Материаловедение горного машиностроения : сборник тестовых заданий

Москва  2019

МИНИС ТЕРС ТВО НАУКИ И ВЫСШ ЕГО О Б РА З О ВА Н И Я РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ 
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»

ГОРНЫЙ ИНСТИТУТ 
 
Кафедра горного оборудования, транспорта и машиностроения

О.В. Белянкина

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ГОРНОГО  
МАШИНОСТРОЕНИЯ

Сборник тестовых заданий

Рекомендовано редакционно-издательским 
советом университета

№ 3562

УДК 620.22:622.6 
 
Б44

Р е ц е н з е н т 
доц. П.А. Королев (ФГБОУ ВО «РГУ им. А.Н. Косыгина»)

Белянкина О.В.
Б44  
Материаловедение горного машиностроения : сб. тестовых заданий / О. В. Белянкина. – М. : Изд. Дом НИТУ 
«МИСиС», 2019. – 96 с.
ISBN 978-5-907226-15-9

Приведены тестовые задания для самоконтроля по дисциплине 
«Материаловедение горного машиностроения», даны варианты правильных ответов и подробно рассмотрены наиболее часто встречающиеся ошибки при ответах на поставленные вопросы.
Предназначено для студентов, обучающихся в бакалавриате по 
направлению подготовки 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств, профиль «Технология производства и ремонт горных машин», специалитете по 
направлению подготовки 21.05.04 «Горное дело», профили «Горные 
машины и оборудование», «Транспортные системы горного производства и направлению подготовки 23.05.01 «Наземные транспортнотехнологические средства», профиль «Технические средства природообустройства и защиты в чрезвычайных ситуациях».

УДК 620.22:622.6

 О.В. Белянкина, 2019
ISBN 978-5-907226-15-9
 НИТУ «МИСиС», 2019

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие ..................................................................... 4
Тема 1. Свойства материалов ............................................... 5
Тема 2. Строение металлов ................................................ 10
Тема 3. Строение металлических сплавов ............................ 12
Тема 4. Деформация и разрушение ..................................... 19
Тема 5. Железо и его сплавы .............................................. 21
Тема 6. Теория термической обработки ............................... 25
Тема 7. Предварительная и окончательная термическая 
обработка ........................................................................ 28
Тема 8. Химико-термическая обработка .............................. 35
Тема 9. Конструкционные стали......................................... 37
Тема 10. Инструментальные стали и сплавы ........................ 40
Тема 11. Цветные металлы и сплавы ................................... 42
Тема 12. Неметаллические материалы ................................ 46
Тема 13. Композиционные материалы ................................ 51
Ответы и пояснения к тестовым заданиям ........................... 52
Библиографический список ............................................... 94

ПРЕДИСЛОВИЕ

Самостоятельная работа с тестовыми заданиями поможет 
подготовиться к итоговому тестированию по дисциплине «Материаловедение горного машиностроения». Предлагаемые вопросы аналогичны либо перекликаются с вопросами контрольных 
тестов, приведенных в работе [2].
В процессе работы следует записать номер вопроса и номер 
правильного, по вашему мнению, ответа, затем перейти к следующему разделу пособия, где приводятся правильные ответы и 
разбор возможных ошибок. Обратите внимание на формулировки «выберите ответ» или «выберите ответы». В последнем 
случае в тестовом задании необходимо выбрать несколько правильных ответов. Тестовые задания сгруппированы по темам.
В тестовых заданиях приняты следующие условные обозначения:
НВ – твердость по Бринеллю;
HRC, HRA, HRB, HRF – твердость по Роквеллу;
sв – предел прочности, МПа;
sт – физический предел текучести, МПа;
s0.2 – условный предел текучести, МПа;
sR – предел выносливости, МПа;
Е – модуль упругости, МПа;
d – относительное удлинение, %;
y – относительное сужение, %;
KCU – ударная вязкость, МДж/м2;
DТ – температурный запас вязкости, °С;
Ткр – порог хладноломкости, °С;
d – плотность, кг/м3;
r – удельное электросопротивление, Ом ⋅ м;
m – магнитная проницаемость, Гн/м;
l – теплопроводность, Вт/(м ⋅ К);
Hc – коэрцитивная сила, А/м;
Ас1, Ас3, Асm – критические точки сталей, °С;
Мн – температура начала мартенситного превращения, °С.

Тема 1 
СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

ТЗ 1.1
Твердость деталей толщиной 20 мм из весьма твердых инструментальных сталей после закалки измеряют (выберите ответ):
1) по Роквеллу в единицах HRF
2) по Роквеллу в единицах HRB
3) по Роквеллу в единицах HRC
4) по Бринеллю в единицах HB
5) по Бринеллю в единицах HRC

ТЗ 1.2
Твердость медной пластинки толщиной 2 мм измеряют (выберите ответ):
1) по Роквеллу в единицах HRC
2) по Бринеллю в единицах HB
3) по Бринеллю в единицах HRB
4) по Роквеллу в единицах HB
5) по Роквеллу в единицах HRF

ТЗ 1.3
Для измерения твердости закаленного стального образца (высокой твердости) толщиной 1,5 мм на твердомере Роквелла используется (выберите ответ):
1) шкала С, алмазный конус, нагрузка 1471 Н (150 кгс)
2) шкала А, алмазный конус, нагрузка 588,4 Н (60 кгс)
3) шкала В, стальной шарик, нагрузка 980,7 Н (100 кгс)
4) шкала F, стальной шарик, нагрузка 588,4 Н (60 кгс)

ТЗ 1.4
Для измерения твердости мягкого образца из углеродистой 
стали толщиной 10 мм на твердомере Роквелла используется 
(выберите ответ):
1) шкала С, алмазный конус, нагрузка 1471 Н (150 кгс)
2) шкала А, алмазный конус, нагрузка 588,4 Н (60 кгс)
3) шкала В, стальной шарик, нагрузка 980,7 Н (100 кгс)
4) шкала F, стальной шарик, нагрузка 588,4 Н (60 кгс)

ТЗ 1.5
Характеристики пластичности материалов (выберите ответы):
1) HB, МПа
2) sв, МПа
3) sт, МПа
4) d, %
5) y, %

ТЗ 1.6
Нагрузка, по которой определяется предел прочности материала (выберите ответ):

l 

Р 

Р1 
Р2 
Р3 

Р4 

1) Р1
2) Р2
3) Р3
4) Р4

ТЗ 1.7
Характеристики прочности материала (выберите ответы):
1) HB, МПа
2) sв, МПа
3) sт, МПа
4) d, %
5) y, %
6) KCU, Дж/м2

ТЗ 1.8
Свойства, определяемые при испытаниях на растяжение (выберите ответы):

1) sв, МПа
2) sт, МПа
3) d, %
4) y, %
5) KCU, Дж/м2
6) E, МПа

ТЗ 1.9
Стальной образец имеет предел прочности 1200 МПа, предел 
выносливости примерно равен (выберите ответ):
1) 600 МПа
2) 400 МПа
3) 120 МПа
4) 2400 МПа

ТЗ 1.10
Твердость стального образца – НВ 600, предел прочности примерно равен (выберите ответ):
1) 200
2) 1200
3) 300
4) 60

ТЗ 1.11
Механические свойства (выберите ответы):
1) твердость
2) прочность
3) пластичность
4) жидкотекучесть
5) свариваемость
6) деформируемость (ковкость)

ТЗ 1.12
Какие из приведенных в одном ряду физико-химических 
свойств характеризуют магнитные свойства (выберите ответ)?

1) g См
, м ; 
А
, м
c
H
; 
3
кг
,
м
d

2) l
⋅
Вт
, м К ; r
⋅
Ом м
,
; m Гн
, м

3) 
А
, м
c
H
; m Гн
, м

4) g См
, м ; 
⋅
r Ом м
,

ТЗ 1.13
Какие из приведенных в одном ряду физико-химических 
свойств характеризуют электрические свойства (выберите ответ)?

1) g См
, м ; 
А
, м
c
H
; 
3
кг
,
м
d

2) l
⋅
Вт
, м К ; 
⋅
r Ом м
,
; m Гн
, м

3) 
А
, м
c
H
; m Гн
, м

4) g См
, м ; 
⋅
r Ом м
,

ТЗ 1.14
Коррозионная стойкость оценивается по пятибалльной шкале. Какому баллу соответствует скорость разрушения (выберите 
ответы)?
1) менее 0,1 мм/год – 5 баллов
2) до 3 мм/год – 3 балла
3) более 10 мм/год – 1 балл
4) более 100 мм/год – 10 баллов
5) менее 0,1 мм/год – 1 балл

ТЗ 1.15
Свойства, определяемые при испытаниях на растяжение (выберите ответы):
1) ударная вязкость
2) живучесть
3) выносливость
4) прочность
5) пластичность
6) вязкость разрушения

ТЗ 1.16
Что такое конструктивная прочность (выберите ответ)?
1) способность противостоять усталости
2) способность сопротивляться износу
3) способность работать после образования трещины
4) комплекс механических свойств, обеспечивающих надежную работу в течение заданного срока

ТЗ 1.17
Что такое порог хладноломкости (выберите ответ)?
1) способность сопротивляться развитию постепенного разрушения в течение заданного времени
2) способность противостоять хрупкому разрушению
3) снижение ударной вязкости с понижением температуры
4) температура перехода из вязкого состояния в хрупкое

ТЗ 1.18
Что такое удельная прочность (выберите ответ)?
1) отношение прочности материала к его пластичности
2) отношение прочности к площади поперечного сечения
3) отношение прочности материала к его плотности

ТЗ 1.19
Свойства, определяемые при испытаниях на удар (выберите 
ответы):
1) KCU, Дж/м2
2) sв, МПа
3) sт, МПа
4) d, %
5) Ткр (Т50)°
6) DТ°

Тема 2 
СТРОЕНИЕ МЕТАЛЛОВ

ТЗ 2.1
Как изменяется объем железа при превращении gFe → aFe 
(выберите ответ)?
1) объем увеличивается
2) объем уменьшается
3) объем не изменяется

ТЗ 2.2
Реальная прочность металла в сотни раз меньше теоретической из-за (выберите ответы):
1) наличия дислокаций в реальном металле
2) наличия вакансий в реальном металле
3) более высокой температуры плавления идеального металла
4) полиморфных превращений в идеальном металле

ТЗ 2.3
С увеличением размера зерна (выберите ответ):
1) падает KCU, незначительно снижается sв, растет Ткр, m
2) падают KCU, sв, Ткр, m
3) растут KCU, sв, Ткр, m
4) падают Ткр, m, растут sв, KCU

ТЗ 2.4
Неоднородность свойств в различных кристаллографических 
направлениях – это (выберите ответ):
1) полиморфизм
2) текстура
3) изотропность
4) анизоторопия

ТЗ 2.5
Отсутствие атома в узле кристаллической решетки – это (выберите ответ):
1) дислокация
2) пора
3) вакансия
4) межузельный атом

ТЗ 2.6
Число атомов, приходящихся на одну элементарную ячейку в 
ОЦК решетке (выберите ответ):
1) 2
2) 4
3) 6
4) 8

ТЗ 2.7
Число атомов, приходящихся на одну элементарную ячейку в 
ГЦК решетке (выберите ответ):
1) 2
2) 4
3) 6
4) 8

ТЗ 2.8
Способность металла образовывать различные типы кристаллических решеток называется – это (выберите ответы):
1) аллотропия
2) полиморфизм
3) текстура
4) дислокация

ТЗ 2.9
Для кристаллического состояния металлического вещества 
характерны (выберите ответы):
1) высокая электропроводность
2) наличие дальнего порядка в расположении частиц
3) отсутствие дефектов кристаллической решетки
4) ковкость
5) наличие только ближнего порядка в расположении частиц