. 铸铁属于脆性材料，拉伸时断裂前的塑性变形通常______，其抗拉强度通常______抗压强度。 27. 铸铁构件承受轴向载荷时，应优先使其处于______状态，因为铸铁的抗______强度通常较高。 28. 铸铁在拉伸时强度较低且断裂前塑性变形很小，而在压缩时的强度通常______拉伸强度。 29. 铸铁拉伸试验中，试样通常在标距范围内突然断裂，断口一般与试样轴线大致呈______方向。 30. 铸铁压缩试验中，试样破坏面通常与轴线大致呈______角，这是由于压缩时剪应力对破坏起重要作用。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 铸铁在拉伸时通常没有明显的屈服阶段，断裂前塑性变形很小。（ ） 32. 铸铁的抗拉强度通常高于抗压强度。（ ） 33. 铸铁拉伸试样断裂时，断口通常与轴线垂直。（ ） 34. 铸铁压缩时能够承受较大的载荷，破坏形式多表现为沿斜截面的剪切破坏。（ ） 35. 铸铁在拉伸载荷作用下通常没有明显的屈服阶段，达到抗拉强度后会较快断裂。（ ） 36. 对同一种铸铁而言，其抗拉强度通常高于抗压强度。（ ） 37. 铸铁拉伸试验中，试样断裂前会产生较大的均匀塑性伸长，因此可用伸长率准确评价其塑性。（ ） 38. 铸铁零件承受压缩载荷时通常比承受拉伸载荷更有利，但仍需避免应力集中造成局部破坏。（ ） 39. 铸铁的抗压强度较高，所以铸铁在任何受力状态下都不需要校核拉应力。（ ） 40. 铸铁试样在压缩试验中的破坏形式和拉伸试验中的破坏形式通常完全相同。（ ） 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 简述铸铁在拉伸和压缩时的力学性能特点，并说明其主要原因。 42. 什么是材料的塑性？塑性材料与脆性材料在力学性能上有何区别？ 43. 简述铸铁在拉伸和压缩载荷下的主要力学性能特点，并说明工程上为什么铸铁零件通常应优先承受压缩载荷。 44. 简述铸铁在拉伸和压缩时的力学性能特点，并说明其工程应用中应如何合理承受载荷。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某钳工班对一批灰铸铁支架进行强度复核。支架危险截面为直径 的圆截面，短试件在轴向拉伸时承受载荷 ，在轴向压缩时承受载荷 。已知该批铸铁的抗拉强度为 ，抗压强度为 。计算时取 ，忽略压缩试件的失稳影响。（1）分别计算危险截面的面积、拉伸应力、压缩应力，并计算拉伸和压缩时的强度储备系数。（2）根据计算结果，比较铸铁拉伸和压缩时的力学性能，并说明其拉伸破坏的主要特点。（3）钳工锉削铸铁支架时，若发现尺寸偏小，说明为什么不宜采用锤击冷作的方法进行补救，并提出两项合理的操作或处理措施。 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 $ 内蒙古（对口招生）装备制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共241份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固装备制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加装备制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械制图》《机械加工技术》《电工电子技术与技能》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 内蒙古（对口招生）装备制造类 《机械基础》 项目十二：材料的力学性能 任务二：铸铁拉伸压缩力学性能 时间：45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2分，共40分） 1. 铸铁试样进行单向拉伸时，通常表现为（ ） A. 断裂前塑性变形很小 B. 断裂前出现明显屈服阶段 C. 抗拉强度高于抗压强度 D. 断口呈明显颈缩形态 【答案】A 【解析】铸铁塑性较差，拉伸时断裂前塑性变形很小，通常无明显颈缩现象。 2. 铸铁试样进行拉伸试验时，通常表现为（ ） A. 断裂前出现明显屈服现象 B. 断裂前产生较大塑性伸长 C. 断裂前塑性变形很小 D. 断裂前出现明显颈缩现象 【答案】C 【解析】铸铁塑性较差，拉伸时通常没有明显塑性变形，达到强度极限后突然断裂。 3. 铸铁在拉伸和压缩状态下的强度特点是（ ） A. 抗拉强度明显高于抗压强度 B. 抗压强度明显高于抗拉强度 C. 抗拉强度等于抗压强度 D. 两种强度均高于钢材强度 【答案】B 【解析】铸铁内部存在铸造缺陷和石墨组织，抗拉能力较弱，抗压强度通常明显高于抗拉强度。 4. 同一种铸铁材料在拉伸和压缩状态下比较，其力学性能通常表现为（ ） A. 抗拉强度高于抗压强度 B. 抗压强度高于抗拉强度 C. 抗拉强度等于抗压强度 D. 抗压强度低于抗剪强度 【答案】B 【解析】铸铁内部组织对拉应力较敏感，抗压能力通常明显高于抗拉能力。 5. 灰铸铁抗拉强度较低的主要原因是（ ） A. 基体组织具有较高塑性 B. 碳元素完全固溶于铁素体 C. 片状石墨容易造成应力集中 D. 金属基体具有较强加工硬化能力 【答案】C 【解析】灰铸铁中的片状石墨会造成应力集中，削弱金属基体的连续性，降低抗拉能力。 6. 铸铁拉伸时的应力—应变关系通常表现为（ ） A. 通常出现明显屈服平台后断裂 B. 断裂前产生较大均匀伸长 C. 颈缩明显且断口呈韧性特征 D. 通常没有明显屈服阶段且伸长很小 【答案】D 【解析】铸铁属于脆性材料，拉伸曲线一般无明显屈服阶段，断裂前伸长量较小。 7. 铸铁试样进行拉伸试验时，较符合实际的现象是（ ） A. 先产生明显颈缩再断裂 B. 断裂后仍能显著恢复原状 C. 先出现较长屈服平台再断裂 D. 达到抗拉强度后较快发生断裂 【答案】D 【解析】铸铁塑性和韧性较差，达到抗拉强度后不能发生较大塑性变形，通常较快断裂。 8. 同一种铸铁材料达到断裂状态时，其抗压强度通常（ ） A. 高于抗拉强度 B. 低于抗拉强度 C. 等于抗拉强度 D. 与抗拉强度没有差别 【答案】A 【解析】铸铁的抗压强度通常高于抗拉强度，这是其受力性能的重要特点。 9. 铸铁在拉伸试验中通常表现出的主要特点是（ ） A. 断裂前产生明显塑性变形 B. 具有较高的抗拉强度 C. 断裂突然，塑性变形很小 D. 拉伸强度通常高于压缩强度 【答案】C 【解析】铸铁属于脆性材料，拉伸时断裂突然，断裂前塑性变形很小。铸铁的抗拉强度通常低于抗压强度。 10. 在相同截面面积和材料条件下，铸铁通常具有较大承载能力的受力方式是（ ） A. 单向拉伸受力 B. 单向压缩受力 C. 反复弯曲受力 D. 扭转载荷受力 【答案】B 【解析】铸铁的抗压强度通常远高于抗拉强度，因此在相同条件下承受压缩载荷的能力较强。 11. 采用铸铁制造承受轴向载荷的零件时，较合理的受力状态是（ ） A. 使零件主要承受拉伸 B. 使零件主要承受压缩 C. 使零件主要承受冲击 D. 使零件主要承受交变拉伸 【答案】B 【解析】铸铁抗拉强度低、脆性大，而抗压强度较高，因此铸铁零件宜设计为主要承受压缩载荷。 12. 铸铁抗拉强度明显低于抗压强度的主要原因是（ ） A. 铸铁组织中存在割裂基体的石墨 B. 铸铁含碳量较低，组织均匀 C. 铸铁受压时完全没有内部应力 D. 铸铁拉伸时具有较大的塑性储备 【答案】A 【解析】铸铁中的石墨以片状或其他形态存在，会削弱金属基体的连续性并产生应力集中，使其抗拉性能显著降低。 13. 铸铁试件进行轴向压缩时，试件通常不会出现的现象是（ ） A. 承受较大的压缩载荷 B. 压缩变形相对较小 C. 沿横向明显塑性伸长 D. 最终发生脆性破坏 【答案】C 【解析】铸铁塑性较差，压缩时虽有较高的抗压强度，但不会像塑性材料那样产生明显的横向塑性伸长。 14. 关于铸铁拉伸性能和压缩性能的比较，正确的是（ ） A. 抗拉强度通常高于抗压强度 B. 抗压强度通常高于抗拉强度 C. 拉伸、压缩强度通常完全相等 D. 拉伸时通常具有显著屈服阶段 【答案】B 【解析】铸铁的抗压强度通常高于抗拉强度，且因塑性较差，拉伸时一般没有明显的屈服阶段。 15. 铸铁机架承受集中压力时，为减小局部破坏风险，受力部位宜采用的结构措施是（ ） A. 减小受压接触面积 B. 增大受压接触面积 C. 改为承受轴向拉力 D. 增加局部尖锐缺口 【答案】B 【解析】增大受压接触面积可以减小局部压应力，降低铸铁因局部应力集中而发生脆性破坏的风险。 16. 设计铸铁支承座时，最应避免的受力情况是（ ） A. 均匀分布的静态压力 B. 截面较大的轴向压力 C. 带有缺口的局部拉力 D. 较小幅值的稳定压力 【答案】C 【解析】铸铁抗拉强度低且对应力集中敏感，带有缺口的局部拉力容易产生较大的应力集中，导致突然断裂。 17. 在钳工修配灰铸铁件时，不宜对同一局部反复锤击，从材料力学性能角度看，主要是因为该处产生冷作硬化后（ ） A. 硬度升高而塑性降低，继续锤击容易产生裂纹 B. 硬度降低而塑性升高，继续锤击容易产生裂纹 C. 硬度升高而塑性升高，继续锤击容易产生塑性变形 D. 硬度降低而塑性降低，继续锤击容易产生塑性变形 【答案】A 【解析】冷作硬化会使金属表层硬度升高而塑性降低，灰铸铁本身塑性很差，反复锤击同一局部会因塑性进一步下降和应力集中而开裂。 18. 某铸铁拉伸试样的截面积为 200 mm2，受到 30 kN 的轴向拉力，材料抗拉强度为 150 MPa。该试样的应力状态为（ ） A. 应力为 15 MPa，尚未达到抗拉强度 B. 应力为 150 MPa，恰好达到抗拉强度 C. 应力为 600 MPa，已经超过抗拉强度 D. 应力为 1500 MPa，已经超过抗拉强度 【答案】B 【解析】拉应力按载荷除以截面积计算，30 000 N 除以 200 mm2，结果为 150 MPa，恰好达到抗拉强度。 19. 某铸铁拉伸试样直径为 20 mm，承受 10 kN 拉力；压缩试样截面为 10 mm×20 mm，承受 30 kN 压力。若许用拉应力为 35 MPa、许用压应力为 120 MPa，则正确的判断是（ ） A. 拉伸应力为 31.83 MPa、压缩应力为 150 MPa，拉压均满足 B. 拉伸应力为 63.66 MPa、压缩应力为 150 MPa，拉压均超限 C. 拉伸应力为 31.83 MPa、压缩应力为 75 MPa，拉压均满足 D. 拉伸应力为 31.83 MPa、压缩应力为 150 MPa，拉伸满足、压缩超限 【答案】D 【解析】拉应力为31.83 MPa，小于35 MPa；压应力为150 MPa，大于120 MPa。故拉伸满足、压缩超限，选D。 20. 某铸铁支架的拉伸杆直径为 20 mm，承受 47.1 kN 拉力；压缩杆截面为边长 20 mm 的正方形，承受 180 kN 压力。已知该铸铁抗拉强度为 150 MPa、抗压强度为 600 MPa，则（ ） A. 拉伸应力约为 150 MPa，压缩应力约为 450 MPa，拉伸杆先达到强度极限 B. 拉伸应力约为 450 MPa，压缩应力约为 150 MPa，压缩杆先达到强度极限 C. 拉伸应力约为 150 MPa，压缩应力约为 150 MPa，两杆同时达到强度极限 D. 拉伸应力约为 450 MPa，压缩应力约为 450 MPa，两杆同时达到强度极限 【答案】A 【解析】拉应力约为150 MPa，达到抗拉强度；压应力为450 MPa，小于抗压强度。故拉伸杆先达到强度极限，选A。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 铸铁在拉伸和压缩时的强度具有明显差异，其抗压强度通常______抗拉强度。 【答案】高于 【解析】铸铁抗拉能力较弱，抗压能力较强，因此抗压强度通常高于抗拉强度。 22. 铸铁拉伸试验中，试件断裂前塑性变形______，通常没有明显的______阶段。 【答案】很小；屈服 【解析】铸铁属于脆性材料，拉伸时塑性变形很小，通常没有明显的屈服阶段。 23. 铸铁拉伸断裂通常属于______断裂，断口大致与拉力方向______。 【答案】脆性；垂直 【解析】铸铁塑性差，拉伸时突然断裂，断口一般近似垂直于拉力方向。 24. 铸铁受压破坏时，裂纹常沿与轴线约成______角的斜截面发生，这属于______破坏。 【答案】；剪切 【解析】铸铁抗压强度较高，受压破坏常由斜截面上的剪切作用引起。 25. 材料的______是塑性材料开始产生明显塑性变形时的应力，______是脆性材料断裂时的最大应力。 【答案】① 屈服极限 ② 强度极限 26. 铸铁属于脆性材料，拉伸时断裂前的塑性变形通常______，其抗拉强度通常______抗压强度。 【答案】很小；低于 【解析】铸铁塑性较差，拉伸断裂前通常只有很小的塑性变形；其抗拉强度一般低于抗压强度。 27. 铸铁构件承受轴向载荷时，应优先使其处于______状态，因为铸铁的抗______强度通常较高。 【答案】压缩；压 【解析】铸铁的抗压强度通常高于抗拉强度，因此铸铁构件宜优先设计为承受压缩载荷。 28. 铸铁在拉伸时强度较低且断裂前塑性变形很小，而在压缩时的强度通常______拉伸强度。 【答案】高于 【解析】铸铁属于脆性材料，抗拉能力较弱，抗压能力较强，因此其压缩强度通常高于拉伸强度。 29. 铸铁拉伸试验中，试样通常在标距范围内突然断裂，断口一般与试样轴线大致呈______方向。 【答案】垂直 【解析】铸铁抗拉能力较弱，拉伸断裂多发生在正应力作用下，断口通常接近垂直于试样轴线的截面。 30. 铸铁压缩试验中，试样破坏面通常与轴线大致呈______角，这是由于压缩时剪应力对破坏起重要作用。 【答案】 【解析】铸铁压缩时，试样内部存在较大的剪应力，破坏通常沿最大剪应力方向发生，因此破坏面与轴线大致成角。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 铸铁在拉伸时通常没有明显的屈服阶段，断裂前塑性变形很小。（ ） 【答案】正确 【解析】铸铁属于脆性材料，拉伸时一般无明显屈服现象，断裂前塑性变形较小。 32. 铸铁的抗拉强度通常高于抗压强度。（ ） 【答案】错误 【解析】铸铁的抗压强度通常远高于抗拉强度，因此适合承受压力载荷。 33. 铸铁拉伸试样断裂时，断口通常与轴线垂直。（ ） 【答案】正确 【解析】铸铁塑性差，拉伸时几乎无塑性变形，通常发生脆性断裂，断口近似垂直于试样轴线，故说法正确。 34. 铸铁压缩时能够承受较大的载荷，破坏形式多表现为沿斜截面的剪切破坏。（ ） 【答案】正确 【解析】铸铁抗压能力较强，压缩破坏常与剪切作用有关，断面多呈斜截面。 35. 铸铁在拉伸载荷作用下通常没有明显的屈服阶段，达到抗拉强度后会较快断裂。（ ） 【答案】正确 【解析】铸铁塑性较差，拉伸时塑性变形不明显，通常不会出现钢材那样清晰的屈服阶段，达到抗拉强度后容易突然断裂。 36. 对同一种铸铁而言，其抗拉强度通常高于抗压强度。（ ） 【答案】错误 【解析】铸铁的抗压能力通常强于抗拉能力，因此同一种铸铁的抗压强度一般高于抗拉强度，而不是相反。 37. 铸铁拉伸试验中，试样断裂前会产生较大的均匀塑性伸长，因此可用伸长率准确评价其塑性。（ ） 【答案】错误 【解析】铸铁属于脆性材料，拉伸断裂前塑性变形和伸长通常很小，不能认为会产生较大的均匀塑性伸长。 38. 铸铁零件承受压缩载荷时通常比承受拉伸载荷更有利，但仍需避免应力集中造成局部破坏。（ ） 【答案】正确 【解析】铸铁抗压强度较高，适合承受压缩载荷；但铸铁塑性差，对缺口和应力集中敏感，局部高应力仍可能引起脆性破坏。 39. 铸铁的抗压强度较高，所以铸铁在任何受力状态下都不需要校核拉应力。（ ） 【答案】错误 【解析】铸铁虽具有较高的抗压强度，但抗拉强度较低且脆性较大。铸铁零件受到弯曲、偏心压缩等载荷时可能产生拉应力，仍需进行拉应力校核。 40. 铸铁试样在压缩试验中的破坏形式和拉伸试验中的破坏形式通常完全相同。（ ） 【答案】错误 【解析】铸铁拉伸时通常沿近似垂直于轴线的截面突然断裂，压缩时则常沿与轴线约成的斜面剪切破坏，两者破坏形式并不相同。 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 简述铸铁在拉伸和压缩时的力学性能特点，并说明其主要原因。 【答案】（1）铸铁抗拉强度较低，断裂前塑性变形很小，通常无明显屈服现象，破坏具有突然性。（2）铸铁抗压强度通常高于抗拉强度，受压时承载能力相对较强。（3）铸铁内部存在石墨等组织缺陷，容易形成应力集中，拉伸时裂纹易扩展；受压时裂纹受到抑制。 【解析】铸铁塑性较差，石墨组织会削弱基体的连续性并产生应力集中，因此拉伸时易脆断；受压时裂纹不易张开，故抗压性能相对较好。 42. 什么是材料的塑性？塑性材料与脆性材料在力学性能上有何区别？ 【答案】塑性是材料在外力作用下产生显著塑性变形而不破坏的能力。 区别： - 塑性材料（如低碳钢）：断裂前有显著塑性变形，有屈服阶段，抗压和抗拉强度相近，常用屈服极限作为极限应力。 - 脆性材料（如铸铁）：断裂前塑性变形很小，无屈服阶段，抗压强度远大于抗拉强度，常用强度极限作为极限应力。 【解析】通过变形特征、强度特点等方面区分两类材料，有助于工程中根据使用场景选择合适材料（如承重结构多用塑性材料，受压构件可选用脆性材料） 43. 简述铸铁在拉伸和压缩载荷下的主要力学性能特点，并说明工程上为什么铸铁零件通常应优先承受压缩载荷。 【答案】（1）铸铁抗拉强度较低，拉伸时塑性变形很小，达到一定载荷后容易突然断裂。 （2）铸铁抗压强度通常较高，压缩时能够承受较大的载荷，但破坏常表现为斜面剪切破坏。 （3）由于铸铁抗拉能力弱且对应力集中敏感，设计铸铁零件时应尽量使其承受压缩载荷，并减少缺口和尖角等应力集中。 【解析】铸铁的组织和脆性决定了其抗拉、抗压性能差异明显。回答时应分别说明拉伸和压缩特征，再结合抗拉强度低、脆断倾向大等原因解释承受压缩载荷更有利。 44. 简述铸铁在拉伸和压缩时的力学性能特点，并说明其工程应用中应如何合理承受载荷。 【答案】（1）铸铁抗拉强度较低，拉伸断裂前塑性变形很小，通常表现为脆性断裂。（2）铸铁抗压强度较高，受压时承载能力明显高于受拉时。（3）铸铁零件应优先设计为受压或压应力为主的结构，避免承受较大的拉应力和冲击载荷。 【解析】铸铁内部石墨的存在削弱了基体的连续性，使其对拉应力较敏感，拉伸时容易产生裂纹并发生脆性断裂；受压时裂纹不易张开，因此抗压能力较强。工程设计中应利用其抗压性能，尽量避免铸铁承受过大的拉伸和冲击载荷。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某钳工班对一批灰铸铁支架进行强度复核。支架危险截面为直径 的圆截面，短试件在轴向拉伸时承受载荷 ，在轴向压缩时承受载荷 。已知该批铸铁的抗拉强度为 ，抗压强度为 。计算时取 ，忽略压缩试件的失稳影响。（1）分别计算危险截面的面积、拉伸应力、压缩应力，并计算拉伸和压缩时的强度储备系数。（2）根据计算结果，比较铸铁拉伸和压缩时的力学性能，并说明其拉伸破坏的主要特点。（3）钳工锉削铸铁支架时，若发现尺寸偏小，说明为什么不宜采用锤击冷作的方法进行补救，并提出两项合理的操作或处理措施。 【答案】（1）截面面积：拉伸应力：拉伸强度储备系数：压缩应力：压缩强度储备系数：（2）铸铁的抗压强度明显高于抗拉强度，在本题载荷下压缩强度储备系数也大于拉伸强度储备系数。铸铁塑性较差，拉伸时没有明显的屈服阶段，通常发生突然的脆性断裂。（3）铸铁塑性和韧性较差，冷作锤击会产生应力集中和裂纹，不能像塑性材料那样通过塑性变形修正尺寸。应在加工前准确划线并留足加工余量；锉削时采用合适的锉刀逐步加工，并及时清理锉齿中的铸铁屑。若必须校形，应采用经工艺认可的加热处理或更换零件。 【解析】（1）A=3.14×202/4=314 mm2；σt=18000/314≈57.3 MPa，nt=120/57.3≈2.09；σc=72000/314≈229.3 MPa，nc=600/229.3≈2.62。（2）铸铁抗压强度高于抗拉强度，拉伸时塑性变形小，易突然脆断。（3）铸铁塑韧性差，锤击冷作易引发裂纹和应力集中。应准确划线、留足余量，采用合适锉刀分步加工；必要时按工艺加热校形或更换零件。 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 $