四川省（对口招生）智能制造类 《机械基础》项目十七任务二 45分钟专题训练卷

四川省（对口招生）智能制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共158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智能制造类理论知识，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智能制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有四川省对口招生考试《机械制图》《金属加工与实训》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 四川省（对口招生）智能制造类 《机械基础》 项目十七：材料的力学性能 任务二：塑性与冷作硬化 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16小题，每题3分，共48分） 1. 经冷作硬化的塑性材料，其比例极限和屈服极限得以提高（ ） A. 强度极限 B. 比例极限、屈服极限 C. 伸长率 D. 断面收缩率 【答案】B 【解析】冷作硬化使金属材料的位错运动受阻，抵抗塑性变形的能力增强。因此，材料的比例极限和屈服极限提高；同时，强度极限通常也会提高，而塑性指标如伸长率和断面收缩率通常降低。按修正后的题干，选B。 2. 一批低碳钢薄板经室温轧制后，若未进行退火，其力学性能通常表现为（ ） A. 硬度增大且延伸能力减弱 B. 硬度减小且延伸能力增强 C. 强度降低且断裂韧性增强 D. 强度不变且弹性模量增大 【答案】A 【解析】低碳钢在室温下发生较大塑性变形时会产生冷作硬化，使材料的强度和硬度提高，同时塑性下降，延伸能力减弱。 3. 金属材料的断后伸长率和断面收缩率越高，则材料的（ ） A. 塑性越好 B. 强度越高 C. 硬度越高 D. 冲击韧性越好 【答案】A 【解析】断后伸长率和断面收缩率是衡量金属材料塑性的主要指标，二者数值越高，说明材料塑性越好。 4. 单晶体的塑性变形主要是以_______的方式进行的。（ ） A. 滑移 B. 拉伸 C. 剪切 D. 以上都不对 【答案】A 【解析】单晶体发生塑性变形时，主要通过晶体内部沿特定晶面和晶向的滑移来实现。 5. 低碳钢板经冷冲压成形后，与成形前相比，其性能变化通常是（ ） A. 强度降低，塑性提高 B. 硬度降低，塑性提高 C. 强度提高，塑性降低 D. 硬度不变，塑性不变 【答案】C 【解析】低碳钢板在冷塑性变形过程中会产生冷作硬化，材料的强度和硬度提高，继续塑性变形的能力下降。 6. 金属的塑性越好，其锻造性能就越好（ ） A. 硬度 B. 强度 C. 弹性 D. 塑性 【答案】D 【解析】金属的塑性越好，在外力作用下越容易产生塑性变形而不开裂，因此锻造性能越好。 7. 金属材料在静载荷作用下，产生永久变形而不破坏的能力叫（ ） A. 强度 B. 塑性 C. 疲劳强度 D. 韧度 【答案】B 【解析】塑性是金属材料在静载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力。 8. 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 9. 为减小已冷弯钢带再次加工时发生开裂的可能性，较合适的处理方法是（ ） A. 进行退火以恢复塑性 B. 继续冷弯以提高硬度 C. 增大变形以提高强度 D. 表面淬火以降低硬度 【答案】A 【解析】钢带多次冷弯后因冷作硬化而塑性下降。退火能够消除部分加工硬化影响，恢复材料的塑性，便于后续成形。 10. 下列金属材料中，塑性最好的材料是（ ） A. GCr15 B. 45 C. T10 D. 1Cr18Ni9Ti 【答案】D 【解析】1Cr18Ni9Ti为奥氏体不锈钢，具有较高的塑性和韧性；GCr15、45钢和T10的塑性相对较低。 11. 因为金属材料具有一定的____，所以有利于某些成形工艺、修复工艺、装配的顺利完成。（ ） A. 强度 B. 硬度 C. 塑性 D. 韧性 【答案】C 【解析】塑性是材料在外力作用下产生永久变形而不破坏的能力，有利于成形、修复和装配等工艺的进行。 12. 常用金属的塑性判断依据是伸长率和（ ） A. 硬度 B. 强度 C. 断面收缩率 D. 屈服极限 【答案】C 【解析】塑性是指金属材料在断裂前产生塑性变形的能力。常用的塑性指标有断后伸长率（A)和断面收缩率（Z)。A和Z大，表示金属材料的塑性好。 13. 金属材料在静载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力被称为（ ） A. 强度 B. 弹性 C. 硬度 D. 塑性 【答案】D 【解析】金属材料在静载荷作用下能够产生永久变形而不破坏的能力称为塑性。 14. 金属材料的塑性是指材料在外力作用下产生（ ） A. 永久变形 B. 弹性变形 C. 硬度 D. 疲劳强度 【答案】A 【解析】塑性是指材料在外力作用下产生永久变形而不破坏的能力。 15. 以下哪种金属材料通常具有较高的塑性和韧性？（ ） A. 不锈钢 B. 高碳钢 C. 生铁 D. 铸铝 【答案】A 【解析】不锈钢通常具有较好的塑性和韧性。高碳钢、生铁和铸铝的塑性或韧性相对较低。 16. 临界变形度是指塑性变形量在（ ） A. 90%以上 B. 2%~5% C. 40%~50% D. 2%~10% 【答案】D 【解析】临界变形度是金属冷塑性变形后再结晶晶粒出现异常粗大的变形量范围，通常约为2%～10%。 二、判断题（本大题共12小题，每题2分，共24分） 17. 金属材料产生塑性变形后，撤除外力仍保留的变形称为永久变形。（ ） 【答案】正确 【解析】塑性变形是材料超过弹性变形范围后产生的变形，卸载后不能自行恢复，因此属于永久变形。 18. 反映金属材料塑性指标是A .Z。（ ） 【答案】正确 【解析】伸长率A和断面收缩率Z是反映金属材料塑性的常用指标。 19. 金属材料的塑性指标常用伸长率和断面收缩率表示。（ ） 【答案】正确 【解析】金属材料的塑性通常用断后伸长率和断面收缩率来表示。 20. 金属材料塑性的好坏一般用屈服极限来衡量。（ ） 【答案】错误 【解析】屈服极限反映材料抵抗塑性变形的能力，不是衡量塑性的指标。塑性一般用伸长率和断面收缩率衡量。 21. 在机械工程中常利用冷变形强化提高构件的承载能力。（ ） 【答案】正确 【解析】冷变形会使金属材料发生加工硬化，从而提高强度和承载能力。 22. 在直杆轴向拉伸时，材料发生塑性变形前的变形阶段属于弹性变形。（ ） 【答案】正确 【解析】在直杆轴向拉伸过程中，材料在达到屈服条件前发生的变形，卸载后能够恢复，属于弹性变形；达到屈服条件后才会产生塑性变形。因此题干正确。 23. 金属板材冷轧时，压下量越大，材料的冷作硬化程度通常越明显。（ ） 【答案】正确 【解析】冷轧属于冷塑性变形。随着变形程度增加，材料内部位错运动受阻更明显，强度和硬度通常进一步提高。 24. 金属材料在外力撤除后仍保留永久变形的能力，称为塑性。（ ） 【答案】正确 【解析】塑性是金属在外力作用下产生永久变形而不断裂的能力，外力撤除后变形不能自行恢复。 25. 经过冷拉加工的金属丝，由于强度提高，因此其断后伸长率也会提高。（ ） 【答案】错误 【解析】冷拉会产生冷作硬化，使金属丝的强度和硬度提高，但塑性下降，断后伸长率通常减小。 26. 金属材料经冷加工产生冷作硬化后，强度和塑性都会提高。（ ） 【答案】错误 【解析】冷作硬化会提高材料的强度和硬度，但会降低塑性，使继续变形的能力减弱。 27. 对已发生冷作硬化的工件进行适当退火，可在一定程度上恢复其塑性。（ ） 【答案】正确 【解析】适当退火可消除或减弱冷加工产生的内应力和加工硬化，使材料塑性得到恢复。 28. 冷作硬化后的金属材料若需继续进行较大塑性变形，可通过适当退火改善其加工性能。（ ） 【答案】正确 【解析】适当退火可降低冷作硬化造成的内应力和硬度，并恢复部分塑性，从而降低后续加工开裂的风险。 三、简答题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 29. 某钣金件在连续冷弯后出现回弹增大、继续弯曲时易开裂的现象。简述冷作硬化对材料性能的主要影响，并说明采用中间退火的作用。 【答案】（1）连续冷弯会使材料产生冷作硬化，强度和硬度提高。 （2）材料的塑性下降，后续进行较大变形时容易产生裂纹。 （3）中间退火可减弱冷作硬化的影响，降低硬度并恢复部分塑性，便于继续成形。 【解析】本题应结合冷塑性变形后的性能变化作答。冷作硬化能够提高强度和硬度，但会降低塑性；中间退火用于改善材料继续冷加工时的成形能力。 30. 什么是金属的加工硬化现象？ 【答案】随着塑性变形程度的增加，金属的强度、硬度提高，而塑性、韧性下降，这种现象被称为金属的加工硬化现象。 【解析】加工硬化又称冷作硬化。金属在冷态下发生塑性变形时，随着塑性变形程度增加，材料内部位错密度增大，位错运动阻力增大，导致强度、硬度提高，而塑性、韧性下降。题中答案准确概括了加工硬化现象。 31. 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） 32. 什么叫金属材料的塑性？它的两个指标是什么？ 【答案】金属材料的塑性是指在外力作用下能够产生永久变形而不破坏的能力。其常用指标是断后伸长率和断面收缩率。 【解析】塑性表示材料承受外力时发生永久变形而不破坏的能力，不是抵抗变形或破坏的能力；后者属于强度的含义。拉伸试验中通常用断后伸长率和断面收缩率衡量材料塑性的大小，数值越大，一般说明塑性越好。 33. 解释一下什么是金属材料的塑性，并说明其在金属加工中的重要性。 【答案】金属材料的塑性是指在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。塑性好的金属材料可以通过冷加工方式（如轧制、锻造、冲压等）加工成各种形状和尺寸的零件。塑性在金属加工中非常重要，它决定了材料的成形极限和加工难易程度，影响零件的制造精度和效率。 【解析】金属材料的塑性是指其在外力作用下能够产生塑性变形而不发生断裂的能力。塑性好的材料在轧制、冷锻、冲压等成形过程中更不易开裂，能够获得较大的变形量和较复杂的形状。材料塑性决定其成形极限，并影响加工过程的稳定性、零件成形质量和生产效率。 四、综合应用题（本大题共3小题，共18分） 34.（4分）某智能制造企业采用冷拉工艺生产铝合金定位销。为检验冷拉后材料性能，技师对试样进行拉伸试验。试样原始标距为50 mm，原始直径为12 mm，断裂时最大拉力为36 kN，断后标距为58 mm。工艺要求抗拉强度不低于300 MPa，断后伸长率不低于12%。（1）计算该试样的抗拉强度和断后伸长率。（2）判断该试样是否满足工艺要求。（3）说明冷拉过程中产生冷作硬化的原因，并提出一种恢复塑性的处理措施。 【答案】（1）试样原始横截面积为 。抗拉强度为 。断后伸长率为 。（2）抗拉强度为318.47 MPa，断后伸长率为16%，均达到工艺要求，试样合格。（3）冷拉使金属晶格发生塑性变形，位错密度增加，继续变形的阻力增大，表现为强度和硬度提高、塑性下降。可进行再结晶退火，降低加工硬化程度并恢复塑性。 【解析】（1）先由直径计算横截面积，再用最大拉力除以面积求抗拉强度，同时按标距变化计算伸长率。（2）两项实测值均高于规定下限。（3）冷作硬化本质是塑性变形后位错增多，再结晶退火可消除部分加工硬化。 35.（4分）某工厂将直径为10 mm的低碳钢圆棒冷拉成直径为8 mm的自动化夹具导向杆。冷拉后测得材料抗拉强度由480 MPa提高到620 MPa，断后伸长率由24%降低到11%。该导向杆后续还需进行局部压装，工艺规定压装部位断后伸长率不得低于15%。（1）计算圆棒冷拉前后的横截面积，并计算截面减缩率。（2）根据试验数据判断冷拉后的导向杆能否直接用于局部压装。（3）分析截面减缩率较大时材料强度、硬度和塑性变化的原因，并说明后续合理的工艺改进措施。 【答案】（1）冷拉前横截面积为 。冷拉后横截面积为 。截面减缩率为 。（2）不能直接用于局部压装。冷拉后断后伸长率仅为11%，低于15%的工艺要求。（3）较大的冷变形使位错密度增加、晶粒拉长，材料变形抗力增大，因此强度和硬度提高；同时继续塑性变形的能力下降，塑性降低。可在压装前进行再结晶退火，或减小单次冷拉变形量并增加中间退火工序。 【解析】（1）分别计算冷拉前后的圆截面积，再按面积差与原面积之比求截面减缩率。（2）压装需要较好的塑性，11%的伸长率不能满足规定。（3）冷作硬化提高强度和硬度，但会降低塑性，应通过退火或分道次加工改善。 36.（10分）某企业采用冷拉工艺生产圆钢丝。钢丝冷拉前直径为10 mm，冷拉后直径为8 mm。已知圆截面积计算式为A=π/4。 （1）计算冷拉前、后的钢丝截面积，并计算截面缩减率，结果保留一位小数。 （2）根据计算结果，判断该钢丝是否发生了冷塑性变形，并说明判断依据。 （3）若该钢丝还需进行一次较大变形的弯制加工，说明冷作硬化可能带来的影响，并提出一项工艺措施。 【答案】（1）冷拉前截面积A1=π×102/4=25π mm2，约为78.5 mm2。冷拉后截面积A2=π×82/4=16π mm2，约为50.2 mm2。截面缩减率为（A1-A2）/A1×100%，即（78.5-50.2）/78.5×100%，约为36.0%。 （2）钢丝发生了冷塑性变形。冷拉后截面积缩小36.0%，说明材料在常温下发生了明显的永久变形。 （3）冷作硬化会使钢丝强度和硬度提高、塑性下降，较大弯制时容易开裂。可在后续弯制前进行适当退火，以恢复部分塑性。 【解析】（1）先根据直径分别计算冷拉前后的圆截面积，再用截面积差与原截面积之比求截面缩减率。 （2）截面积明显减小且冷拉属于常温塑性加工，表明钢丝发生了冷塑性变形。 （3）冷作硬化提高强度和硬度的同时降低塑性，采用适当退火可改善后续成形性能。 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 $ 四川省（对口招生）智能制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共158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智能制造类理论知识，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智能制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有四川省对口招生考试《机械制图》《金属加工与实训》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 四川省（对口招生）智能制造类 《机械基础》 项目十七：材料的力学性能 任务二：塑性与冷作硬化 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16小题，每题3分，共48分） 1. 经冷作硬化的塑性材料，其比例极限和屈服极限得以提高（ ） A. 强度极限 B. 比例极限、屈服极限 C. 伸长率 D. 断面收缩率 2. 一批低碳钢薄板经室温轧制后，若未进行退火，其力学性能通常表现为（ ） A. 硬度增大且延伸能力减弱 B. 硬度减小且延伸能力增强 C. 强度降低且断裂韧性增强 D. 强度不变且弹性模量增大 3. 金属材料的断后伸长率和断面收缩率越高，则材料的（ ） A. 塑性越好 B. 强度越高 C. 硬度越高 D. 冲击韧性越好 4. 单晶体的塑性变形主要是以_______的方式进行的。（ ） A. 滑移 B. 拉伸 C. 剪切 D. 以上都不对 5. 低碳钢板经冷冲压成形后，与成形前相比，其性能变化通常是（ ） A. 强度降低，塑性提高 B. 硬度降低，塑性提高 C. 强度提高，塑性降低 D. 硬度不变，塑性不变 6. 金属的塑性越好，其锻造性能就越好（ ） A. 硬度 B. 强度 C. 弹性 D. 塑性 7. 金属材料在静载荷作用下，产生永久变形而不破坏的能力叫（ ） A. 强度 B. 塑性 C. 疲劳强度 D. 韧度 8. 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 9. 为减小已冷弯钢带再次加工时发生开裂的可能性，较合适的处理方法是（ ） A. 进行退火以恢复塑性 B. 继续冷弯以提高硬度 C. 增大变形以提高强度 D. 表面淬火以降低硬度 10. 下列金属材料中，塑性最好的材料是（ ） A. GCr15 B. 45 C. T10 D. 1Cr18Ni9Ti 11. 因为金属材料具有一定的____，所以有利于某些成形工艺、修复工艺、装配的顺利完成。（ ） A. 强度 B. 硬度 C. 塑性 D. 韧性 12. 常用金属的塑性判断依据是伸长率和（ ） A. 硬度 B. 强度 C. 断面收缩率 D. 屈服极限 13. 金属材料在静载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力被称为（ ） A. 强度 B. 弹性 C. 硬度 D. 塑性 14. 金属材料的塑性是指材料在外力作用下产生（ ） A. 永久变形 B. 弹性变形 C. 硬度 D. 疲劳强度 15. 以下哪种金属材料通常具有较高的塑性和韧性？（ ） A. 不锈钢 B. 高碳钢 C. 生铁 D. 铸铝 16. 临界变形度是指塑性变形量在（ ） A. 90%以上 B. 2%~5% C. 40%~50% D. 2%~10% 二、判断题（本大题共12小题，每题2分，共24分） 17. 金属材料产生塑性变形后，撤除外力仍保留的变形称为永久变形。（ ） 18. 反映金属材料塑性指标是A .Z。（ ） 19. 金属材料的塑性指标常用伸长率和断面收缩率表示。（ ） 20. 金属材料塑性的好坏一般用屈服极限来衡量。（ ） 21. 在机械工程中常利用冷变形强化提高构件的承载能力。（ ） 22. 在直杆轴向拉伸时，材料发生塑性变形前的变形阶段属于弹性变形。（ ） 23. 金属板材冷轧时，压下量越大，材料的冷作硬化程度通常越明显。（ ） 24. 金属材料在外力撤除后仍保留永久变形的能力，称为塑性。（ ） 25. 经过冷拉加工的金属丝，由于强度提高，因此其断后伸长率也会提高。（ ） 26. 金属材料经冷加工产生冷作硬化后，强度和塑性都会提高。（ ） 27. 对已发生冷作硬化的工件进行适当退火，可在一定程度上恢复其塑性。（ ） 28. 冷作硬化后的金属材料若需继续进行较大塑性变形，可通过适当退火改善其加工性能。（ ） 三、简答题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 29. 某钣金件在连续冷弯后出现回弹增大、继续弯曲时易开裂的现象。简述冷作硬化对材料性能的主要影响，并说明采用中间退火的作用。 30. 什么是金属的加工硬化现象？ 31. 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？ 32. 什么叫金属材料的塑性？它的两个指标是什么？ 33. 解释一下什么是金属材料的塑性，并说明其在金属加工中的重要性。 四、综合应用题（本大题共3小题，共18分） 34.（4分）某智能制造企业采用冷拉工艺生产铝合金定位销。为检验冷拉后材料性能，技师对试样进行拉伸试验。试样原始标距为50 mm，原始直径为12 mm，断裂时最大拉力为36 kN，断后标距为58 mm。工艺要求抗拉强度不低于300 MPa，断后伸长率不低于12%。（1）计算该试样的抗拉强度和断后伸长率。（2）判断该试样是否满足工艺要求。（3）说明冷拉过程中产生冷作硬化的原因，并提出一种恢复塑性的处理措施。 35.（4分）某工厂将直径为10 mm的低碳钢圆棒冷拉成直径为8 mm的自动化夹具导向杆。冷拉后测得材料抗拉强度由480 MPa提高到620 MPa，断后伸长率由24%降低到11%。该导向杆后续还需进行局部压装，工艺规定压装部位断后伸长率不得低于15%。（1）计算圆棒冷拉前后的横截面积，并计算截面减缩率。（2）根据试验数据判断冷拉后的导向杆能否直接用于局部压装。（3）分析截面减缩率较大时材料强度、硬度和塑性变化的原因，并说明后续合理的工艺改进措施。 36.（10分）某企业采用冷拉工艺生产圆钢丝。钢丝冷拉前直径为10 mm，冷拉后直径为8 mm。已知圆截面积计算式为A=π/4。 （1）计算冷拉前、后的钢丝截面积，并计算截面缩减率，结果保留一位小数。 （2）根据计算结果，判断该钢丝是否发生了冷塑性变形，并说明判断依据。 （3）若该钢丝还需进行一次较大变形的弯制加工，说明冷作硬化可能带来的影响，并提出一项工艺措施。 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 $