2024年5月15日发(作者：慕容晓瑶)
1．写出下列力学性能符号所代表的力学性能指标的名称和含义。
e
、
s
、
r 0.2
、
b
、、、a
k
、
-1
、HRA、HRB、HRC、HBS(HBW)。
e
是弹性极限，是材料产生完全弹性变形时所承受的最大应力值；
s
是屈服强度，是材料产生屈服现象时的最小应力值；
r 0.2
是以试样的塑性变形量为试样标距长度的0.2%时的应力作为屈服强度；
b
是抗拉强度，是材料断裂前所能承受的最大应力值；
是伸长率，试样拉断后标距长度的伸长量与原始标距长度的百分比；
是断面收缩率，是试样拉断后，缩颈处横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比；
a
k
是冲击吸收功，摆锤冲击试验中摆锤冲断试样所消耗的能量称为冲击吸收功；
-1
是材料经受无数次应力循环而不被破坏的最大应力；
HRA、HRB、HRC是洛氏硬度由于不同的压头和载荷组成的几种不同的洛氏硬度标尺而产
生的三种表示方法；
HBS(HBW)是布氏硬度，用淬火钢球做压头测得的硬度用符号HBS表示，用硬质合金做压
头测得的硬度用符号HBW表示。
2．低碳钢试样在受到静拉力作用直至拉断时经过怎样的变形过程?
由最初受力时的弹性变形到超过屈服极限的塑性变形到最后超过抗拉强度后的断裂。
3．某金属材料的拉伸试样l
0
=100mm，d
0
=10mm。拉伸到产生0.2％塑性变形时作用力(载
荷)F
0.2
=6.5×10
3
N；F
b
=8．5×10
3
N。拉断后标距长为l
l
=120mm，断口处最小直径为
1
d
l
=6.4mm，试求该材料的
0.2
、
b
、、。
0.2=
F
0.2/
s
0=
(6.5×10
3
)/π×（10/2）
2
=82.8MPa
b=
F
b/
s
0=(
8.5×10
3
)/
π×（10/2）
2
=108.28MPa
=(l
l-
l
0
)/ l
0
×100%=20%
=( s
0-
s
1
)/ s
0=[
π×（10/2）
2
-
π×（6.4/2）
2
]/
π×（10/2）
2
=59.04%
4．钢的弹性模量为20.7×10
4
MPa，铝的弹性模量为6.9×10
4
MPa。问直径为2.5mm，长12cm
的钢丝在承受450N的拉力作用时产生的弹性变形量(Δl)是多少?若是将钢丝改成同样
长度的铝丝，在承受作用力不变、产生的弹性变形量(Δl)也不变的情况下，铝丝的直径
应是多少?
Δl=F×l/(E×A)=5.3×10
-2
mm
根据变形量相等，所以E钢×A钢= E铝×A铝
易求得d铝=4.33mm
5．某钢棒需承受14000N的轴向拉力，加上安全系数允许承受的最大应力为140MPa。问钢
棒最小直径应是多少?若钢棒长度为60mm、E=210000MPa，则钢棒的弹性变形量(Δl)
是多少?
e=
F
e/
s
0,
所以最小直径d,有π（d/2）
2=
F
e/
e
d=11.28mm
Δl=F×l/(E×A)=0.04mm
6．试比较布氏、洛氏硬度的特点，指出各自最适用的范围。下列几种工件的硬度适宜哪种
硬度法测量：淬硬的钢件、灰铸铁毛坯件、硬质合金刀片、渗氮处理后的钢件表面渗氮
层的硬度。
布氏硬度：
具有较大的压头和较大的试验力,得到压痕较大，因而能测出试样较大范围的性能。与
抗拉强度有着近似的换算关系。测量结果较为准确。对材料表面破坏较大，不适合测量
成品。测量过程复杂费事。适合测量灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料，适
用于原料及半成品硬度测量。
洛氏硬度：
采用测量压入深度的方式，硬度值可直接读出，操作简单快捷，工作效率高。然而由于
金刚石压头的生产及测量机构精度不佳，洛氏硬度的精度不如维氏、布氏。适用于成批
量零部件检测，可现场或生产线上对成品检测。
灰铸铁毛坯件适宜用布氏硬来测量；淬硬的钢件、硬质合金刀片、渗氮处理后的钢件表面渗
氮层的硬度适宜用洛氏硬度来测量。
7．若工件刚度太低易出现什么问题?若是刚度可以而弹性极限太低易出现什么问题?
工件如果刚度太低则会在受力时较容易产生弹性变形，弹性变形过大。如果刚度可以而
弹性极限太低则会在受力时比较容易塑形变形。
8．指出下列硬度值表示方法上的错误。12HRC～15HRC、800HBS、230HBW、550N／
mm
2
HBW、70HRC～75HRC、200N／mm
2
HBS。
12HRC～15HRC，HRC的表示范围是20~70；
2
2024年5月15日发(作者：慕容晓瑶)
1．写出下列力学性能符号所代表的力学性能指标的名称和含义。
e
、
s
、
r 0.2
、
b
、、、a
k
、
-1
、HRA、HRB、HRC、HBS(HBW)。
e
是弹性极限，是材料产生完全弹性变形时所承受的最大应力值；
s
是屈服强度，是材料产生屈服现象时的最小应力值；
r 0.2
是以试样的塑性变形量为试样标距长度的0.2%时的应力作为屈服强度；
b
是抗拉强度，是材料断裂前所能承受的最大应力值；
是伸长率，试样拉断后标距长度的伸长量与原始标距长度的百分比；
是断面收缩率，是试样拉断后，缩颈处横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比；
a
k
是冲击吸收功，摆锤冲击试验中摆锤冲断试样所消耗的能量称为冲击吸收功；
-1
是材料经受无数次应力循环而不被破坏的最大应力；
HRA、HRB、HRC是洛氏硬度由于不同的压头和载荷组成的几种不同的洛氏硬度标尺而产
生的三种表示方法；
HBS(HBW)是布氏硬度，用淬火钢球做压头测得的硬度用符号HBS表示，用硬质合金做压
头测得的硬度用符号HBW表示。
2．低碳钢试样在受到静拉力作用直至拉断时经过怎样的变形过程?
由最初受力时的弹性变形到超过屈服极限的塑性变形到最后超过抗拉强度后的断裂。
3．某金属材料的拉伸试样l
0
=100mm，d
0
=10mm。拉伸到产生0.2％塑性变形时作用力(载
荷)F
0.2
=6.5×10
3
N；F
b
=8．5×10
3
N。拉断后标距长为l
l
=120mm，断口处最小直径为
1
d
l
=6.4mm，试求该材料的
0.2
、
b
、、。
0.2=
F
0.2/
s
0=
(6.5×10
3
)/π×（10/2）
2
=82.8MPa
b=
F
b/
s
0=(
8.5×10
3
)/
π×（10/2）
2
=108.28MPa
=(l
l-
l
0
)/ l
0
×100%=20%
=( s
0-
s
1
)/ s
0=[
π×（10/2）
2
-
π×（6.4/2）
2
]/
π×（10/2）
2
=59.04%
4．钢的弹性模量为20.7×10
4
MPa，铝的弹性模量为6.9×10
4
MPa。问直径为2.5mm，长12cm
的钢丝在承受450N的拉力作用时产生的弹性变形量(Δl)是多少?若是将钢丝改成同样
长度的铝丝，在承受作用力不变、产生的弹性变形量(Δl)也不变的情况下，铝丝的直径
应是多少?
Δl=F×l/(E×A)=5.3×10
-2
mm
根据变形量相等，所以E钢×A钢= E铝×A铝
易求得d铝=4.33mm
5．某钢棒需承受14000N的轴向拉力，加上安全系数允许承受的最大应力为140MPa。问钢
棒最小直径应是多少?若钢棒长度为60mm、E=210000MPa，则钢棒的弹性变形量(Δl)
是多少?
e=
F
e/
s
0,
所以最小直径d,有π（d/2）
2=
F
e/
e
d=11.28mm
Δl=F×l/(E×A)=0.04mm
6．试比较布氏、洛氏硬度的特点，指出各自最适用的范围。下列几种工件的硬度适宜哪种
硬度法测量：淬硬的钢件、灰铸铁毛坯件、硬质合金刀片、渗氮处理后的钢件表面渗氮
层的硬度。
布氏硬度：
具有较大的压头和较大的试验力,得到压痕较大，因而能测出试样较大范围的性能。与
抗拉强度有着近似的换算关系。测量结果较为准确。对材料表面破坏较大，不适合测量
成品。测量过程复杂费事。适合测量灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料，适
用于原料及半成品硬度测量。
洛氏硬度：
采用测量压入深度的方式，硬度值可直接读出，操作简单快捷，工作效率高。然而由于
金刚石压头的生产及测量机构精度不佳，洛氏硬度的精度不如维氏、布氏。适用于成批
量零部件检测，可现场或生产线上对成品检测。
灰铸铁毛坯件适宜用布氏硬来测量；淬硬的钢件、硬质合金刀片、渗氮处理后的钢件表面渗
氮层的硬度适宜用洛氏硬度来测量。
7．若工件刚度太低易出现什么问题?若是刚度可以而弹性极限太低易出现什么问题?
工件如果刚度太低则会在受力时较容易产生弹性变形，弹性变形过大。如果刚度可以而
弹性极限太低则会在受力时比较容易塑形变形。
8．指出下列硬度值表示方法上的错误。12HRC～15HRC、800HBS、230HBW、550N／
mm
2
HBW、70HRC～75HRC、200N／mm
2
HBS。
12HRC～15HRC，HRC的表示范围是20~70；
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