物理性能检验员(高级工)技能鉴定考试题及答案

物理性能检验员(高级工)技能鉴定考试题及答案一、判断题（每题1分，共20分）1.金属材料拉伸试验中，试样夹持段长度应不小于试验机夹头夹持长度的2/3，保证夹持稳定。2.布氏硬度试验中，相同试验条件下压痕直径越小，被测材料的硬度越低。3.根据GB/T229-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》，标准V型缺口冲击试样的缺口深度为2mm。4.规定塑性延伸强度本质是条件屈服强度，主要用于没有明显屈服现象的金属材料性能表征。5.超声波检测金属内部缺陷时，材料晶粒越粗大，检测灵敏度越高。6.灰铸铁进行室温拉伸试验时，断口一般为脆性断裂，没有明显塑性变形阶段。7.维氏硬度试验采用的压头是顶角120°的金刚石圆锥体。8.材料疲劳试验的S-N曲线中，循环作用次数越多，材料发生疲劳破坏对应的应力越高。9.弯曲试验中，三点弯曲试验的应力分布比四点弯曲试验更均匀。10.对铸钢件进行超声检测时，只要缺陷反射波幅超过评定线，即可直接判定为不合格。11.同一种金属材料，断后伸长率的数值与试样原始标距长度无关，仅和材料本身性质有关。12.应力集中会显著降低脆性材料和中低强度韧性材料的冲击韧度。13.布氏硬度试验法适合检测退火、正火、调质状态的钢材以及组织不均匀的铸锻件。14.万能材料试验机进行拉伸试验时，设备的软件都可以自动准确识别屈服强度，不需要人工干预复核。15.低温冲击试验中，试样保温时间不足会导致测得的冲击功高于设定温度下的实际冲击功。16.对于均匀性良好的同一种金属材料，布氏硬度值和洛氏硬度值可以实现精确的互相转换。17.蠕变试验是在恒定温度和恒定拉伸应力条件下，测量材料变形随时间变化的力学性能试验。18.焊接接头冷弯试验中，弯轴直径越小，对接头塑性的要求越低。19.根据GB/T228.1-2010规定，横截面积小于100mm²的圆形拉伸试样，允许采用公称直径计算原始横截面积。20.金属材料的抗拉强度是试样拉断前所能承受的最大标称拉应力。判断题参考答案：1.√2.×3.√4.√5.×6.√7.×8.×9.×10.×11.×12.√13.√14.×15.√16.×17.√18.×19.√20.√二、单项选择题（每题2分，共30分）1.根据GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》，厚度≤1mm的薄板比例拉伸试样，若采用k=5.65计算得到的原始标距小于15mm时，应选用的比例系数k为（）A.4.65B.5.65C.11.3D.12.52.洛氏硬度HRC试验采用的压头类型是（）A.φ1.588mm硬质合金球B.锥角120°金刚石圆锥C.正方形金刚石棱锥D.φ10mm淬火钢球3.夏比摆锤冲击试验中，当试验温度低于0℃时，恒温装置的温度允许波动范围为（）A.±1℃B.±2℃C.±0.5℃D.±3℃4.下列硬度试验方法中，最适合测量渗碳层、表面淬硬层硬度梯度分布的是（）A.布氏硬度HBWB.洛氏硬度HRCC.维氏硬度HVD.洛氏硬度HRB5.测定无明显屈服现象金属材料的规定塑性延伸强度Rp0.2，其中0.2指的是（）A.塑性延伸率为0.02%B.塑性延伸率为0.2%C.塑性延伸率为2%D.塑性延伸率为0.002%6.金属材料低温冲击试验中，试样从恒温槽取出到完成冲击的时间间隔不应超过（）A.2sB.5sC.10sD.15s7.厚度为4mm的冷轧钢板做拉伸试验，矩形试样的宽度b=12.5mm，原始标距L0=50mm，该试样属于（）A.比例试样，k=5.65B.比例试样，k=11.3C.定标距试样D.非标准试样8.布氏硬度试验中，保持压痕直径和压头直径的比值在0.24~0.6之间的目的是（）A.减小试验力误差B.保证不同试验力下得到相同的HBW值C.减小压痕测量误差D.避免试样变形过大9.下列哪种材料的冲击韧度对缺口敏感性最高（）A.低碳钢B.高强度淬火钢C.铝合金D.灰铸铁10.进行金属材料反复弯曲试验时，下列哪个因素不会影响试验结果（）A.弯曲半径B.试样厚度C.试验环境湿度D.弯曲速率11.测定钢材的有效硬化层深度时，若零件表面硬度为600HV，界限硬度要求为（）A.400HVB.450HVC.480HVD.550HV12.万能材料试验机的同轴度偏差超标，会导致拉伸试验测得的强度结果（）A.偏高B.偏低C.不变D.无规律变化13.维氏硬度试验的试验力范围是0.09807N~9807N，适合检测的工件是（）A.大块毛坯锻件B.薄件、小件、表面渗层C.大型铸件D.热轧厚钢板14.材料的疲劳极限指的是钢材经过（）次循环不发生破坏的最大应力。A.10^5B.10^6C.10^7D.10^815.用超声波检测焊缝内部缺陷，缺陷平面垂直于声束方向时，反射波幅（）A.最高B.最低C.不变D.无法判断单项选择题参考答案：1.C2.B3.A4.C5.B6.B7.C8.B9.B10.C11.C12.A13.B14.C15.A三、多项选择题（每题3分，共30分，多选、少选、错选均不得分）1.金属材料室温拉伸试验中，影响屈服强度测定结果的主要因素有（）A.试样加载速率B.试验机同轴度C.试验环境温度D.试样表面加工质量2.夏比冲击试验测得的冲击功结果异常偏高，可能的原因有（）A.缺口加工不合格，缺口根部圆角偏大B.低温试验时保温时间不足，试样实际温度高于设定温度C.摆锤预扬角偏大，初始势能偏大D.冲击支座间隙过大3.下列关于硬度试验的描述，正确的有（）A.布氏硬度压痕大，代表性好，适合组织不均匀的材料B.洛氏硬度操作简便，效率高，适合批量成品检测C.维氏硬度压痕小，适合检测薄层和硬度梯度D.洛氏硬度可以直接从试验机上读出硬度值，不需要测量压痕4.下列哪种情况属于拉伸试验结果无效，需要重新试验（）A.试样断在标距外，断后伸长率结果不符合标准要求B.试验过程中设备故障导致数据采集中断C.试样夹持打滑，力值采集异常D.计算过程出现错误，原始数据完好5.影响疲劳试验结果的主要因素有（）A.试样表面粗糙度B.试验应力交变频率C.试样残余应力D.试验环境温度6.焊接接头的弯曲试验按弯曲受力部位分为（）A.面弯B.背弯C.侧弯D.四点弯7.下列关于断裂韧度试验的描述，正确的有（）A.断裂韧度是衡量材料抵抗裂纹扩展能力的力学性能指标B.高强度结构钢材通常需要进行断裂韧度检验C.试样厚度会影响断裂韧度的测定结果D.断裂韧度试验只适用于脆性材料8.物理性能检验中，试样保存的基本要求有（）A.保存过程中避免试样变形、氧化、腐蚀B.保留清晰的标识，防止混样C.拉伸试样拉断后不需要保存，直接丢弃D.需要复验的试样应按标准要求保存足够时间9.下列属于物理性能检验员（高级工）职责范围的工作有（）A.按照标准完成常规力学性能试验，识别处理异常数据B.排查试验机常见故障，完成日常校准维护C.指导初级、中级检验工开展检验工作D.编制企业常规检验项目的作业指导书10.布氏硬度试验结果分散度大的可能原因有（）A.材料组织不均匀B.试验力保持时间不足C.压头磨损变形D.试样表面氧化层未清理干净多项选择题参考答案：1.ABCD2.ABC3.ABCD4.ABC5.ABCD6.ABC7.ABC8.ABD9.ABCD10.ABCD四、简答题（每题10分，共30分）1.简述GB/T228.1-2010对拉伸试样原始横截面积测量的要求，不同类型试样的测量方法分别是什么？2.简述影响低温冲击试验结果准确性的主要因素。3.简述洛氏硬度试验的优缺点和适用范围。简答题参考答案：1.（1）基本要求：①测量精度要求：试样尺寸＞10mm时，测量精度不低于0.02mm；尺寸1mm~10mm时，测量精度不低于0.01mm；尺寸＜1mm时，测量精度不低于0.001mm；②应在试样标距段的两端、中间共三个位置测量尺寸，取平均值计算横截面积，保证结果代表性。（3分）（2）不同试样测量方法：①圆形试样：每个测量位置分别测量两个互相垂直方向的直径，取该位置的平均直径，再计算横截面积；（2分）②矩形薄板试样：每个测量位置分别测量宽度和厚度，计算该位置横截面积，再取三个位置的横截面积平均值作为原始横截面积；（2分）③异型截面试样，可采用称重法（已知材料密度，测量标距段体积后计算横截面积）或轮廓法测量，批量小尺寸异型试样也可通过称量标距段质量计算横截面积；（2分）④对于横截面积小于100mm²的试样，允许采用公称尺寸计算原始横截面积。（1分）2.影响低温冲击试验结果的主要因素包括：①温度控制因素：保温时间不足，试样内部温度未降到设定温度；温度波动超出标准允许范围；试样从恒温槽取出到冲击的间隔时间过长，试样表面温度回升，均会导致测得的冲击功高于实际值，结果出现偏差。（2分）②试样加工因素：缺口位置偏斜、缺口根部表面粗糙度不合格、缺口深度/形状不符合标准要求，例如缺口圆角偏大，会降低应力集中效应，导致冲击功偏高；缺口存在加工裂纹，会导致冲击功偏低。（2分）③设备因素：摆锤力矩不对、对零误差超差，支座安装偏差、间隙过大或过小，试验机同轴度偏差，设备能量不足无法冲断试样，都会导致结果偏差。（2分）④操作因素：试样放置位置错误，缺口没有对准支座中心、缺口方向错误（背对摆锤刀口），摆锤释放速度不符合要求，都会导致结果偏差。（2分）⑤环境因素：低温试验时保温介质洁净度不够，导热不均，也会影响温度均匀性，导致结果偏差。（2分）3.洛氏硬度试验的优点：①操作简单、测试速度快，不需要额外测量压痕尺寸，可直接从设备上读出硬度值，检验效率高，适合批量成品检测；②压痕较小，不会对成品零件表面造成明显损伤，可直接检测成品工件；③采用不同的标尺可以测试从软到硬不同类型的金属材料，适用范围广；④可以检测厚度较小的工件。（3分）缺点：①压痕小，代表性差，不适合组织不均匀的材料（如铸铁、铸钢件等），结果分散度大；②不同标尺的硬度值之间没有统一的线性换算关系，不同标尺结果无法直接比较。（3分）适用范围：①HRC标尺适合检测淬火、回火调质钢材、硬质合金等中等硬度到高硬度的材料；②HRB标尺适合检测低碳钢、有色金属、退火奥氏体不锈钢等软质到中等硬度的材料；③HRA适合检测硬质合金、表面硬化层等高硬度材料；④适合批量成品零件的硬度检测，不适合组织不均匀的毛坯件和大块铸件。（4分）五、综合计算题（每题15分，共30分）1.现有40Cr钢圆形比例拉伸试样，原始直径d0=10.00mm，原始标距L0=5d0，室温拉伸试验后得到：屈服力Fs=59.6kN，最大力Fm=94.2kN，拉断后标距长度Lu=73.5mm，断后最小直径du=7.2mm，请计算该材料的屈服强度ReL、抗拉强度Rm、断后伸长率A、断面收缩率Z，计算结果保留整数。2.采用布氏硬度试验测试40Cr调质钢的硬度，试验力F=29420N，压头直径D=10mm，测得三个位置的平均压痕直径d=3.20mm，请计算该材料的布氏硬度值HBW，计算结果保留1位小数。综合计算题参考答案：1.解：（1）计算原始横截面积S0：S0=πd0²/4=3.1416×(10.00)²/4=78.54mm²（3分）（2）计算屈服强度ReL：ReL=Fs/S0=59600N/78.54mm²≈759MPa≈760MPa（3分）（3）计算抗拉强度Rm：Rm=Fm/S0=94200N/78.54mm²≈1199MPa≈1200MPa（3分）（4）计算断后伸长率A：原始标距L0=5d0=5×10=50mmA=(Lu-L0)/L0×100%=(73.5-50)/50×100%=47%（3分）（5）计算断面收缩率Z：断后横截面积Su=πdu²/4=3.1416×(7.2)²/4≈40.72mm²Z=(S0-Su)/S0×100%=(78.54-40.72)/78.54×100%≈48%（3分）答：该材料屈服强度ReL为760MPa，抗拉强度Rm为1200MPa，断后伸长率A为47%，断面收缩率Z为48%。