工程材料复习提纲+答案
工程材料复习
一、名词解释
1、材料的组成与结构：化学组成，组成材料的化学元素的种类和数量；矿物组成，组成材
料的矿物种类和数量；相组成，两相以上的复合材料。结构是指材料的微观组织状况，可分为微观结构（10-6至10-10m）和显微结构（10^-3~1mm）；材料的构造是指材料的宏观组织状况，如岩石的层理，木材的纹理等。
2、孔隙率：是指材料中孔隙占总体积的百分率（P=（V0-V）/V0*100%）；
3、胶凝材料：是指经过自身的物理化学作用后，在由塑性浆体变成坚硬石状体的过程中，
能把散粒或块状的物料胶结成一个整体的材料；
4、水硬性胶凝材料：不仅能在空气中而且能更好地在水中硬化，保持并继续提高其强度（如
水泥）；
5、硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适当石膏磨细制成
的水硬性胶凝材料，都称为硅酸盐水泥；
6、两磨一烧：生料的配料与磨细——制备生料（磨）；生料煅烧成熟料——煅烧熟料（烧）；
熟料与适量石膏共同磨细而成水泥——粉磨水泥（磨）；
7、凝结时间：初凝和终凝，标准稠度的水泥净浆，自加水时至水泥浆体塑性开始降低所需
的时间称为初凝时间（45min，废品），自加水时起至水泥浆体完全失去塑性所经历的时间称为终凝时间（6.5h，不合格）；
8、混合材料：在水泥生产过程中，为节约水泥熟料，提高水泥产量和增加水泥品种，同时
也为改善水泥性能，调节水泥强度等级而在水泥中掺入的矿物质材料称为水泥混合材料（有显著的技术经济效益，同时可充分利用工业废料，保护环境，是实现水泥可持续发展的重要途径）；
9、标准稠度用水量：水泥净浆达到标准稠度时（标准稠度：水泥标准稠度测定仪的试件沉
入净浆的深度为6mm+-1mm时的净浆为标准稠度净浆），所需的拌合水量（以占水泥质量的百分比表示），称为标准稠度用水量；
10、水泥混凝土：是以水泥、水、细骨料、粗骨料，必要时掺入化学外加剂和矿物质混
合材料，按适当比例配合，经过均匀拌制、密实成型及养护硬化而成的人工石材；
11、颗粒级配：砂的颗粒级配是指不同粒径的砂粒的组合情况；
12、细度模数：砂的粗细程度用细度模数（F.M）表示，它是指不同粒径的砂粒混在一
起后的平均粗细程度；F.M=（？）
13、饱和面干吸水率：当砂表面干燥而颗粒内部孔隙含水饱和时，称为饱和面干状态，
此时砂的含水率称为饱和面干吸水率，简称吸水率；
14、混凝土拌和物流动性：是指混凝土拌合物在自身质量或施工振捣的作用下产生流
动，并均匀、密实地填满模型的性能；（和易性：流动性，粘聚性，保水性）
15、坍落度：是以标准截圆锥形混凝土拌合物在自重作用下的坍陷值；？
16、合理砂率：在水灰比及水泥用量一定的情况下，使混凝土拌合物获得最大的流动性
且能保持良好的粘聚性和保水性的含砂率；在水灰比一定的条件下，当混凝土拌合物获得所要求的流动性及良好的粘聚性与保水性，能使水泥用量为最少的砂率
17、混凝土标准立方体抗压强度：标准试件（边长150mm的立方体试件），在标准养
护条件（20+—3C、相对湿度90%以上，养护28d龄期），用标准方法测得的极限抗压强度。
18、F100：抗冻性是指混凝土在水饱和状态下能经受多少次冻溶作用而不破坏，同时
不严重降低其强度的性能。抗冻等级采用快速冻融法确定，去28d龄期100mm*100mm*400mm的混凝土试件，在水饱和下经历N次标准条件下的快速冻融后，
（F100，若其相对动弹性模量P下降至60%或质量损失5%，则该混凝土抗冻等级即为FN；
100次快速冻融后相对动弹性模量下降至60%或质量损失5%）
19、W6（P6民用建筑）：是以28d龄期的标准试件，在标准试验方法下所能承受的最
大水压力来确定的，W6表示混凝土在标准试验条件下能抵抗0.6MPa的压力水而不渗水（即60M水头）；
20、混凝土强度保证率：混凝土强度总体中，等于及大于设计强度值出现的概率P（%）,
称为强度保证率；
21、混凝土外加剂:在拌制混凝土过程中掺入的不超过水泥质量5%(特殊情况除外),能
按需要改变混凝土性质的物质,称为混凝土外加剂；
22、砂浆流动性:砂浆的流动性又称稠度,指新拌砂浆在自重或外力作用下流动的性能；
23、石油沥青:是石油(原油)经蒸馏等方法提炼出各种轻质油(如汽油、煤油、柴油)及润
滑油以后的残留物。或经再加工而得的产品；；
24、沥青混合料：以沥青为胶凝材料，并与级配合适的矿物质材料拌和均匀，经铺筑、
成型后制成沥青混凝土、沥青砂浆、沥青胶等统称为沥青混合料；
25、沥青的粘滞性、塑性、耐热性：粘滞性是指沥青在外力作用下抵抗变形的能力，反
映了沥青的软硬程度和胶结能力（沥青质含量越高越好），耐热性是指粘稠沥青在高温下不软化、不流淌的性能，可用软化点（t软）来表示，塑性是指沥青材料在外力作用下，产生变形而不破坏，除去外力后，仍能保持变形后形状的性质；
26、Q235-A·F：牌号表示方法（四部分组成）字母Q，屈服点值，质量等级（A、B、
C、D），脱氧方法（F，T，B，ZT）。如Q235-A.F为屈服点不低于235MPa、A级质量、
沸腾钢的碳素结构钢
二、问答题
1、什么是工程材料？按材料的组成可分为哪几大类？
建筑材料:是建造各种土木建筑工程(包括建筑工程、道路桥梁工程、水利工程等建设性工程)所使用的各种材料及制品。如水泥、混凝土、砖、瓦、玻璃、钢材、木材、塑料等。按基本组成可分为：无机材料（金属材料：黑色金属、有色金属；非金属材料：天然石材、烧土制品、胶凝材料，如水泥、混凝土及硅酸盐制品）、有机材料（植物材料、沥青材料、高分子材料）、复合材料（无机有机复合、无机金属材料与无机非金属材料复合、有机与有机复合）；按材料在建筑物或构筑物中的功能分：结构材料、隔热保温材料、吸声隔声材料、防水材料、装饰材料。
2、我国技术标准的分类及组成。
分类：国家标准、行业标准、地方标准、企业标准四类；组成：技术标准由名称、代号、标准号（编号）、和年代号（批准年份）组成。（常见代号：GB－国家标准，GB/T －国家推荐标准，GBJ－建筑工程国家标准，JGJ－建工行业工程建设标准，JC－建材行业标准，SL－水利行业标准，DL－电力行业标准，JT－交通，DB－地方，QB－企业标准）
3、简述材料的孔隙率和孔隙特征与材料的密度、表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻
性及导热性等性质的关系？
孔隙率：随孔隙率的增大，密度不变，表观密度下降，强度下降，吸水性增强，抗渗性下降，抗冻性下降，含有大量分散不连通孔隙的材料保温绝热性增强
孔隙特征：
对于开口孔隙，粗大者水分易于通过，但不易被水充满；极细孔隙，水分及溶液易被吸入，但不易在其中流动；介于两者之间的毛细孔隙，即容易被水充满，水分又易在其中渗透，它对材料的抗渗性、抗冻性、及抗侵蚀性能有不利影响；
对于闭口孔隙，不易被水及溶液侵入，对材料的抗渗、抗冻、抗侵蚀性能影响较小，
有时还可起有益作用。
4、简述影响材料强度测定结果的主要因素？
内部因素：材料本身的组成、结构和构造不同品种的材料，强度不同。即使同种材料，其内部孔隙率、组成、结构构造不同时，强度也不相同。
外部因素：（１）试件的形状、尺寸、表面状况；（２）试验加荷速度；（３）温度和湿度
5、材料含水率与吸水率的关系？水对材料有哪些不良影响？
含水率：材料中所含水的质量与材料干燥质量的百分比为含水率；吸水率：材料吸水达到饱和状态时的含水率称为材料的吸水率（体积吸水率和质量吸水率）不良影响：使材料的表观密度和导热性增大，强度降低，体积膨胀，易受冰冻破坏。
6、简述石灰的硬化过程。为什么说石灰是气硬性胶凝材料？
结晶过程：水分蒸发引起氢氧化钙从过饱和溶液中析出；碳化过程：氢氧化钙吸收空气ＣＯ２，生成碳酸钙和水：Ｃａ（ｏｈ）２＋ＣＯ２＋ｎＨ２Ｏ＝ＣａＣＯ３＋（ｎ＋１）Ｈ２Ｏ；因为石灰只能在空气中硬化，并保持或继续提高强度的胶凝材料
7、石灰“陈伏”的作用是什么？
为消除过火石灰的危害，石灰浆需在消解坑里存放两个星期以上（称为“陈伏”），使未熟化的石灰充分熟化。陈伏期间石灰浆表面应覆盖一层水，以免石灰浆碳化。
8、硅酸盐水泥的主要矿物组成是什么？各自的主要特性如何？
矿物名称矿物组成缩写符号含量(%)
硅酸三钙3CaO·SiO2 C3S 37～60
硅酸二钙2CaO·SiO2 C2S 15～37
铝酸三钙3CaO·Al2O3 C3A7～15
铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3 C4AF 10～
18
性质C3S C2S C3A C4AF
水化速率较快最慢极快较快
28d水化热较大最小最大中
强度大小(发展) 最高(快) 后高(慢) 低(快) 低(中)
抗化学腐蚀性中最大小大
9、硅酸盐水泥的主要水化产物是什么？硬化水泥石的结构怎样？
水化产物：
（１）C3S水化
2C3S+7H →C3S2H4(C－S－H)＋3CH (反应较快)
（２）C2S水化
2C2S+5H →C－S－H＋CH (反应较慢)
（３）C3A水化
C3A＋CSH2＋26H →C6AS3H32 (反应极快)
(钙矾石AFt)
若石膏很少，则形成单硫型水化硫铝酸钙C3ASH11 ( AFm) 。
（４）C4AF＋7H →C3AH6 ＋CFH ( 反应较快)
硬化水泥石结构：水泥水化产物（主要是水化硅酸钙凝胶）、未水化的水泥颗粒、毛细孔（毛细孔水）等组成的不均质结构体
10、水泥水化热对混凝土工程有何危害？有哪些预防措施？
危害：可使大型基础、水坝、桥墩等大体积混凝土建筑物由于内外温差而产生裂缝
预防措施：（１）在大体积混凝土工程中，不宜采用硅酸盐水泥，应采用低热水泥（２）若使用的水化热较高的水泥施工时，应采取必要的降温措施
11、硅酸盐水泥标准规定的技术指标中，哪些指标不合格时为废品？哪些指标不合格时为不合格品？
废品：初凝早于４５ｍｉｎ；体积安定性；
不合格品：终凝迟于６．５ｈ；细度（３００ｍ２/ｋｇ）
12、掺有混合材料的硅酸盐水泥的主要特点有哪些？
（１）经济（节约），（２）性能（改善），（３）调节（等级）废物利用、保护环境、有利于可持续发展
普通硅酸盐水泥（Ｐ．Ｏ）（６～１５％混合材料，适量石膏磨细制成）：基本特性与硅酸盐水泥相近。与硅酸盐水泥相比，早期硬化速度稍慢，３ｄ强度稍低，抗冻、耐磨性稍差。细度：筛余＜１０％；初凝不早于４５ｍｉｎ，终凝不迟于１０ｈ；体检定性必须合格。适用于一般工程混凝土及预应力钢筋混凝土。
矿渣硅酸盐水泥（Ｐ．Ｓ）（２０～７０％）：优：抗侵蚀能力强，适用于受溶出性或硫酸盐侵蚀的工程，如水工、海工、地下工程；水化热低宜用于大体积工程；早期强度低，后期强度增进率大；环境温度对凝结硬化的影响大，适用于蒸汽养护；缺：保水性差、泌水性大；干缩性大；抗冻性、耐磨性差；易碳化。
火山灰质硅酸盐水泥（Ｐ．Ｐ）（２０～５０％）：基本上于矿渣硅酸盐水泥相同，泌水性小，抗渗性好，但抗冻及耐磨性比矿渣硅酸盐水泥更差。适用于地下、水中大体积混凝土构件和有抗渗要求的混凝土结构，蒸汽养护混凝土构件，有抗硫酸盐侵蚀要求的一般工程。
粉煤灰硅酸盐水泥（Ｐ．Ｆ）（２０～４０％）：（一般技术性质同Ｐ．Ｏ）类似火山质硅酸盐水泥，干缩性小，抗裂性好，配置混凝土和易性好。适用于地下、水中大体积混凝土构件，蒸汽养护混凝土构件，有抗硫酸盐侵蚀要求的一般工程。
复合硅酸盐水泥（Ｐ．Ｃ）（１５～５０％）：与主要混合材料的品种有关，水泥中同时掺入两种或多种混合材料，可更好地发挥混合材料各自的优良特性，是谁你性能得到全面改善
13、普通混凝土组成材料及组成材料的作用如何？
组成：水泥、水、砂、石子水泥＋水＝水泥浆；水泥浆包裹砂粒并填充砂的空
隙形成砂浆；砂浆包裹砂粒并填充石子的空隙形成混凝土。
作用：（１）水泥：水泥是胶凝材料，因此在混凝土中主要起胶结作用。
（２）水泥浆（水泥＋水）：ａ、填充作用（水泥浆填充砂、石骨料之间的空隙，从而使混凝土具有足够的密实性）；ｂ、润滑作用（水泥浆包裹在砂、石骨料的表面，从而使其在混凝土拌合物中起润滑作用，降低骨料之间的摩擦力，提高拌合物的流动性）；ｃ、胶结作用（在硬化过程中起胶结作用，把散粒的砂、石胶结成整体）
（３）砂浆（水泥浆＋砂）：填充作用（砂浆在混凝土中填充石子之间的空隙），粘聚作用（砂浆在混凝土拌合物中起粘聚作用（使粗骨料在施工过程中不离析）和保水作用），骨架作用（砂是细骨料，因此在混凝土中主要起骨架和抑制体积收缩作用）
（４）石子（粗骨料）：骨架和抑制体积收缩作用，同时，还起降低混凝土成本的经济作用。
（５）外加剂和掺合料：改善混凝土性能。
14、普通混凝土的主要优、缺点有哪些？
优点：（１）强度：较高的强度，满足工程强度要求；（２）经济：原料丰富、可就地取材，价格低廉、工艺简单、用途广泛、且维修和保养费用少；（３）适应性强：ａ、混凝土拌合物具有良好的可塑性，可制得不同形状和尺寸的结构和构件，ｂ、采用相同的原材料，可配得不同强度等级的混凝土，以满足工程中不同的技术要求；（４）整体性好；（５）耐久性较强
缺点：（１）脆性材料的抗拉强度低，不能单独用于承受拉力的结构；（２）抗裂性差，极限拉伸应变小；（３）自重大、比强敌（强度与表观密度之比）；（４）施工期长；（５）质量波动大
15、混凝土和易性指标及测定方法？影响混凝土拌和物和易性的主要因素？
和易性指标：流动性（用坍落度或维勃稠度（坍落度小于１０ｍｍ的为干硬性混凝土，采用维勃稠度（ＶＢ）作为和易性指标）定量表示）粘聚性（用捣棒在已坍落的拌合物锥体一侧轻打，渐沉，则粘聚性良好）和保水性（提起坍落桶后，如有较多稀浆从底部析出，拌合物锥体因失浆而骨料外露，则保水性不良）（经验或试验定性表示）
主要因素：（１）水泥浆含量（多——流动性大）；（２）水泥浆稠度（大——流动性小，粘聚性好保水好）；（３）含砂率（过小――流，粘，保下降）；（４）其它：水泥品种和骨料性质，外加剂，环境温度及拌合后放置时间
16、何谓混凝土标准立方体抗压强度？影响混凝土抗压强度的主要因素？
标准试件（边长１５０ｍｍ的立方体试件）、标准养护条件（２０＋—３Ｃ、相对湿度９０％以上，养护２８ｄ龄期）、用标准方法测得的极限抗压强度（数据处理Ｐ２９３）主要因素：水泥强度与水灰比；骨料种类与级配；养护条件和养护龄期；施工条件
17、混凝土耐久性概念是什么？提高混凝土耐久性的主要措施有哪些？
耐久性概念：就是指混凝土在所处环境条件下，保持其原有的性能，抵抗受破坏作用的能力。（耐久性是混凝土的一种综合性质，它包括抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗碳化、抗冲磨及抗气蚀、碱骨料反应、抗风化及混凝土中钢筋腐蚀等性能）
措施：（１）严格控制水灰比和水泥用量（水灰比最大容许值，最小水泥用量（参见附录））；（２）材料品质要求（合理选用水泥品种及强度等级，严格控制骨料中的有害杂质含量）；（３）选择级配合理的砂石骨料；（４）掺加减水剂及引气剂（可减少水量和水泥用量，改善孔隙结构，提高抗冻抗渗性）；（５）保证混凝土施工质量。
18、砂、石骨料质量要求包括哪些方面？
砂：（１）颗粒形状与表面特征；（２）有害杂质；（３）砂的粗细程度与颗粒级配；（４）物理性质
石：（１）颗粒形状与表面特征；（２）有害杂质；（３）最大粒径与颗粒级配；（４）物理力学性质
19、混凝土外加剂按作用可分为几类？混凝土掺用减水剂后产生哪些效果？
外加剂：（１）改善混凝土拌合物流变性能的外加剂（减水剂、引气剂、泵送剂等）（２）调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂（缓凝、早强、速凝剂）
（３）调节混凝土含气量的外加剂（引气剂、消泡剂、发泡剂）
（４）改善混凝土耐久性的外加剂（引气剂、防水剂、阻锈剂）
（５）改善混凝土其他性能的外加剂（膨胀剂、着色剂、脱模剂）减水剂：减水剂是在混凝土拌合物坍落度基本相同的条件下，能够减少用水量并提高强度的外加剂，主要有三种效果：
（１）在配合比不变的情况下，可增大混凝土拌合物的流动性，并不致降低混凝土强度；
（２）在保持流动性及水灰比不变的条件下，可以减少用水量和水泥用量，以节约水泥；
（３）在保持流动度及水灰比不变的条件下，可以减少用水量从而降低水灰比，提高混凝土强度和耐久性。
20、混凝土配合比设计三参数及其确定原则是什么？
三参数：水和水泥之间的比例关系，用水灰比表示；砂与石子之间的比例关系，用砂率表示；水泥浆与骨料之间比例关系。用单位用水量表示
确定原则
水灰比：在满足强度及耐久性要求的前提下，尽量选取较大的水灰比，以节约水泥
单位用水量：是以满足混凝土拌合物流动性的要求为准
含砂率：含砂率应当是合理砂率
21、混凝土配合比设计步骤及方法是什么？
步骤
（１）估算初步配合比：主要利用经验公式和经验图表等进行估算；
（２）试拌调整，确定基准配合比
（３）检验强度及耐久性，确定实验室配合比
方法（见书或ＰＰＴ第１５１页）
22、砂浆和易性评定指标及各指标表示方法？
新拌砂浆的和易性：砂浆是否便于施工操作并保证质量的性质
评定指标：流动性和保水性
表示方法：
（１）砂浆的流动性又称稠度，用砂浆稠度仪测定，沉入度表示：即标准圆锥体自砂浆表面贯入的深度；
（２）保水性是指新拌砂浆保持水分的能力，可根据泌水率（砂浆中泌出的水分占拌合水的百分率）的大小或分层度（将搅拌均匀的砂浆，先测定其稠度，再装入分层度仪静置３０ｍｉｎ后，去掉上节２００ｍｍ的砂浆，在测定剩余１００ｍｍ砂浆的稠度，前后稠度差值即为砂浆的分层度值（１０～３０ｍｍ为宜））评定
23、砂浆抗压强度的影响因素有哪些？
（１）砂浆是一种细骨料混凝土，有关混凝土强度的规律原则上也适用于砂浆（水泥强度与水灰比；砂的级配；养护条件和养护龄期；施工条件）
（２）砂浆的实际强度受基底材料性质的影响
ａ、不吸水密实基底上的砂浆：决定于水泥强度和水灰比；
ｂ、吸水多孔基底上的砂浆：水泥强度和水泥用量
24、何谓石油沥青？主要技术性质各用什么指标表示？
石油沥青：石油沥青是石油(原油)经蒸馏等方法提炼出各种轻质油(如汽油、煤油、柴油等)及润滑油以后的残留物，或经再加工而得的产品。
技术性质：粘滞性，耐热性，塑性（以及温度稳定性，耐久性，其它技术指标）
25、石油沥青的牌号用何指标划分？牌号高(低)与主要技术性质的关系如何？
沥青产品（道路，建筑，普通石油沥青）三类石油沥青都是按针入度指标来划分牌号的，每个牌号还应保证相应的延伸度和软化点
针入度、软化点、延伸度——确定牌号的主要依据，沥青的三大技术指标
牌号越高：粘滞性越小（即针入度越大）、塑性越好（即延度越大）、温度敏感性越大（软化点越低）
26、水工沥青混凝土稳定性用何指标评定？水工沥青混凝土设计参数是什么？
稳定性――指沥青混凝土在高温条件及外荷载长期作用下不发生严重变形或流淌的性质，又称高温稳定性。
常用马歇尔试验的稳定度和流值作为评定沥青混凝土稳定性指标
两个参数：矿料级配；沥青用量
27、水工沥青混凝土的主要技术性质及含意是什么？
抗渗性：？（用渗透系数来评定，也可用孔隙率来评定）；
稳定性：指沥青混凝土在高温条件及外荷载长期作用下不发生严重变形或流淌的性质，又称高温稳定性；
柔性：是指沥青混凝土（或砂浆）在自重或外力作用下，能适应变形而不产生裂缝的性能（自愈）；
耐久性：沥青混凝土耐久性指水饱和状态下沥青混凝土抗压强度、马歇尔稳定度不严重降低，用水稳定性系数和残留稳定度作为评定指标；（ＰＰＴ第５０页）施工和易性：施工和易性指沥青混凝土在拌和、运输，摊铺及压实过程中具有与施工条件相适应，既保证质量又便于施工的性能。
28、建筑钢材有哪些主要优缺点？建筑钢材的力学性能、工艺性能各包含哪些内容？
优缺点：（１）优良的力学性能和机械工艺性能，抗拉强度高，可焊、铆、弯；
（２）用型钢制作厂房、桥梁、闸门及高压管道等，安全性强、质量轻，适于大跨度及多、高层结构；
（３）用钢筋和混凝土组成的钢筋混凝土结构强度高、耐久性好、使用范围广
（４）易锈蚀
（５）价格较高
力学性能：抗拉性能、硬度和冲击韧性等
工艺性能：可焊性、冷弯性能
29、低合金高强度结构钢的主要优点有哪些？
低合金高强度结构钢比碳素钢具有更高的屈服强度，同时还有良好的塑性、冷弯性、可焊性、耐腐蚀性和低温冲击韧性，更适用于大跨度钢结构及大型水工建筑物。
30、建筑钢材牌号含义以及牌号高低与主要技术性质的关系？
牌号表示方法：（四部分组成）
①字母Ｑ（五级：Ｑ１９５Ｑ２１５Ｑ２３５Ｑ２５５Ｑ２７５）
钢的含Ｃ逐渐增大，强度逐渐提高，塑性降低，冷弯及可焊性下降。
②屈服点值
③质量等级（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）
④脱氧方法（Ｆ、Ｚ、Ｂ、ＴＺ）
如Ｑ２３５－Ａ．Ｆ为屈服点不低于２３５ＭＰａ、Ａ级质量、沸腾钢的碳素结构钢。
说明：质量等级由Ａ至Ｄ，钢中的有害杂质Ｓ、Ｐ含量逐渐减少，低温冲击韧性改善，质量提高。
脱氧方法中Ｚ和ＺＴ可以省略，且合金钢均为Ｚ或ＺＴ
低合金高强度合金钢（Ｑ２９５Ｑ３４５Ｑ３９０Ｑ４２０Ｑ４６０）的最低等级为Ｑ２９５＞Ｑ２７５，命名见ＰＰＴ（５４页）
三、作业〔所布置的作业内容，包括名词解释、问答题、计算题等〕。
四、说明
1、名词解释、问答复习题含填空、是非判断、选择等内容。
2、计算题含：含水率及吸水率；水泥抗折抗压强度及等级评定；砂细度模数计算及粗
细程度评定；f～c/w公式计算及应用；混凝土抗压强度计算；混凝土配合比设计计算及配合比表示方法；掺减水剂混凝土配合比设计(节约水泥、提高强度)。
工程材料题目及答案
1. 将同一棒料上切割下来的4块45#试样，同时加热到850°，然后分别在水、油、 炉和空气中冷却，说明：各是何种热处理工艺？各获得何种组织？排列一下硬度大小： 答： （1）水冷：淬火M （2）油冷：淬火M+T （3）炉冷：退火P+F （4）空冷：正火S+F 硬度（1）>（2）>（4）>（3） 2. 确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的和退火后的组织： （1）经冷轧后的15号钢板，要求降低硬度。 （2）ZG的铸造齿轮； （3）锻造过热后的60钢锻坯； （4）改善T12钢的切削加工性能： 答： （1）再结晶退火：目的：细化晶粒，均匀组织，使变形晶粒重新转变为等轴晶粒，以消除加工硬化，降低了硬度，消除内应力，得到P(等轴)+F （2）去应力退火：目的：消除铸造内应力，得到P+F 3）完全退火：目的：细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低了硬度，改善切削加工性，得到P+F （4）球化退火：目的：使片状渗碳体装变为球状渗碳体，降低硬度，均匀组织，改善切削
性能，得到粒状P+Fe3C 3. 说明直径为10mm的45钢试样分别为下列温度加热：700°C、760°C、840°C、1100°C。保温后在水中冷却得到的室温组织 答： 4.两个碳质量分数为1.2%的碳钢薄试样，分别加热到780°C和900°C，保温相同时间奥氏体化后，以大于淬火临界冷却速度的速度冷却至室温。试分析：
（1）哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大？ （2）哪个温度加热淬火后马氏体碳含量较多？ （3）哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多？ （4）哪个温度加热淬火后未溶渗碳体较多？ （5）你认为哪个温度加热淬火合适？为什么？ 答：（1）900°C（2）900°C（3）900°C（4）780°C（5）780°C，综上所述此温度淬火后得到的均匀细小的M+颗粒状Cm+AR的混合组织，使钢具有最大的硬度和耐磨性。 5.用T10钢制造形状简单的车刀，其工艺路线为：锻造—热处理—机加工—热处理—磨加工。 （1）写出其中热处理工序的名称及作用。 （2）制定最终热处理（磨加工前的热处理）的工艺规范，并指出车刀在使用状态下的显微组织和大致硬度。 答:(1)球化退火，作用：利于切削加工。得到球状珠光体，均匀组织，细化晶粒，为后面淬火处理作组织准备。淬火+低温回火，作用：使零件获得较高的硬度、耐磨性和韧性，消除淬火内应力，稳定组织和尺寸。 （2）工艺规范：760°C水淬+200°C回火； 显微组织：M回+Cm，大致硬度：60HRC. 6.如下图所示，T12钢加热到Ac1以上，用图示
机械工程材料复习题和答案
一、判断：（对的打√，错的打×） １、奥氏体与渗碳体均为面心立方晶格。 ２、Ｆ与Ｐ是亚共析钢中室温时的主要组成相。 ３、金属的加工硬化是指金属在塑性变形后强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。 ４、钢淬火时的冷却速度越快，马氏体的硬度越高。 ５、合金中，一个晶粒内的成分不均匀现象称枝晶偏析。 6、一种合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由三相组成。 7、当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时，将获得由铁素体和奥氏体构成 的两相组织，在平衡条件下，其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含量。 8、在铁碳合金平衡结晶过程中只有成分为4.3%C的铁碳合金才能发生共晶反应。 9、20钢比T12钢的碳含量要高。 10、再结晶能够消除加工硬化效果，是一种软化过程。 11、过共析钢中，网状渗碳体的存在使钢的硬度和塑性均上升。 12、正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理工艺。（） 13、65Mn是合金调质结构钢。 14、回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状 索氏体的性能。 15、T10A和60号钢均属于高碳钢。 （） 16、晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。 17、位错是实际金属晶体的一种面缺陷。 18、体心立方晶格的致密度为74%。 19、塑性变形指的是外载荷撤销后变形不能恢复的变形。 20、当过冷度较大时，纯金属晶体主要以平面状方式长大。 21、室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越好。 22、一般来说，钢的强度高于铸铁的强度。 23、65Mn的淬透性比65号钢的淬透性差。 24、从C曲线中分析可知，共析钢的过冷奥氏体在A1-550℃的范围内 发生贝氏体转变。 25、共析反应就是在某一温度时，从一种固相中同时结晶析出两种不同的固相。 26、包晶偏析可以通过回火的热处理方法消除。 27、所谓本质细晶粒钢就是一种在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。（） 28、一个合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由两相组成。（） 29、过冷奥氏体转变为马氏体是一种扩散型转变。30、60钢比T12钢的碳含量要高。 31、标识为100HBS的材料硬度大于标识为60HRC的材料硬度。（） 32、马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体，当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。（） 33、再结晶过程是有晶格类型变化的结晶过程。 34、当亚共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。（） 35、贝氏体是过冷奥氏体中温转变产物，在转变过程中，碳原子能进行扩散，而铁 原子不能进行扩散。 36、不论碳含量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。 37、高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。 38、经退火后再高温回火的钢，能得到回火马氏体组织，具有良好的综合机械性能。（） 39、热加工是指在室温以上的塑性变形加工。 40、在正常加热淬火条件下，亚共析钢的淬透性随碳的增高而增大，过共析钢的淬透性随碳 的增高而减小。 二、填空题：请把答案填在题中横线上。 1、铁素体的晶体结构为；奥氏体的晶体结构为。 2、细化晶粒可以通过 _和 ______________________两种途径实现。 3、在金属学中，通常把金属从液态过渡为固体晶态的转变称为；而 把金属从一种固态晶体结构过渡为另一种固态晶体结构的转变称为 ____ 。 4、共析成分的铁碳合金室温平衡组织 是，其组成相是________ 和。 5、典型铸锭结构的三个晶区分别 为：、、。 6、金属晶体中最主要的面缺陷是 和。 7、用显微镜观察某亚共析钢，若估算其中的珠光体含量为80%，则此钢的碳含量为。 8、金属材料热加工和冷加工划分是以再结晶温度为界限的。已知铁的T再=600℃，铅的T再=-33℃，那么在室温下，铁的变形加工称为加工，铅的变形加工称为 加工。 9、钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越向（填“左或右”）。 10、HT200牌号中“HT”表示，数字”200”表
工程材料与成型技术_复习要点与答案
第一章 1、按照零件成形的过程中质量 m 的变化，可分为哪三种原理？举例说明。 按照零件由原材料或毛坯制造成为零件的过程中质量m的变化，可分为三种原理 △m＜0（材料去除原理）； △m＝0（材料基本不变原理）； △m＞0（材料累加成型原理）。 2、顺铣和逆铣的定义及特点。 顺铣：铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相同的铣削方式。 逆铣；铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相反的铣削方式。 顺铣时，每个刀的切削厚度都是有小到大逐渐变化的 逆铣时，由于铣刀作用在工件上的水平切削力方向与工件进给运动方向相反，所以工作台丝杆与螺母能始终保持螺纹的一个侧面紧密贴合。而顺铣时则不然，由于水平铣削力的方向与工件进给运动方向一致，当刀齿对工件的作用力较大时，由于工作台丝杆与螺母间间隙的存在，工作台会产生窜动，这样不仅破坏了切削过程的平稳性，影响工件的加工质量，而且严重时会损坏刀具。 逆铣时，由于刀齿与工件间的摩擦较大，因此已加工表面的冷硬现象较严重。 顺铣时的平均切削厚度大，切削变形较小，与逆铣相比较功率消耗要少些。 3、镗削和车削有哪些不同？ 车削使用围广，易于保证零件表面的位置精度，可用于有色金属的加工、切削平稳、成本低。镗削是加工外形复杂的大型零件、加工围广、可获得较高的精度和较低的表面粗糙度、效率低，能够保证孔及孔系的位置精度。 4、特种加工在成形工艺方面与切削加工有什么不同？ （1）加工时不受工件的强度和硬度等物理、机械性能的制约，故可加工超硬脆材料和精密微细零件。 （2）加工时主要用电能、化学能、声能、光能、热能等去除多余材料，而不是靠机械能切除多余材料。 （3）加工机理不同于切削加工，不产生宏观切屑，不产生强烈的弹塑性变形，故可获得很低的表面粗糙度，其残余应力、冷作硬化、热影响度等也远比一般金属切削加工小。 （4）加工能量易于控制和转换，故加工围广、适应性强。 （5）各种加工方法易复合形成新工艺方法，便于推广。 第二章 1、什么是切削主运动和进给运动？车削、铣削、镗削及磨削时主运动及进给运动都是什么运动？ 主运动是切削多余金属层的最基本运动，它的速度最高，消耗的功率最大，在切削过程中主运动只能有一个；进给运动速度较低，消耗的功率较小，是形成已加工表面的辅助运动，在切削过程中可以有一个或几个。 车削工件的旋转运动车刀的纵向、横向运动 铣削铣刀的旋转运动工件的水平运动 磨削砂轮的旋转运动工件的旋转运动 镗削镗刀的旋转运动镗刀或工件的移动
工程材料以与热处理复习资料全
工程材料以及热处理复习资料-----------------------作者：
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一．名词解释题 间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。 再结晶：金属发生重新形核和长大而不改变其晶格类型的结晶过程。 淬透性：钢淬火时获得马氏体的能力。 枝晶偏析：金属结晶后晶粒内部的成分不均匀现象。 时效强化：固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发生显著提高的现象。 同素异构性：同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。 临界冷却速度：钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。 热硬性：指金属材料在高温下保持高硬度的能力。 二次硬化：淬火钢在回火时硬度提高的现象。 共晶转变：指具有一定成分的液态合金,在一定温度下,同时结晶出两种不同的固相的转变。 比重偏析：因初晶相与剩余液相比重不同而造成的成分偏析。置换固溶体：溶质原子溶入溶质晶格并占据溶质晶格位置所形成的固溶体。 变质处理：在金属浇注前添加变质剂来改变晶粒的形状或大小的处理方法。 晶体的各向异性：晶体在不同方向具有不同性能的现象。 固溶强化：因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。 形变强化：随着塑性变形程度的增加，金属的强度、硬度提高，而塑性、韧性下降的现象。 残余奥氏体：指淬火后尚未转变，被迫保留下来的奥氏体。 调质处理：指淬火及高温回火的热处理工艺。 淬硬性：钢淬火时的硬化能力。 过冷奥氏体：将钢奥氏体化后冷却至A1温度之下尚未分解的奥氏体。 本质晶粒度：指奥氏体晶粒的长大倾向。 C曲线：过冷奥氏体的等温冷却转变曲线。 CCT曲线：过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。 马氏体：含碳过饱和的α固溶体。 热塑性塑料：加热时软化融融，冷却又变硬，并可反复进行的塑料。 热固性塑料：首次加热时软化并发生交连反应形成网状结构，再加热时不软化的塑料。 回火稳定性：钢在回火时抵抗硬度下降的能力。 可逆回火脆性：又称第二类回火脆性，发生的温度在400～650℃，当重新加热脆性消失后，应迅速冷却，不能在400～650℃区间长时间停留或缓冷，否则会再次发生催化现象。 过冷度：金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差。 二．判断正误并加以改正 1、细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性。（╳） 改正：细化晶粒不但能提高金属的强度，也降低了金属的脆性。 2、结构钢的淬透性，随钢中碳含量的增大而增大。（╳） 改正：结构钢的淬硬性，随钢中碳含量的增大而增大。 3、普通低合金结构钢不能通过热化处理进行强化。（√） 4、置换固溶体必是无限固溶体。（╳） 改正：置换固溶体有可能是无限固溶体。 5、单晶体必有各向异性。（√） 6、普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。（╳） 改正：普通钢和优质钢是按钢中有害杂质硫、磷的含量来划分的。 7、过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒。（╳） 改正：过热钢经正火后能显著细化晶粒。 8、奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。（╳） 改正：奥氏体耐热钢不是奥氏体不锈钢。 9、马氏体的晶体结构和铁素体的相同。（√） 10、面心立方金属的塑性比体心立方金属的好。（√） 11、铁素体是置换固溶体。（╳） 改正：铁素体是碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体体。 12、晶界是金属晶体的常见缺陷。（√） 13、渗碳体是钢中常见的固溶体相。（╳） 改正：渗碳体是钢中常见的金属化合物相。 14、金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行。（√） 15、金属在进行热加工时，不会产生加工硬化现象。（√） 16、比重偏析不能通过热处理来消除。 17、上贝氏体的韧性比下贝氏体好。（╳） 改正：上贝氏体的韧性比下贝氏体差。 18、对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网。（╳）改正：对过共析钢工件进行正火可消除渗碳体网。 19、对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度。（√） 20、淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于Vk。（╳） 改正：淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须大于Vk。 21、氮化件的变形远比渗碳件的小。（√） 22、工件渗碳后直接淬火其开裂倾向比一次淬火的要小。（√） 23、高锰钢在各种条件下均能表现出良好的耐磨性。（╳）改正：高锰钢只有在受到强烈的冲击和压力的条件下才能表现出良好的耐磨性。 24、无限固溶体必是置换固溶体。（√） 25、金属的晶粒越细小，其强度越高，但韧性变差。（╳）改正：一般地说，在室温下，金属的晶粒越细小，其强度和韧性越高。 26、所谓临界冷却速度就是指钢能获得完全马氏体组织的最小冷却速度。（√） 27、钢进行分级淬火的目的是为了得到下贝氏体组织。（╳）改正：钢进行分级淬火的目的是为了减小淬火应力，防止工件变形和开裂。 28、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其强度。
机械工程材料试题及答案(1)
一、填空题（每空1分，共20分） 1．常见的金属晶格类型有:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。 2．空位属于____点__缺陷，晶界和亚晶界分别_____线_____ 缺陷，位错属于________面_______缺陷。 3．金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度，这种现象称为____过冷______。4．原子在溶剂晶格中的分布不同，可将固溶体分为______间隙______固溶体和_____置换____ 固溶体。 5．室温下Fe－Fe3C合金中的4种基本组织是：铁素体、珠光体、渗碳体、莱氏体6．常见的金属的塑性变形方式有_____滑移___和____孪生____两种类型。 7．钢的热处理工艺是：加热、保温、冷却 _三个步骤组成的。 8．铁碳合金为双重相图，即铁－渗碳体相图和铁－渗碳体相图。 二、单项选择题（每题2分，共20分） （ B ）1.两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构。 A．与溶质的相同 B．与溶剂的相同 C．与溶剂、溶质的都不相同 D．是两种元素各自结构的混合体 （ D ）2.铸造条件下，冷却速度越大，则。 A．过冷度越小，晶粒越细 B．过冷度越小，晶粒越粗 C．过冷度越大，晶粒越粗 D．过冷度越大，晶粒越细 （ A ）3.金属多晶体的晶粒越细，则其。 A．强度越高，塑性越好 B．强度越高，塑性越差 C．强度越低，塑性越好 D．强度越低，塑性越差 （ B ）4. 钢的淬透性主要取决于。 A．冷却介质 B．碳含量 C．钢的临界冷却速度 D.其它合金元素 （ D ）5.汽车、拖拉机的齿轮要求表面具有高耐磨性，心部具有良好的强韧性，应选用。 A．45钢表面淬火+低温回火 B．45Cr调质 C．20钢渗碳、淬火+低温回火 D．20CrMnTi渗碳、淬火+低温回火 （ A ）6.完全退火主要适用于。 A．亚共析钢 B．共析钢 C．过共析钢 D．白口铸铁 （ A ）7.铸铁如果第一、第二阶段石墨化都完全进行，其组织为。 A． F＋G B． F＋P＋G C． P＋G D.Le＋P＋G （ D ）8.对于可热处理强化的铝合金，其热处理方法为。 A．淬火 + 低温回火 B．正火 C．水韧处理 D. 固溶处理 + 时效 （ C ）9. 马氏体的硬度主要取决于。 A．过冷奥氏体的冷却速度 B．过冷奥氏体的转变温度 C．马氏体的含碳量 D．马氏体的亚结构 （ D ）10.在下列方法中，可使晶粒细化的方法是。 A．扩散退火 B．切削加工 C．喷丸处理 D．变质处理 三、判断题（每题1分，共10分） （正确）1.金属或合金中，凡成分相同、结构相同，并与其他部分有界面分开的均匀组成部分称为相。 （错误）2.在实际金属和合金中，自发生核常常起着优先和主导的作用。 （错误）3.由于再结晶过程是一个形核和长大的过程，因而是相变过程。 （正确）4.位错是晶体中常见的缺陷，在常见的工业金属中位错密度愈多，其强度愈高。 （错误）5. 回火屈氏体、回火索氏体和过冷奥氏体分解时形成的屈氏体、索氏体，只是形成过程不同，但组织形态和性能则是相同的。 （正确）6.球墨铸铁可通过热处理来提高其综合力学性能。 （错误）7.所有铝合金都可以通过热处理进行强化。 （错误）8.钢的铸造性能比铸铁好，故常用来铸造形状复杂的工件。 .
工程材料期末考试复习题集
第二章晶体结构与结晶 简答题 1、常见的金属晶格类型有哪几种？它们的晶格常数和原子排列有什么特点？ 2．为什么单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示各向异性？ 3．在实际金属中存在哪几种晶体缺陷？它们对金属的力学性能有何影响？ 4．金属结晶的基本规律是什么？工业生产中采用哪些措施细化晶粒?举例说明。 第三章金属的塑性变形 简答题 7、多晶体的塑性变形与单晶体的塑性变形有何异同？ 答：相同——塑性变形方式都以滑移或孪晶进行；都是在切应力作用下产生塑性变形的。 不同点——在外力作用下，各晶粒因位向不同，受到的外力不一致，分切应力相差大，各晶粒不能同时开始变形，接近45℃软位向先滑移，且变形要受到周围临近晶粒制约相互要协调；晶粒之间的晶界也影响晶粒的塑性变形。多晶体的塑性变形逐次逐批发生，由少数开始，最后到全部，从不均匀到均匀。 8．已知金属Pb、Fe、Cu的熔点分别为327℃、1534℃，1083℃、，试估算这些金属的再结晶温度范围?在室温下的变形属于冷加工还是热加工？ 9．说明产生下列现象的原因： （1）滑移面和滑移方向是原子排列密度最大的晶面和晶向； （2）晶界处滑移阻力最大； （3）实际测得的晶体滑移所需的临界切应力比理论计算的数值小的多； （4）Zn、α-Fe和Cu的塑性不同。 作业： 1．解释下列名词：滑移、加工硬化 2．塑性变形的实质是什么？它对金属的组织与性能有何影响？ 3．何为塑性变形？塑性变形的基本方式有那些？ 4．为什么常温下晶粒越细小，不仅强度、硬度越高，而且塑性、韧性也越好？ 第四章二元合金 1．解释下列名词：合金、组元、相、相图、组织、固溶体、金属间化合物、晶内偏析。2．指出下列名词的主要区别： （1）置换固溶体与间隙固溶体 （2）间隙相与间隙固溶体 （3）相组成物与组织组成物 答：相组成物：指构成显微组织的基本相，它有确定的成分与结构，但没有形态的概念。例：α和β 组织组成物：指在结晶过程中形成的，有清晰轮廓，在显微镜下能清楚区别开的组成部分。例：α、β、αⅡ、βⅡ、α+β。 （4）共晶反应与共析反应 3．为什么铸造合金常选用有共晶成分或接近共晶成分的合金？用于压力加工的合金选用何种成分的合金为好？ 答：铸造性能：取决于结晶的成分间隔与温度间隔，间隔越大，铸造性能越差。 压力加工性能好的合金通常是固溶体，应强度较低，塑性好，变形均匀不易开裂。
机械工程材料总复习资料
机械工程材料复习 第一部分 基本知识 一、概述 ⒈目的 掌握常用工程材料的种类、成分、组织、性能和改性方法的基本知识（性能和改性方法是重点）。 具备根据零件的服役条件合理选择和使用材料； 具备正确制定热处理工艺方法和妥善安排工艺路线的能力。 ⒉复习方法 以“材料的化学成分→加工工艺→组织、结构→性能→应用” 之间的关系为主线，掌握材料性能和改性的方法，指导复习。 二、材料结构与性能： ⒈材料的性能： ①使用性能：机械性能（刚度、弹性、强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度、断裂韧性）； ②工艺性能：热处理性能、铸造性能、锻造性能、机械加工性能等。 ⒉材料的晶体结构的性能：纯金属、实际金属、合金的结构（第二章）； 纯金属：体心立方（e F -α）、面心立方（e F -γ），各向异性、强度、硬度低；塑性、韧性高 实际金属：晶体缺陷（点：间隙、空位、置换；线：位错；面：晶界、压晶界）→各向同性；强度、硬度增高；塑性、韧性降低。 合金：多组元、固溶体与化合物。力学性能优于纯金属。 单相合金组织：合金在固态下由一个固相组成；纯铁由单相铁素体组成。 多相合金组织：由两个以上固相组成的合金。 多相合金组织性能：较单相组织合金有更高的综合机械性能，工程实际中多采用多相组织的合金。 ⒊材料的组织结构与性能 ⑴。结晶组织与性能：F 、P 、A 、Fe3C 、Ld ；
1）平衡结晶组织 平衡组织：在平衡凝固下，通过液体内部的扩散、固体内部的扩散以及液固二相之间的扩散使使各个晶粒内部的成分均匀，并一直保留到室温。
2）成分、组织对性能的影响 ①硬度(HBS)：随C ﹪↑,硬度呈直线增加， HBS 值主要取决于组成相C F e3的相对量。 ②抗拉强度(b σ)：C ﹪＜0.9%范围内，先增加，C ﹪＞0.9～1.0％后，b σ值显著下降。 ③钢的塑性(δ ?)、韧性(k a )：随着C ﹪↑,呈非直线形下降。 3）硬而脆的化合物对性能的影响： 第二相强化：硬而脆的化合物， 若化合物呈网状分布：则使强度、塑性下降； 若化合物呈球状、粒状（球墨铸铁）：降低应力集中程度及对固溶体基体的割裂作用，使韧性及切削加工性提高； 呈弥散分布于基体上：则阻碍位错的移动及阻碍晶粒加热时的长大，使强度、硬度增加，而塑性、韧性仅略有下降或不降即弥散强化； 呈层片状分布于基体上：则使强度、硬度提高，而塑性、韧性有所下降。 ⑵。塑性变形组织与性能
工程材料复习题
填空题：（20个空） 4 材料的结合键包括________、________、________和________。 4 根据结合键，工程材料可分为________、________、________、________四大类。 3 金属最常见的晶格类型有_______、_______和_______。 3 晶体缺陷包括________、________和________。 2 合金相分为________和________两大类。 4 面心立方晶胞的晶胞原子数为________，配位数为________，致密度为________，间隙半径与原子半径的比值为________。 4 体心立方晶胞的晶胞原子数为________，配位数为________，致密度为________，间隙半径与原子半径的比值为________。 4 密排六方晶胞的晶胞原子数为________，配位数为________，致密度为________，间隙半径与原子半径的比值为________。 3 生产中常用的硬度有、和。 5 材料工艺性能包括、、、和。 1 金属发生结晶的热力学条件是____________。 2 晶核的形核方式包括________和________。 2 晶体的长大方式包括________和________。 3 铸锭的典型组织________、________和________。 4 Fe-Fe3C相图中的包晶反应方程式为________，反应温度为________，反应前的相包括________，反应后的相包括________。 4 Fe-Fe3C相图中的共晶反应方程式为________，反应温度为________，反应前的相包括________，反应后的相包括________。 4 Fe-Fe3C相图中的共析反应方程式为________，反应温度为________，反应前的相包括________，反应后的相包括________。 7 对于Fe-Fe3C相图中共晶反应，反应前的相是含碳量为________的________相，反应后的相包括含碳量为________的________相和含碳量为________的________相，反应生成的组织组成物为含碳量____________。 7 对于Fe-Fe3C相图中共析反应，反应前的相是含碳量为________的________相，反应后的相包括含碳量为________的________相和含碳量为________的________相，反应生成的组织组成物为含碳量____________。 2 ？？（如20、45、60、T7、T10、T13等）钢在？？？？温度下的相组成物包括________________________，组织组成物包括________________________。 2 碳含量为？？？的铸铁在？？？？温度下的相组成物包括________________________，组织组成物包括________________________。 3 根据层间距的大小，珠光体包括、和。 4 常见的钢铁材料整体热处理包括、、和。 1 将组织偏离平衡状态的钢加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却以获得接近平衡状态组织的热处理工艺称为_____________。 1 钢加热到Ac3和Accm以上30-50℃，保温一定时间后，在自由流动的空气中均匀冷却的热处理工艺称为_____________。 1 钢加热到相变温度以上，保温一定时间，然后快速冷却以获得马氏体组织的热处理工艺称为_____________。 4 完全退火常用于_____________钢，加热温度一般在_____________以上20-30 ℃；球化退火常用于_____________钢，加热温度一般略高于_____________。
工程材料试题及答案
工程材料试题及答案 工程材料试题及答案 在现实的学习、工作中，我们都不可避免地要接触到试题，试题是考核某种技能水平的标准。什么类型的试题才能有效帮助到我们呢？以下是小编为大家收集的工程材料试题及答案，欢迎阅读与收藏。 1、金属材料的使用性能包括物理性能、（）和（）。答案：化学性能力学性能 2、金属材料的工艺性能包括锻造、（）、（）等。答案：铸造焊接 3、变化很慢的载荷称为（）载荷。答案：静 4、在短时间内以高速度作用于零件上的载荷称为（）载荷。答案：冲击 5、大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为（）载荷。答案：交变 6、变形一般分为（）变形和塑性变形两种。不能随载荷的去除而消失的变形称为（）变形。答案：弹性塑性 7、强度是指金属材料在静载荷作用下，抵抗（）或（）的能力。答案：塑性断裂 8、强度常用的衡量指标有（）和（）。答案：屈服点抗拉强度 9、如果零件工作时所受的应力低于材料的（）和（），则不会产生过量的塑性变形。答案：屈服点σs 210、有一钢试样其横截面积为100mm，已知钢试样的σs＝314MPa，σb＝530MPa 。拉伸试时，当受到拉力为（）时，试样出现屈服现象，当受到拉力为（）时，试样出现缩颈. 答案：31400 53000 11、断裂前金属材料产生塑性变形的能力称为塑性。金属材料的（）和（）的数值越大，表示材料的塑性越好。答案：断后伸长率断面收缩率 12、一拉伸试样的原标距长度为50mm，直径为10 mm拉断后试样的标距长度为79 mm，缩颈处的最小直径为4.9 mm,此材料的伸长率为（）,断面必缩率为（）。答案：58% 73% 13、填出下列力学性能指标的符号：符号：抗拉强度（），洛氏硬度C标尺（）。答案：σb HRC 14、符号：断面收缩率（），冲击韧度（）。答案：φ Ak 15、500HBW5/750表示用直径为5mm, 材料为硬质合金球形压头，在7350 N压力下，保持（）s,测得的硬度值是（）。答案：10—15 500 16、金属材料抵抗（）载荷作用而（）能力，称为冲击韧性。答案：冲击不破坏 17、原子呈无序堆积状况的物体叫非晶体，原子呈有序、有规则排列的物体称为（）。一般固态金属都属于（）。答案：晶体晶体 18、在晶体中由一系列原子组成的平面，称为（）。通过两个或两个以上原子中心的连
土木工程材料复习题及答案
土木工程材料 一.填空 1．对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时，材料的密度，吸水性 , 抗冻性 ,导热性 ,强度。 2．与硅酸盐水泥相比,火山灰水泥的水化热 ,耐软水能力 ,干缩 . 3．保温隔热材料应选择导热系数 ,比热容和热容的材料. 4．硅酸盐水泥的水化产物中胶体为和 . 5. 普通混凝土用砂含泥量增大时,混凝土的干缩 ,抗冻性 . 6．普通混凝土配合比设计中要确定的三个参数为、和 . 7．钢材中元素S主要会使钢的增大，元素P主要会使钢的增大. 8．含水率为1%的湿砂202克，其中含水为克,干砂克. 9．与建筑石灰相比，建筑石膏凝结硬化速度，硬化后体积 . 10．石油沥青中油分的含量越大，则沥青的温度感应性，大气稳定性 . 11．普通混凝土强度的大小主要决定于水泥强度和 . 12.木材的强度中,在理论上最大的是强度. 13．按国家标准的规定，硅酸盐水泥的初凝时间应满足。14．相同条件下，碎石混凝土的和易性比卵石混凝土的和易性。 15．普通混凝土用石子的强度可用或表示。 16．常温下，低碳钢中的晶体组织为和。 17．据特点不同，塑料可分成热塑性塑料和热固性塑料。 18．有无及是否发达是区分阔叶树和针叶树的重要特征。 19．与石油沥青相比，煤沥青的温度感应性更，与矿质材料的粘结性更。20．石灰的陈伏处理主要是为了消除的危害。 21．木材防腐处理的措施一般有和。22．材料确定后,决定普通混凝土流动性的最重要因素是。 23．普通混凝土的强度等级是根据。 24．钢的牌号Q235-AF中A表示。 25．结构设计时，硬钢的强度按取值。 26．硅酸盐水泥强度等级确定时标准试件的尺寸为 . 27．钢筋进行冷加工时效处理后屈强比。 28．石油沥青的牌号越大，则沥青的大气稳定性。 29．在沥青中掺入填料的主要目的是提高沥青的黏结性、耐热性和。30．用于沥青改性的材料主要有矿质材料、树脂和。 二.判断 1.塑料的刚度小,因此不宜作结构材料使用。…………………………………………( ) 2.随含碳量提高，碳素结构钢的强度、塑性均提高。…………………………………( )
工程材料复习资料
第二部分气硬性胶凝材料 一．名词解释:气硬性与水硬性胶凝材料、石灰的熟化、陈伏、过火石灰、钙质生石灰、镁质生石灰 二．填空题: 1.石膏板不能用作外墙板的主要原因是由于它的 ( 耐水 )性差。 2.建筑石膏是（β）型的（半水）石膏，硬化后的石膏的化学成分是（CaSO42H2O ）。 3.建筑石膏具有凝结硬化快，硬化初期具有体积（微膨胀）的特性，故其适于制作模型、塑像等。 4.建筑石膏的孔隙率（大），表观密度（小），故其具有（保温隔热）性好（吸声）性强的特性，其产品冬暖夏凉，吸声效果好。 5.石灰不可以单独应用是因为其硬化后（体积收缩）大，而石膏可以单独应用是由于其硬化过程中具有（体积微膨胀）的特性。 6.石灰熟化时具有两个特点，一是（放热大），二是（体积膨胀）。 7.石灰膏主要用于配制墙体的（砌筑砂浆）和（抹面砂浆），消石灰粉主要用于拌制（石灰土）或（三合土）。 8.石灰浆体的硬化包括（干燥）和（碳化）两个交叉进行的过程，而且（碳化）过程是一个由（表）及（里）的过程，其速度（缓慢）。 9.在石灰应用中，常将石灰与纸筋、麻刀，砂等混合应用，其目的是防止（硬化后的收缩），否则会产生（收缩裂缝）。 10.在水泥砂浆中掺入石灰膏是利用了石灰膏具有（保水性）好的特性，从而提高了水泥砂浆的（和易性）。 11.按消防要求我们尽可能用石膏板代替木质板材，是因为石膏板具有（防火性）好的特性。 三.选择题 1.水玻璃在空气中硬化很慢,通常要加入促硬剂（ C ）才能正常硬化。 a.NaF b.Na2SO4 c.N a2SiF6（不要求） 2.试分析下列哪些工程不适于选用石膏制品。( C ) a.吊顶材料 b.影剧院的穿孔贴面板 c.冷库内的墙贴面 d.非承重隔墙板 3.生石灰使用前的陈伏处理,是为了( C )。 a.消除欠火石灰 b.放出水化热 c.消除过火石灰危害 四.问答题 1.为什么说石膏特别适用于制作室内装饰材料？ 2.为什么块状生石灰需熟化后才能应用？ 3.某民宅内墙抹灰时采用水泥石灰混合砂浆，可过了一段时间，墙体却出现起鼓并伴有放射状的网状裂纹，试分析其原因。 第三部分水泥 一.名词解释:体积安定性不良、水化热、初凝和终凝、活性混合材 二.填空题:
土木工程材料复习题及答案
《土木工程材料》复习题 一、填空题 1. 量取10l气干状态的卵石，称重为14.5kg；又取500g烘干的该卵石，放入装有500m l 水的量筒中，静置24h后，水面升高为685m l。则该卵石的堆积密度为1.45g/cm3__，表观密度为__ 2.7g/cm3_，空隙率为。 2.密度是指材料在_绝对密实___状态下单位体积的质量。 3.材料在外力（荷载）作用下，抵抗破坏的能力称为___强度____。 4. 石灰的陈伏处理主要是为了消除过火石灰的危害。 5. 硅酸盐水泥熟料矿物组成主要有__硅酸二钙（C2S）、硅酸三钙(C3S)、铝酸三钙(C3A)_及铁铝酸四钙(C4AF)_。 6. 水泥颗粒越细，水化速度越____快____，凝结硬化后收缩越____大____，早期强度越___高___。 7. 坍落度试验是用来测试新拌混凝土的__流动性___。 8. 在和易性要求一定的条件下，采用粗砂配制的混凝土水泥用量比采用细砂配制的混凝土水泥用量____少_ __。 9. 当混凝土拌合物出现粘聚性尚好、坍落度太小时，应在保持____水灰比____不变的情况下，适当地增加___水泥浆_（水泥和水）__用量。 10. 测定混凝土立方体抗压强度的标准试件尺寸是边长为____150____mm的立方体，试件的标准养护温度为___20±3_____℃，相对湿度为大于_____90______%，养护龄期为____28______天。 11. 混凝土抗冻等级F15表示混凝土能够承受反复冻融循环次数为___15次___而不破坏。 12. 钢筋进行冷加工强化后，其塑性及韧性将明显降低。 13. 砂浆和易性包括___流动性____和____保水性____两方面的含义。 14. 建筑钢材随着含碳量的增加，其强度____提高____，塑性___降低____。 钢材的冲击韧性__是指钢材抵抗冲击荷载的能力。 16. 钢材的疲劳强度比其屈服强度____低_____，焊接性能随含碳量增大而__ 降低___。 二、单项选择题 1. 含水率为5%的砂220kg，将其干燥后的质量是_____kg。（ B ） 2. 颗粒材料的密度为ρ，表观密度为ρ0，堆积密度为ρ'0，则存在下列关系_____。( C ) A.ρ＞ρ'0＞ρ0 B.ρ0＞ρ＞ρ'0 C.ρ＞ρ0＞ρ'0ρ'＞ρ＞ρ0 3. 石膏在凝结硬化过程中，下列哪句话是正确的( D ) A.凝结硬化时间慢、硬化后体积微小收缩 B.凝结硬化时间慢，硬化后体积微小膨胀 C.凝结硬化时间快、硬化后体积微小收缩 D.凝结硬化时间快，硬化后体积微小膨胀 4. 硅酸盐水泥耐热性差，主要是因为水泥中含有较多的_____。（ C ） A 水化铝酸钙 B 水化铁酸钙 C 氢氧化钙 D 水化硅酸钙
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第一章 第二章 第三章材料的性能及应用意义 变形：材料在外力作用下产生形状与尺寸的变化。 强度：材料在外力作用下对变形与断裂的抵抗能力。（对塑性变形的抗力） 比例极限（σp） 弹性极限（σe） 屈服点或屈服强度（σs、σ0.2） 抗拉强度（σb） 比强度：各种强度指标与材料密度之比。 屈强比：材料屈服强度与抗拉强度之比。 塑性：指材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力，即材料断裂前的塑性变形的能力。硬度：反映材料软硬程度的一种性能指标，表示材料表面局部区域内抵抗变形或破裂的能力。韧性：材料强度和塑性的综合表现。 布氏硬度HBW 洛氏硬度HR （优点：操作迅速简便，压痕较小，几乎不损伤工件表面，故而应用最广。）维氏硬度HV 疲劳断裂特点：①断裂时的应力远低于材料静载下的抗拉强度甚至屈服强度；②断裂前无论是韧性材料还是塑性材料均无明显的塑性变形。 疲劳过程的三个基本组成阶段：疲劳萌生、疲劳扩展、最后断裂 第四章材料的结构 键：在固体状态下，原子聚集堆积在一起，其间距足够近，它们之间便产生了相互作用力，即为原子间的结合力或结合键。 根据结合力的强弱，可把结合键分为两大类：强键（包括离子键、共价键、金属键）和弱
键（即分子键）。 共价键晶体和离子键晶体结合最强，金属键晶体次之，分子键晶体最弱。 晶体：原子在三维空间中有规则的周期性重复排列的物质。 各向异性：晶体具有固定熔点且在不同方向上具有不同的性能。 晶格：晶体中原子（或离子、分子）在空间呈规则排列，规则排列的方式就称为晶体结构。结点：将构成晶体的实际质点抽象成纯粹的几何点。 体心立方晶格：晶胞原子数2 面心立方晶格：晶胞原子数4 密排六方晶格：晶胞原子数6 晶体缺陷：原子的排列不可能像理想晶体那样规则完整，而是不可避免地或多或少地存在一些原子偏离规则排列的区域，这就是晶体缺陷。 晶体缺陷按几何特征可分为点缺陷、线缺陷（位错）和面缺陷（如晶界、亚晶界）三类。点缺陷：空位、间隙原子、置换原子 线缺陷特征：两个方向的尺寸很小，在另一个方向的尺寸相对很大。 位错：晶体中有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象。 实际金属晶体中存在的位错等晶体缺陷，晶体的强度值降低了2-3个数量级。 面缺陷：晶界、亚晶界 第五章材料的凝固与结晶组织 凝固：物质从液态转化为固态的过程。 结晶：物质从液态转化为固态后，固态物质是晶体，这种凝固的过程就是结晶。 过冷：金属的实际结晶温度低于理论结晶温度的现象。二者之差称为过冷度（△T），△T=Tm-Tn。 过冷度越大，实际结晶温度越低。 同一种金属，其纯度越高，则过冷度越大；冷却速度越快，则实际结晶温度越低，过冷度越大。
工程材料模拟题含答案
一、填空 1. 金属单晶体具有（各向异性）性，这是由于在不同晶面、不同晶向上的（原子 密排程度不同）造成的。 2. 按照溶质原子在溶剂晶格中的分布不同，可将固溶体分为（置换）固溶体和 （间隙）固溶体。 3. 钢的锻造温度高于（最低再结晶）温度，故属于（热）加工。 4. 在F&Fe s C相图的各组织或相中，硬度最高的是（渗碳体），强度最高的是（珠 光体），塑性最好的是（铁素体）。 5. T10钢，按用途分类，属于（工具）钢；按化学成分分类，属于（高碳）钢； 按质量分类，属于（优质碳素）钢 6. 在平衡状态下，45、T8及T12钢中，塑性最好的是（45）钢，硬度最高的是 （T12）钢，强度最高的是（T8）；制造锉刀常用（T12）钢，制造调质零件常用（45）钢。 7. 完全退火适用于（亚共析）钢，其加热温度为（Ac3+3O~50,冷却速度（较 慢），得到（接近平衡）组织。 8. 38CrMoAI钢制的零件经过表面（淬火）以后，表面硬度可达到800 HV以上 （＞67 HRC，零件的心部组织为（回火索氏体）。 9. 60Si2Mn钢制载重汽车板簧，其常规热处理为（淬火+中温回火），最终组织 为（回火屈氏体），硬度大致为（48HRC 0 10. QT700-2牌号中的QT表示（球墨铸铁），700表示（最低抗拉强度），2表示 （延伸率），该铸铁组织应是（P+Q。 二、单项选择 1. 与粗晶粒金属相比，细晶粒金属的（A）。 A,强度、韧性均好B,强度高、韧性差C,强度高、韧性相等D,强度、 韧性均差 2. 在工业生产条件下，金属结晶时冷速愈快，（形核率）N/（长大率）G值（A ）, 晶粒愈细。 A,愈大B,愈小C,不变D,等于零 3. 欲使冷变形金属的硬度降低、塑性提高，应进行（D）o A,去应力退火B,再结晶退火C,完全退火D,重结晶退火 4. 为了提高零件的机械性能，通常将热轧圆钢中的流线（纤维组织）通过（C）o A,热处理消除B,切削来切断C,锻造使其分布合理D,锻造来消除 5. 单相黄铜中a相的晶格类型应该（B ）o A，与锌的相同B，与铜的相同C,锌、铜的都不同D，无法确定 6. 消除晶内偏析的工艺方法是（C）o A，正火B，完全退火C,扩散退火D，再结晶退火 7. 平衡结晶时，共析钢冷至共析温度，共析转变已经开始，但尚未结束，此时存在的相为（A）。 A铁素体+渗碳体+奥氏体B铁素体+渗碳体C奥氏体D奥氏体+铁素体 8. 在铁碳合金平衡组织中，硬度最高的是（B）,塑性最高的是（A）o A铁素体B渗碳体C低温莱氏体或变态莱氏体D珠光体中E奥氏体
2017工程结构总复习材料-答案
1-2 章 、是非题： 1. 设计使用年限与设计基准期是同一概念的两个不同的名称。（错） 2. 某建筑因震动过大而影响正常生产，属于承载能力极限状态的问题。（错） 3. 钢筋经冷拉时效后，其屈服强度提高，塑性降低。（对） 4. 结构的设计使用年限一般为50 年，即在50 年内，结构是可靠的，超过50 年结构就失效。 （错） 5. 钢筋在施工现场进行加工时应先冷拉后焊接。（错） 6. 硬钢以应变0.20% 时所对应的应力作为其强度指标，成为条件屈服强度。（对） 7. 钢筋的强度标准值的保证率为97.73%，HPB300 级钢筋的设计强度为300N/mm 2 （。错） 8. 结构的失效概率（Pf）与可靠度指标（B）之间存在一一—对应关系，且P f越大，B也越 大。（错） 9. 对于任一强度等级的混凝土，其轴心抗压强度与立方体抗压强度的比值均为0.76。 （错） 10. HRB335 级热轧钢筋为了增强其粘结强度，应在其末端设置弯钩。（错） 11. HPB300 钢筋与混凝土之间的粘结应力主要是由于机械咬合力的作用而产生的。（错） 12. 多数工业与民用建筑的安全等级属三级。（错） 13. 若设计和施工均能严格按规范进行，完成的结构物在正常使用情况下是绝对不会失效的。 （错） 二、选择题 1. 钢筋经冷拉后，（D ）。 A、可提高fy和fy ' B、可提高fy和伸长率 C、可提高fy和Es D、可提高fy，但不能提高fy' 2. 我国现行《混凝土设计规范》中，钢筋强度标准值的保证率为（ C ）。 A、100% B、97% C、95% D、84.13% 3. 混凝土抗压强度有fcu、fc、ft ，下列叙述中正确的是（A ） A 、三者的关系为fcu>fc>ft B、fcu 是指混凝土的立方体抗压强度的设计值 C、f t 是混凝土最主要的力学指标
《机械制造基础》复习提纲(工程材料部分习题).doc
十、《机械制造基础》复习提纲 二、习题P18：2?4、 三、习题P27：3?1、图3?4 四、P30：图4?4、P33图4?7共析钢结晶过程分析、 P37 图4?20、习题P43： 4?5、4-10 五、习题P70：5-10 六、习题P90：6-8 七、习题P103： 7-7 P139 表10?2、习题P158： 10-7 H^一、习题P193： 11-5 十二、P197 图12?4、P202 图12?7、P225 习题：12?1、12-5> 12-12 十三、P227图13?2、切削三要素、P229图13?3、表13-1 习题P249： 13?2、13-3 作业及考试类型: 一、填空题 1、珠光体是 ______________ 和_______________ 的共析组织，其含碳量为___________ %0 、习题
2、球化退火是一种退火工艺，适用于 _______________________________________________ ，其加热温度在____________ 以上20?30。Co 二选择题
3、在铁碳合金屮，当含碳量超过 ）以后，钢的硬度虽然在继续增加，但强度却在 D 、1.1% ）。 D. 0.90% 第一章 金属的性能 1、 纯铁的同素异晶转变过程屮，下列哪种铁的晶格属于面心立方晶格？（ ） A^ a -Fe ； Y -Fe ； C 、5 -Fe 2、 表示布氏硬度的符号是（）o A 、 HR B 、 H C C 、 HV D 、 HB 明显下降。 A 、0.8% B 、1.2% C 、1.0% 4、在铁碳合金屮，共析钢的含碳最为（ A. 0.67% B. 0.77% C. 0.85% 三、简答题与名词解释 四、判断题（如有错误写出正确答案） 1、 含碳量为1. 0%的钢比含碳量为0. 5%的钢硬度低（高）。（X ） 2、 攻（套）螺纹是用板牙加TT 件的外螺纹的方法（X ） 五、分析、计算题 1、画出铁碳合金状态简图，并用它说明共析钢的组织变化情况。 一、填空 1?大小不变或变化很慢的载荷称为強载荷，在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷称 为冲击载荷,大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为交变载荷。 2. 变形一般分为弹性变形和報性变形两种。不能随载荷的去除而消失的变形称为塑性变 形。 3. 强度是指金属材料在建载荷作用下，抵抗劇性变形或断裂的能力。 4. 强度的常用衡量指标有屈服点和抗拉强度,分别用符号厶和丑表示。 5. 有…-钢试样其横截血积为100 mm?,己知钢试样的o s=314Mpa, a b=530Mpa o 拉伸试验 时，当受力为31400N 时,试样出现屈服现象，当受到拉力为5300N 时,试样出现缩颈。 &断裂前金属材料产生册性变形的能力称为槊性。金属材料的伸长率和断血收缩率的数值 越大，表示材料的頼性越好。 7.—拉伸试样的原标距长度为50 mm,玄径为10 mm 拉断后试样的标距长度为79 mm,缩颈